【备战2014】高考物理复习 2013年模拟题汇编(1)专题六 机械能.doc
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1、2014高考物理复习(模拟题汇编):专题六 机械能(1)1(2013安徽江南十校摸底)如图所示,一高度为h的楔形物块固定在水平地面上,质量为m的物体由静止开始从倾角分别为、的两个光滑斜面的顶端滑下,则下列说法中正确的是( )A物体滑到斜面底端的速度相同B物体滑到斜面底端所用的时间相同C物体滑到斜面底端时重力所做功的功率相同D物体滑到斜面底端过程中重力所做的功相同答案:D解析:由机械能守恒定律,物体沿不同倾角的光滑斜面滑到斜面底端的速度大小相等,方向不相同,选项A错误;物体滑到斜面底端所用的时间不相同,选项B错误;物体滑到斜面底端过程中重力所做的功相同,所用时间不同,物体滑到斜面底端时重力所做功
2、的功率不相同,选项C错误D正确。2(2013安徽江南十校摸底)下列关于机车以恒定加速度启动后各物理量随时间变化关系的图象中错误的是( )答案:D解析:机车以恒定加速度启动后,在达到额定功率前做匀加速直线运动。根据P=Fv,功率将随速度的增大而增大。当达到额定功率后,由于速度仍在增大,其牵引力不断减小,加速度不断减小,机车做变加速运动。当牵引力减小到等于阻力时,加速度为零,机车以最大速度做匀速直线运动,所以图象ABC正确D错误。3(2013江苏徐州摸底)如图所示,将一轻弹簧下端固定在倾角为的粗糙斜面底端,弹簧处于自然状态时上端位于A点质量为m的物体从斜面上的B点由静止下滑,与弹簧发生相互作用后,
3、最终停在斜面上。下列说法正确的是A物体最终将停在A点B物体第一次反弹后不可能到达B点C整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功D整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能答案:BC解析:物体最终将停在A点下方,由于斜面粗糙,物体第一次反弹后不可能到达B点,选项B正确A错误;整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功,选项C正确;整个过程中物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能,选项D错误。 4. (2013武汉摸底)如图所示,放置在竖直平面内的光滑杆AB,是按照从高度为h处以初速度vo平抛的运动轨迹制成的,A端为抛出点,B端为落地点。现将一小球套于其上,由静止开始从轨道A端滑下。已
4、知重力加速度为g,当小球到达轨道B端时A.小球的速率为B.小球的速率为C.小球在水平方向的速度大小为voD小球在水平方向的速度大小为答案:BD解析:由机械能守恒定律,mgh=mv2,解得小球到达轨道B端时速率为v=,选项A错误B正确。设轨道在B点切线方向与水平方向的夹角为,则有tan=,cos=。小球在水平方向的速度大小为v1=vcos=,选项D正确C错误。5. (2013辽宁省五校协作体高三期初联考)将一小球从高处水平抛出,最初2s内小球动能EK随时间t变化的图线如图所示,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。根据图象信息,不能确定的物理量是A小球的质量B小球的初速度C最初2s内重力对小
5、球做功的平均功率D小球抛出时的高度答案:D解析:小球平抛初动能为5J,可得mv02=5J,2s末小球竖直速度为gt=20m/s,2s末小球动能m(v02+202)=30J,联立可解得小球的质量和初速度。最初2s内重力对小球做功mgh=mggt2,由P=W/t可以确定最初2s内重力对小球做功的平均功率。不能确定小球抛出时的高度。6(2013安徽师大摸底)质量为m的物体从静止以g的加速度竖直上升h,对该过程下列说法中正确的是()A物体的机械能增加mgh B物体的机械能减少mghC重力对物体做功mgh D物体的动能增加mgh答案:D解析:质量为m的物体从静止以的加速度竖直上升h,重力对物体做功-mg
6、h,所受合外力为mg,合外力做功mgh,由动能定理,物体的动能增加mgh,选项C错误D正确。物体的机械能增加mgh +mgh =mgh,选项AB错误。7. (2013辽宁省五校协作体高三期初联考)2012年伦敦奥运会跳水比赛首先进行的女子单人3米板比赛中,中国队派出了夺得双人项目金牌的吴敏霞和何姿。最终,吴敏霞以总分414分摘金。现假设她的质量为m,她进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对她的阻力大小恒为F,那么在她减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度) A她的动能减少了Fh B她的重力势能减少了mghC她的机械能减少了(Fmg)h D她的机械能减少了Fh答案:
7、BD解析:在她减速下降高度为h的过程中,重力做功mgh,她的重力势能减少了mgh;由功能关系,她的机械能减少了Fh,选项BD正确AC错误。8(2013西安摸底)一小球自由下落,与地面发生碰撞,原速率反弹若从释放小球开始计时,不计小球与地面发生碰撞的时间及空气阻力则下图中能正确描述小球位移s、速度v、动能Ek、机械能E与时间t关系的是 ( )答案:BD解析:小球自由下落,做初速度为零的匀加速运动;与地面发生碰撞,原速率反弹,做竖直上抛运动,速度图象B正确,位移图象A错误;小球下落时,速度与时间成正比,动能与时间的二次方成正比,动能图象C错误;机械能保持不变,机械能图象D正确。9. (2013温州
