2022年高考物理真题分类汇编专题机械能.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载2022 年高考物理真题分类汇编专题 6 机械能2 2022 重庆卷 某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶,受到的阻力分别为车重的 k1 和 k2 倍,最大速率分别为 v 1 和 v2,就 Av2 k1v1 B v2k1 k2v1 C v2k2 k1v1 D v2k2v12B 解析 此题考查机车启动过程中功率的相关学问机车在不同的路面以相同的功率按最大速度行驶,可推断机车做匀速直线运动,受力平稳,由公式 PFv,Fkmg,可推出 P k1mgv1k2mgv2,解得 v 2k1 k2v 1,故 B 正确, A 、C、D

2、错误152022 新课标卷 取水平地面为重力势能零点一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等角为 A. 6 B. 4 C.D.5312不计空气阻力 该物块落地时的速度方向与水平方向的夹15B 解析 由题意可知, mgh1 2mv 2 0,又由动能定理得 mgh1 2mv 2 1 2mv 2 0,依据平抛运动可知 v 0 是 v 的水平分速度,那么 cos v0 v2,其中 为物块落地时速度方向与水 2平方向的夹角,解得 45.,B 正确162022 新课标卷 一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为 F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为 v.如将水平拉力的大小改为

3、 F 2,物体从静止开头经过同样的时间后速度变为 2v.对于上述两个过程, 用 WF1、WF2 分别表示拉力 F1、F2 所做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,就 AWF2 4WF1,Wf22Wf1BWF 24WF1,Wf2 2Wf1CWF 24WF1,Wf2 2Wf1DWF2 4WF1,Wf22Wf116C解析 因物体均做匀变速直线运动,由运动学公式得前后两个过程的平均速度是名师归纳总结 2 倍关系,那么位移xt 也是 2 倍关系,如Wf1fx,就 Wf2f2x 故 Wf22Wf1；由动能定第 1 页,共 7 页理 WF1fx1 2mv2 和 WF2 f2x1 2m2v

4、2 得 WF24WF12fxt2Bv1t2Cv 1 v2,t1t2Dv1v 2, t1t2.选项 A 正确19 2022 全国卷 一物块沿倾角为 的斜坡向上滑动当物块的初速度为v 时,上升的最大高度为 H,如下列图；当物块的初速度为 v 时,上升的最大高度记为 h.重力加速度大 2 小为 g.就物块与斜坡间的动摩擦因数和 h 分别为 2 Atan 和 H 2B. 2gH1 tan 和 H 2 2gH1 tan 和 H Ctan 和 4D.H19D 解析 此题考查能量守恒定律依据能量守恒定律, 以速度 v 上升时,1 2mv 2 mgcos2 2 sin mgH,以v 2速度上升时 1 2m v

5、 2 mgcos sin mgh,解得 hH 4,2gH1 tan v ,所以 D 正确18 2022 福建卷 如下列图,两根相同的轻质弹簧,沿足够长的光滑斜面放置,下 端固定在斜面底部挡板上,斜面固定不动 质量不同、 外形相同的两物块分别置于两弹簧上 端现用外力作用在两物块上,使两弹簧具有相同的压缩量,如撤去外力后,两物块由静止 沿斜面对上弹出并离开弹簧,就从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程,两物块A最大速度相同 B最大加速度相同 C上升的最大高度不同 D重力势能的变化量不同18C解析 设斜面倾角为,物块速度达到最大时, 有 kxmgsin ,如 m1m2,就 x1x2,当质量为 m1

6、的物块到达质量为 m2 的物块速度最大位置的同一高度时,依据能量守恒得： Ep mg h1 2mv 2,所以 v2 Epm2g h,由于 m1v 2max,此时质量为 m1的物块仍没达到最大速度,因此 v 1maxv 2max,故 A 错；由于撤去外力前,两弹簧具有相同的压缩量, 所以撤去外力时两弹簧的弹力相同,此时两物块的加速度最大,由牛顿其次定律可得 aF 弹mgsin m,由于质量不同,所以最大加速度不同,故 B 错误；由于撤去外力前,两弹簧具有相同的压缩量,所以两弹簧与物块分别组成的两系统具有相同的弹性势能,物块上升过程中系统机械能守恒,所以上升到最大高度时,弹性势能全部转化为重力势能

