高考物理试题分类汇编机械能.pdf

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1、(完整版)2019 高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)(完整版)2019高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整版)2019高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快 业绩进步，以下为(完整版)2019 高考物理试题分类汇编

2、(1)-机械能(含详解)的全部内容。(完整版)2019 高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)2019 高考物理试题分类汇编（1)机械能（含详解）12018 福建卷如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块 A、B用轻绳连接并跨过滑轮不计滑轮的质量和摩擦。初始时刻，A、B 处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后 A下落、B沿斜面下滑,那么从剪断轻绳到物块着地,两物块 A、速率的变化量不同 B、机械能的变化量不同 C、重力势能的变化量相同 D、重力做功的平均功率相同 答案：D 2、2018 天津卷.如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力 F 作用,F 与时间 t 的关

3、系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等，那么 A、0t1时间内 F的功率逐渐增大 B、t2时刻物块 A的加速度最大 C、t2时刻后物块 A做反向运动 D、t3时刻物块 A的动能最大 解析：由F与t的关系图像 0t1拉力小于最大静摩擦力物块静止F的功率为 0，A错误；在t1t2阶段拉力大于最大静摩擦力物块做加速度增大的加速运动，在t2t3阶段拉力大于最大静摩擦力物块做加速度减小的加速运动，在t2时刻加速度最大,B 正确，C错误；在t1t3物块一直做加速运动,在t3t4拉力小于最大静摩擦力物块开始减速，在时刻速度最大，动能最大，D正确。答案 BD.3、2018 上海卷、

4、质量相等的均质柔软细绳 A、B平放于水平地面，绳 A较长。分别捏住两(完整版)2019 高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)绳中点缓慢提起，直到全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，上述过程中克服重力做功分别为WA、WB。假设 AhAhB，那么一定有WAWB BhAhB，那么可能有WAWB ChAhB,那么可能有WAWB DhAhB，那么一定有WAWB 答案：B 4、2018 上海卷、如图，可视为质点的小球 A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R有光滑圆柱,A 的质量为 B的两倍。当 B位于地面时,A 恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放,B 上升的最大高度

5、是 A2R B5R/3 C4R/3 D2R/3 答案：C，5、2018 上海卷、位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下,做速度为v1的匀速运动；假设作用力变为斜面上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动,且F1与F2功率相同.那么可能有 AF2F1,v1v2 BF2F1，v1v2 CF2F1，v1v2 DF2F1,v1v2 答案：B、D，6、2018 安徽卷。如下图，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好球从P到B的对轨道没有压力。AP=2R，重力加速度为g，那么小运动过程中（)A.重力做功

6、mgR2 B.机械能减少mgR C。合外力做功mgR A B F2 F1 O B R 2R P A(完整版)2019 高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)D.克服摩擦力做功mgR21 16D;解析：小球从 P 到 B高度下降 R,故重力做功 mgR，A错。在 B点小球对轨道恰好无压力，由重力 提 供 向 心 力 得gRvB，取 B 点 所 在 平 面 为 零 势 能 面，易 知 机 械 能 减 少 量mgRmvRB2121mgE2，B错。由动能定理知合外力做功 W=mgRmvB21212,C 错。根据动能定理0-mv21W-mgR2Bf,可得mgR21wf，D选项正确。7、2018 江

7、苏卷、如下图，细线的一端固定于 O点，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点,在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是 A、逐渐增大 B、逐渐减小 C、先增大，后减小 D、先减小，后增大、【解析】设 F与速度v的夹角为，那么cosFvP，力的分解，在切线上速度方向上合力为 0,即cossinFmg，所以sinmgP，随增大,P 增大。【答案】A 8、2018 海南卷.一质量为 1kg 的质点静止于光滑水平面上，从 t=0 时起，第 1 秒内受到 2N的水平外力作用，第 2 秒内受到同方向的 1N的外力作用。以下判断正确的选项是 B A F O(完整版)2019

