2022年高考物理真题分类解析专题机械能 .pdf

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1、学习好资料欢迎下载专题七、机械能1. （ 2013 全国新课标理综II第 20 题）目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列说法正确的是A卫星的动能逐渐减小B由于地球引力做正功，引力势能一定减小C由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小答案 .BD。【命题意图】本题考查卫星的运动、机械能、功能关系、动能定理及其相关知识点，意在考查考生综合应用相关知识分析卫星运动的能力。+【解题思路】由于空气阻力做负功，卫星轨道半

2、径变小，地球引力做正功，引力势能一定减小，动能增大，机械能减小，选项AC错误 B 正确。根据动能定理，卫星动能增大，卫星克服阻力做的功小于地球引力做的正功，而地球引力做的正功等于引力势能的减小，所以卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小，选项D正确。【命题分析】此题提出了引力势能，可类比重力势能。引力势能属于卫星和地球这个系统的。地球引力做功，引力势能减小；克服地球引力做功，引力势能增大。2. （ 2013 高考山东理综第14 题）如图所示，楔形木块abc 固定在水平面上，粗糙斜面ab 和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b 处安装一定滑轮。质量分别为M 、m （Mm ）的滑块 , 通过不

3、可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中A. 两滑块组成系统的机械能守恒B重力对M做的功等于M动能的增加C轻绳对m做的功等于m机械能的增加D两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功答案： CD 解析： 由于斜面ab 粗糙， 在两滑块沿斜面运动的过程中，. 两滑块组成系统的机械能不守恒，选项 A错误。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页学习好资料欢迎下载由动能定理，重力对M做的功大于M动能的增加，选项B错误。由功能关系，

4、轻绳对m做的功等于m机械能的增加，选项C正确。由功能关系可知，两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功，选项D正确。3. （2013 高考安徽理综第17 题）质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r 时，引力势能可表示为EP=-GMmr，其中G为引力常量，M为地球质量。该卫星原来的在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为A. GMm(21R-11R) B. GMm(11R-21R)C.12GMm(21R-11R) D.12GMm(11R-21R)【答案】 C 【 解析】卫星降低轨道， 减少

5、的引力势能， EP=-G1MmR-(-G2MmR)=GMm(21R-11R) 。 由 G2MmR=mv2/R，可得卫星在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动的动能Ek1=12mv2= 12GMmR，卫星在半径为R2的轨道上绕地球做匀速圆周运动的动能Ek2=12mv2= 22GMmR，动能增加 Ek=22GMmR-12GMmR，由功能关系EP=Ek+Q ，联立解得：此过程中因摩擦而产生的热量为Q=12GMm(21R-11R) ，所以正确选项为C。4 （2013 全国高考大纲版理综第20 题）如图所示，一固定斜面倾角为30，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度

6、大小等于重力加速度的大小g。物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（）A动能损失了2mgHB动能损失了mgHC机械能损失了mgHm H 30精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页学习好资料欢迎下载D机械能损失了12mgH答案： AC 解析：分析小物块沿斜面上滑，根据题述可知，物块所受滑动摩擦力为f=0.5mg ，由动能定理，动能损失了fH/sin30 +mgH=2mgH，选项 A正确 B 错误。由功能关系，机械能损失fH/sin30 =mgH ，选项 C正确 D错误。5。(2013 高考江苏物理第5 题) 水平面上，

7、一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等。碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的（A） 30% （B） 50% （C） 70% （D） 90% 答案： A解析：由图可知，碰撞后白球速度大约减小到原来的0.6 倍，灰球速度大约是白球碰撞前速度的0.6 倍。碰撞过程中系统损失的动能E=21mv2-21m(0.6v)221m(0.6v)2=0.28 21mv2。据此可推断， 碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的30% ，选项 A正确。6 （2013 高考天津理综物理第2 题）我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠观察发现，“接棒”的运

8、动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则A甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C，甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功答案： B 解析：冲量是矢量，甲乙相互作用时，二者相互作用力相等，甲对乙的冲量大小一定等于乙对甲的冲量的大小，但是方向相反，选项A错误。由动量定理，甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反，选项B正确。甲乙相互作用过程，是非弹性碰撞，机械能不守恒，所以选项CD错误。精选学习资料

9、 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页学习好资料欢迎下载7。(2013 高考江苏物理第9 题) 如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连。弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出） 。 物块的质量为m ，AB=a ，物块与桌面间的动摩擦因数为。现用水平向右的力将物块从O点拉至 A点， 拉力做的功为W 。 撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达 B点时速度为零。重 力 加 速度为 g。 则上述过程中（A）物块在A点时，弹簧的弹性势能等于W-21mga（B）物块在B点时，弹簧的弹性势能小于W-23mga（C）经 O

10、点时，物块的动能小于W- mga（D）物块动能最大时，弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能答案： BC 解析：设物块在A点时，弹簧的弹性势能等于EpA，用水平向右的力将物块从O点拉至 A点，拉力做的功为W=EpA+mg OA ，物块在 A点时，弹簧的弹性势能EpA大于W-21mga，选项 A错误。由于物块与桌面间有摩擦， OA大于 OB ，物块从0 到 A再由 A到 B的过程克服摩擦力做功mg OA +mga ，大于23mga。由功能关系，物块在B点时，弹簧的弹性势能小于W-23mga，选项 B正确。物块从0 到 A再由 A到 O的过程，克服摩擦力做功2mg OA ，大于 mga ，所

11、以经 O点时，物块的动能小于W- mga，选项 C正确。当物块运动到从A向 B运动，弹簧弹力等于摩擦力时物块的动能最大，此时弹簧处于拉伸状态；运动到B点时弹簧处于压缩状态，根据题述不能判断这两个位置弹簧的弹性势能的大小，选项D错误。，8. （ 2013 高考福建理综第20 题） （15 分）如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于 O点， T 端系一质量m=1.0kg 的小球。现将小球拉到A 点（保持绳绷直）由静止释放， 当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与 OB在同一竖直线上， 已知绳长L=1.0 m ， B点离地高度H=1.0 m ，A、B两点的高度差h=0.

12、5 m ，重力加速度g 取 10m/s2, 不计空气影响，(1) 地面上 DC两点间的距离s；(2) 轻绳所受的最大拉力大小。解析：（1）小球从A到 B的过程中机械能守恒，有：mgh=12mvB2，小球从 B到 C做平抛运动，在竖直方向上有：H=12gt2，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页学习好资料欢迎下载在水平方向上有：s=vBt ，联立解得：s=1.41m。（2）小球下摆到达B点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有：F-mg=m2BvL联立解得：F=20N 根据牛顿第三定律，F=-F，轻绳所受的最大拉力大小为20N 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页