7、,所以两物块重力势能的增加量相同,故D 错误；由 Epmgh 可知,两物块的质量不同,所以上升的最大高度不同,故 C 正确16 2022 广东卷 图 9 是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中和为楔块,和为垫板,楔块与弹簧盒、 垫板间均有摩擦,在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中 A缓冲器的机械能守恒B摩擦力做功消耗机械能名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载C垫板的动能全部转化为内能 D弹簧的弹性势能全部转化为动能 16B 解析 由于楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦,摩擦力做负功,就缓冲器的机械能 部

8、分转化为内能,应选项 A 错误,选项 B 正确；车厢撞击过程中,弹簧被压缩,摩擦力和 弹簧弹力都做功,所以垫块的动能转化为内能和弹性势能,选项 C、 D 错误21 2022 福建卷 图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的AB 段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC 在 B 点水平相切点A 距水面的高度为 H,圆弧轨道 BC 的半径为 R,圆心 O 恰在水面一质量为 道 AB 的任意位置滑下,不计空气阻力m 的游客 视为质点 可从轨1如游客从 A 点由静止开头滑下,到 B 点时沿切线方向滑离轨道落在水面上的 D 点,OD2R,求游客滑到 B 点时的速度 vB大小及运动过

9、程轨道摩擦力对其所做的功 Wf；2如游客从 AB 段某处滑下, 恰好停在 B 点,又因受到微小扰动,连续沿圆弧轨道滑到P 点后滑离轨道,求 P 点离水面的高度 h.提示：在圆周运动过程中任一点,质点所受的向2心力与其速率的关系为 F 向mv R 221答案 1 2gR mgH2mgR2 3R解析 1 游客从 B 点做平抛运动,有 2RvBtR12gt 2由式得 vB2gR从 A 到 B,依据动能定理,有mgHRWf1 2mv2 B 0vP,受到的支持力为N,从 B 到 P由式得Wf mgH2mgR2设 OP 与 OB 间夹角为 ,游客在 P 点时的速度为由机械能守恒定律,有mgRRcos 1

10、2mv 2 P0过 P 点时,依据向心力公式,有2 mgcos Nmv R PN0由式解得h2 3R.cos h R342022 广东卷 2 某同学依据机械能守恒定律,设计试验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系如图 23 a所示,将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载量相应的弹簧长度, 部分数据如下表 由数据算得劲度系数 k_N/m. g 取 9.80 m/s 2 砝码质量 g50100150 弹簧长度 cm8.627.636.66 取下弹簧,将

11、其一端固定于气垫导轨左侧,如图 滑动时,通过两个光电门的速度大小 _23b所示；调整导轨,使滑块自由用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x；释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v.释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为_重复中的操作, 得到 v 与 x 的关系如图23c由图可知, v 与 x 成_关系由上述试验可得结论：对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的 _成正比ab c 34250相等 滑块的动能 正比 压缩量的平方解析 依据 F1mgk x1,F22mgk x2,有 FF 1 F2k x1 k x2,就 k0.0099 N/m 49.5 N/m ,同理可以求得 0.49k0.0097 N/m 50.5

12、 N/m ,就劲度系数为 0.49kkk250 N/m.滑块离开弹簧后做匀速直线运动,故滑块通过两个光电门时的速度相等在该过程中弹簧的弹性势能转化为滑块的动能；图线是过原点的倾斜直线,所以 v 与 x 成正比；弹性势能转化为动能, 即 E 弹1 2mv2,即弹性势能与速度平方成正比,就弹性势能与压缩量平方成正比2022 天津卷 2 某同学把附有滑轮的长木板平放在试验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系此外仍预备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等组装的试验装置如下列图 如 要 完 成