8、高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)A。02s 内外力的平均功率是94W B。第 2 秒内外力所做的功是54J C.第 2 秒末外力的瞬时功率最大 D.第 1 秒内与第 2 秒内质点动能增加量的比值是45 答案；CD 解析:由动量定理求出 1s 末、2s 末速度分别为：v1=2m/s、v2=3m/s 故合力做功为 w=214.52mvJ功率为4.51.53wpwwt1s 末、2s 末功率分别为:4w、3w第 1 秒内与第 2 秒动能增加量分别为：21122mvJ、2221112.522mvmvJ，比值：4:5 9、(2018 全国理综)。20 分 一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一

9、侧竖直，另一侧的坡面呈抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧,以速度 v0沿水平方向跳向另一侧坡面.如下图，以沟底的 O点为原点建立坐标系Oxy.,山沟竖直一侧的高度为 2h，坡面的抛物线方程为 y=，探险队员的质量为 m.人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为 g。（1）求此人落到破面试的动能;（2）此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小？动能的最小值为多少？【解析】(完整版)2019 高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)（1）平抛运动的分解:tvx0，2212gthy,得平抛运动的轨迹方程22022xvghy，此方程与坡面的抛物线方程为 y=的交点为ghvvhx202024

10、，ghvhvy20202.根据机械能守恒，kEmgymvhmg20212 解得ghvmghvmvmghEk2020202212（3）2求ghvmghvmvmghEk2020202212关于0v的导数并令其等于 0,解得当此人水平跳出 的 速 度 为ghv30时，他 落 在 坡 面 时 的 动 能 最 小，动 能 的 最 小 值 为ghvhmgmghEk2022min627。10、2018 广东卷.18 分 图 18a所示的装置中,小物块A、B质量均为m,水平面上PQ段长为l，与物块间的动摩擦因数为，其余段光滑。初始时，挡板上的轻质弹簧处于原长；长为r的连杆位于图中虚线位置;A紧靠滑杆A、B间距

11、大于 2r。随后，连杆以角速度匀速转动，带动滑杆作水平运动，滑杆的速度时间图像如图 18b所示.A在滑杆推动下运动，并在脱离滑杆后与静止的B发生完全非弹性碰撞。1求A脱离滑杆时的速度uo，及A与B碰撞过程的机械能损失E。2如果AB不能与弹簧相碰，设AB从P点到运动停止所用的时间为t1，求得取值范围，及t1与的关系式.3如果AB能与弹簧相碰，但不能返回道P点左侧，设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为Ep，求的取值范围，及Ep与的关系式弹簧始终在弹性限度内。(完整版)2019 高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)答案：解：1由题知，A脱离滑杆时的速度uo=r 设A、B碰后的速度为v1，

12、由动量守恒定律 muo=2mv1 A与B碰撞过程损失的机械能220111222Emumv 解得2218Emr 2AB不能与弹簧相碰，设AB在PQ上运动的加速度大小为a，由牛顿第二定律及运动学规律 mamg22v1=at1112vxt 由题知xl 联立解得140lrt 12rtg 3AB能与弹簧相碰211222mglmv 不能返回道P点左侧2112222mglmv 解得2 24glglrr AB在的Q点速度为v2，AB碰后到达Q点过程，由动能定理 22211122222mglmvmv (完整版)2019 高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)AB与弹簧接触到压缩最短过程，由能量守恒 221

13、22pEmv 解得22(8)4pmrglE 11.2018 四川卷、16 分 四川省“十二五”水利发展规划指出，假设按现有供水能力测算,我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高 20m，进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为 80的皮带，带动效率为 60%的离心水泵工作。工作电压为 380V，此时输入电动机的电功率为 9kW，电动机的内阻为 0.4。水的密度为 1l03kg/m3，重力加速度取 10m/s2。求：（1）电动机内阻消耗的热功率;(2)将蓄水池蓄入 864m3的水需要的时间不计进、出水口的水流速度。23、解:(l)设电动机的电功率为P，那么P=U