8、八校联考)如图4、5所示,是一辆质量为4t的无人售票车在t=0和t=3s末两个时刻的照片,当t=0时,汽车刚启动。图6是车内横杆上悬挂的拉手环稳定时经放大后的图像(图6中=30),若将汽车的运动视为匀加速直线运动,根据上述信息,可以估算出的物理量有( ) 图4 图5 图6 汽车的长度3s末汽车的速度3s内牵引力对汽车所做的功3s末汽车牵引力的瞬时功率A B C D答案:A解析:由横杆上悬挂的拉手环稳定时经放大后的图像可得出车的加速度,由L=at2,可得汽车的长度L;由v=at可得3s末汽车的速度;无法得出牵引力,不能估算出3s内牵引力对汽车所做的功和3s末汽车牵引力的瞬时功率,所以选项A正确。
9、10. (2013温州八校联考)如图13所示,质量为的滑块以一定初速度滑上倾角为的固定斜面,同时施加一沿斜面向上的恒力;已知滑块与斜面间的动摩擦因数,取出发点为参考点,能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量,滑块动能、势能、机械能随时间、位移关系的是( ) 图13 A B C D 答案:CD解析:根据滑块与斜面间的动摩擦因数可知,滑动摩擦力等于重力沿斜面向下的分力。施加一沿斜面向上的恒力,物体机械能保持不变,重力势能随位移s均匀增大,选项CD正确。产生的热量=fs,随位移均匀增大,滑块动能随位移s均匀减小,选项AB错误。CAB(11. (2013辽宁省五校协作体高三期初联考)如图所示,A、
10、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上。现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态。释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是A斜面倾角=60BA获得最大速度为CC刚离开地面时,B的加速度最大D从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能守恒答案:B解析:释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时拉力等于A重力沿斜
11、面分力4mgsin,C恰好离开地面,轻质弹簧弹力等于C球重力,kx=mg。对B,由平衡条件,4mgsin=2mg,解得斜面倾角=30,选项A错误;初状态,弹簧压缩,kx=mg。末状态,弹簧拉伸,kx=mg。初末状态系统弹簧弹性势能相等,由机械能守恒定律,4mg2xsin- mg2x=(m+4m)v2,解得v=,选项B正确;C刚离开地面时,B的加速度为零,选项C错误;从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒,选项D错误。12. (2013辽宁省五校协作体高三期初联考)如图所示,一个小球质量为m,静止在光滑的轨道上,现以水平力击打小球,使小球能够通过半径为R的竖直光滑轨
12、道的最高点C,则水平力对小球所做的功至少为AmgR B2mgR C2.5mgR D3mgR答案:C解析:要通过竖直光滑轨道的最高点C,在C点,则有mg=mv2/R,对小球,由动能定理,W-mg2R= mv2,联立解得W=2.5mgR,选项C正确。13(2013西安摸底)如图所示,弹簧一端固定在墙上,另一端与物块接触但不连结,现利用该装置研究物块在粗糙水平面上滑行的距离s与弹簧压缩量x的关系,测得数据如下表所示,由表中数据可以归纳出物块滑动的距离s跟弹簧压缩量x之间的关系是(k为比例系数) ( ) x/cm0.51.02.04.0s/cm52080320A B C D答案:C解析:根据表中数据可
13、以归纳出物块滑动的距离s跟弹簧压缩量x之间的关系是,选项C正确。14(2013西安摸底)下列说法中正确的是 ( )A蹦床运动员上升到最高点时的加速度为零B宇航员随飞船绕地球做圆周运动时处于失重状态C降落伞匀速下降时机械能守恒 D轮船过河时运动轨迹一定为直线答案:B解析:蹦床运动员上升到最高点时的加速度为g,宇航员随飞船绕地球做圆周运动时,加速度方向指向地心,处于失重状态,选项A错误B正确;降落伞匀速下降时动能不变,机械能减小;轮船过河时运动轨迹可能为曲线,选项CD错误。15(2013西安摸底)一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下,到半圆底部时,轨道所受压力为铁块重力的1
14、.5倍,则此过程中铁块损失的机械能为 ( )A BC D答案:D解析:在半圆底部,由牛顿第二定律,1.5mg-mg=mv2/R,解得v2=0.5gR。由功能关系可得此过程中铁块损失的机械能为E=mgR-mv2=0.75mgR,选项D正确。16(2013邯郸摸底)质量分别为m1和m2的两个物体A、B,并排静止在水平地面上,如图甲所示,用同方向水平拉力F1、F2分别作用于物体A和B上,作用一段时间后撤去,物体A、B各自滑行一段距离后停止。物体A、B运动的速度时间图像分别如图乙中图线a、b所示,相关数据已在图中标出,已知m1a2,,即 ,由于m1 m2,,所以,F1和F2关系不一定,选项B错;从图线