13、 该 实 验 , 必 需 的 实 验 器 材 仍 有 哪 些_ 试验开头时,他先调剂木板上定滑轮的高度,使牵名师归纳总结 引小车的细绳与木板平行他这样做的目的是以下的哪个第 4 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载_填字母代号 A防止小车在运动过程中发生抖动B可使打点计时器在纸带上打出的点迹清楚C可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D可在平稳摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力平稳摩擦后, 当他用多个钩码牵引小车时,发觉小车运动过快,致使打出的纸带上点数较少, 难以选到合适的点运算小车的速度在保证所挂钩码数目不变的条件下,

14、请你利用本试验的器材提出一个解决方法：_他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功,经多次试验发觉拉力做功总是要比小车动能增量大一些这一情形可能是以下哪些缘由造成的 A在接通电源的同时释放了小车 B小车释放时离打点计时器太近_填字母代号 C阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平稳掉D钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力2刻度尺、天平 包括砝码 D 可在小车上加适量的砝码 或钩码 CD218 分2022 山东卷 某试验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度试验步骤：用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作 G；将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示在

15、 A 端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳固后,将读数记作 F；转变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤；试验数据如下表所示：G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00F/N 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1.60 如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端 C 处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物 P 连接,保持滑块静止,测量重物 P 离地面的高度 h；滑块由静止释放后开头运动并最终停在木板上的 的距离 s. 图甲D 点未与滑轮碰撞 ,测量 C、D 间名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - -

16、 - - 学习好资料 欢迎下载图乙完成以下作图和填空：1依据表中数据在给定坐标纸上作出 FG 图线2由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数_保留 2 位有效数字 3滑块最大速度的大小v_用 h、s、 和重力加速度g 表示 21答案 1 略20.400.38 、 0.39、 0.41、0.42 均正确 3 2 g（sh）解析 1 依据试验步骤给出的试验数据描点、连线即可2上问所得图线的斜率就是滑块与木板间的动摩擦因数3重物下落h 时,滑块的速度最大设滑块的质量为m,细绳拉力对滑块所做的功为WF,对该过程由动能定理得WF mgh1 2mv 20滑块从 C 点运动到 D 点,由动能定理得WF mgs00

17、由以上两式得v2 g（sh）. m. 152022 江苏卷 如下列图, 生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为 v 0.小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦 因数为 .乙的宽度足够大,重力加速度为 g. 1如乙的速度为 v 0,求工件在乙上侧向 垂直于乙的运动方向 滑过的距离 s; 2如乙的速度为2v0,求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v; 如3保持乙的速度2v0不变, 当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,此反复如每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间的摩擦外,其他能量损耗均不计,名师归纳总结 求驱动乙的电动机的平均输出

18、功率. 第 6 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 15答案 1学习好资料欢迎下载2 2v 02 g22 v0345 mgv05解析 1 摩擦力与侧向的夹角为45,侧向、 纵向加速度的大小分别为ax、ay就ay ax侧向加速度大小ax gcos 45匀变速直线运动2axs0v2 0解得s2 2v 0 2 g.2设 t0 时刻摩擦力与侧向的夹角为tan 很小的 t 时间内,侧向、纵向的速度增量 vxax t, vyay t v y 解得 v xtan且由题意知 tan v y 就vyvy vytan v x vx vx vx摩擦力方向保持不变名师归纳总结 就当 vx0 时, vy0,即 v2v0.Q mgl第 7 页,共 7 页3工件在乙上滑动时侧向位移为x,沿乙方向的位移为y,由题意知ax gcos,ay gsin在侧向上 2axx 0v2 0在纵向上 2ayy2v 020工件滑动时间t2v0 ay乙前进的距离y12v 0t工件相对乙的位移Lx 2（ y1y）2就系统摩擦生热电动机做功W1 2m2v 0 21 2mv2 0Q由 PW t,解得 P45 mgv 0 5 . - - - - - - -