15、中可以看出,a图象与横轴所围的面积小于b图象与横轴所围的面积,即a的位移x1小于b的位移x2,而m1gm2g,所以,m1g x1m2g x2;根据动能定理,Fx-mgx=0,所以,力F1对物体A所做的功F1x1一定小于力F2对物体B所做的功F2x2,选项C对;根据功率P=Fv,而F1与F2的关系不确定,所以,选项D错。17(2013安徽师大摸底)质量为m的物体从静止以g的加速度竖直上升h,对该过程下列说法中正确的是()A物体的机械能增加mgh B物体的机械能减少mghC重力对物体做功mgh D物体的动能增加mgh答案:D解析:质量为m的物体从静止以的加速度竖直上升h,重力对物体做功-mgh,所
16、受合外力为mg,合外力做功mgh,由动能定理,物体的动能增加mgh,选项C错误D正确。物体的机械能增加mgh +mgh =mgh,选项AB错误。18(2013届江西省重点中学高三联考)轻质弹簧上端与质量为M的木板相连,下端与竖直圆筒的底部相连时,木板静止位于图中B点。O点为弹簧原长上端位置。将质量为m的物块从O点正上方的A点自由释放,物块m与木板瞬时相碰后一起运动,物块m在D点达到最大速度,且M恰好能回到O点。若将m从C点自由释放后,m与木板碰后仍一起运动,则下列说法正确的是( )A物块m达到最大速度的位置在D点的下方B物块m达到最大速度的位置在D点的上方C物块m与木板M从B到O的过程做匀减速
17、运动。D物块m与木板M向上到达O点时仍有速度,且在O点正好分离。答案: D解析:无论从哪一点释放,物块m达到最大速度的位置都在D点,选项AB错误;物块m与木板M从B到O的过程做减速运动并非做匀减速运动,选项C错误;若将m从C点自由释放后,m与木板碰后仍一起运动,物块m与木板M向上到达O点时仍有速度,且在O点正好分离,选项D正确。19(2013浙江十校联考)质量为10 kg的物体,在变力F作用下沿x轴做直线运动,力随坐标x的变化情况如图所示物体在x0处,速度为1 m/s,一切摩擦不计,则物体运动到x16 m处时,速度大小为A2 m/s B3 m/s C4 m/s D. m/s答案:B解析:根据力
18、F随x变化关系图象与横轴所夹面积表示功,力F做功W=40J+20J-20J=40J。由动能定理,W=mv2-mv02,解得v=3 m/s。选项B正确。20.(2013武汉调研)为减少二氧化碳排放,我国城市公交推出新型节能环保电动车,在检测某款电动车性能的实验中,质量为8102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为15m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出图象(图中AB、BO均为直线),假设电动车行驶中所受的阻力恒定,则 ( )A在全过程中,电动车在B点时速度最大 BBA过程电动车做匀加速运动CCB过程电动车做减速运动 DCB过程电动车的牵
19、引力的功率恒定答案:BD 解析:因为刚开始启动时,v较小,较大,所以F-图象时,应该从图象的右边向左看,根据图象可知:电动车由静止开始做匀加速直线运动,达到额定功率后,做牵引力逐渐减小的变加速直线运动,达到最大速度后做匀速直线运动。越小,速度v越大,所以,在全过程中,电动车在C点时速度最大,选项A错误;BA过程中,牵引力F不变,所以加速度a=(F-f)/m不变,电动车做匀加速运动,选项B正确;根据图象,在CB过程中,的取值逐渐减小,这说明速度v逐渐增大,所以电动车做加速运动,选项C错误;在CB过程中,F与成正比,所以Fv=P,恒定不变,选项D正确。本题答案为BD。21(2013吉林摸底)下列关
20、于功和机械能的说法,正确的是A在有阻力作用的情况下,物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功B合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用势能,其大小与势能零点的选取有关D运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量.答案: BC解析:无论何种情况,物体重力势能的减少都等于重力对物体所做的功,选项A错误;由动能定理可知,合力对物体所做的功等于物体动能的改变量,选项B正确;物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用势能,其大小与势能零点的选取有关,选项C正确;只有在只有重力做功的情况下,运动物体动能的减少量才等于其重力势能的增加量,一般情况下运动物体动能的减
21、少量一般不等于其重力势能的增加量,选项D错误。v022(2013吉林摸底)如图所示,将质量为m的小球以速度v0由地面竖直向上抛出。小球落回地面时,其速度大小为。设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变,则空气阻力的大小等于A BC D.答案:D 解析:对小球向上运动,由动能定理,-(mg+f)H=0-mv02,对小球向下运动,由动能定理,(mg-f)H=m(v0)2,联立解得f=,选项D正确。0tF23(2013吉林摸底)光滑水平面上静止的物体,受到一个水平拉力 F 作用开始运动,拉力随时间变化如图所示,用 Ek、v、x、P分别表示物体的动能、速度、位移和水平拉力的功率,下列四个图象中分别定性
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