14、I 设电动机内阻 r 上消耗的热功率为 Pr,那么Pr=I2r 代入数据解得Pr=1103W 说明：式各2 分，式 3 分.（2)设蓄水总质量为M，所用抽水时间为t。抽水高度为h，容积为V，水的密度为，那么 M=V 设质量为 M的河水增加的重力势能为Ep，那么Ep=Mgh 设电动机的输出功率为P0，那么P0=P-Pr 根据能量守恒定律得 P0t6080=Ep 代人数据解得 t=2l04s (完整版)2019 高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)说明：式各 1 分，式各 2 分，式 3 分。12.2018 安徽卷.14 分质量为 0.1kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过后

15、离开地面时程对应的tv图象如下图。球与水平地面相碰的速度大小为碰撞前的 3/4。该球受到的空气阻力大小恒为f,取g=10m/s2,求：1弹性球受到的空气阻力f的大小；2弹性球第一次碰撞后反弹的高度h。22。(1）0.2N；（2)0。375m 解析：（1）由 vt 图像可知：小球下落作匀加速运动，2/8tvasm 由牛顿第二定律得：mafmg 解得Nagmf2.0)(（2）由图知：球落地时速度sm/4v，那么反弹时速度smvv/343 设反弹的加速度大小为 a，由动能定理得 2210f)h(mg-vm 解得mh375.0 13.2018 安徽卷.20 分 如下图，装置的左边是足够长的光滑水平面,

16、一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量 M=2kg的小物块 A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接.传送带始终以 u=2m/s 的速度逆时针转动.装置的右边是一光滑的曲面，质量 m=1kg的小物块 B从其上距水平 台 面h=1.0m 处由静止释放.物块 B 与传送带之间的摩擦因Ov(m/s)0.5 4 t(s)A B h l u=2m/s(完整版)2019 高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)数=0。2,l=1.0m。设物块 A、B 中间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块 A静止且处于平衡状态.取 g=10m/s2。（1）求物块 B与物块 A第一次碰撞前的速度

17、大小;(2)通过计算说明物块 B与物块 A第一次碰撞后能否运动到右边曲面上？（3）如果物块 A、B每次碰撞后，物块 A再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当他们再次碰撞前锁定被解除,试求出物块 B第 n 次碰撞后运动的速度大小。答案：.14m/s 2不能滑到右边的曲面上 3s/m34n 解：1设 B滑到曲面底部速度为v,根据机械能守恒定律，221mghmv得smghv/522 由于vu,B 在传送带上开始做匀减速运动.设 B一直减速滑过传送带的速度为1v 由动能定理的2212121m-mvmvgl 解得smglvv/4221 由于1v仍大于 u,说明假设成立,即 B与 A碰前速度为 4m/s（2

18、）设地一次碰后 A的速度为1Av,B 的速度为1Bv，取向左为正方向，根据动量守恒定律和机械等守恒定律得：111BAmvMvmv 212121212121BAmvMvmv(完整版)2019 高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)解得smvvB/34311 上式说明 B碰后以sm/34的速度向右反弹。滑上传送带后做在摩擦力的作用下减速，设向左减速的最大位移为mx，由动能定理得：2210Bmmvmgx 解得mxm94 因lxm，故 B不能滑上右边曲面。3B 的速度减为零后，将在传送带的带动下向左匀加速，加速度与向右匀减速时相同,且由于1Bv小于传送带的速度 u，故 B向左返回到平台上时速度大

19、小仍为sm/34。由于第二次碰撞仍为对心弹性碰撞，故由2中的关系可知碰后 B仍然反弹,且碰后速度大小仍为 B碰前的31，即smvvvBB/3433122112 同理可推：B 每次碰后都将被传送带带回与 A发生下一次碰撞。那么 B 与 A碰撞 n 次后反弹,速度大小为smn/34。14。2018 江苏卷、10 分为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如下图的装置进行实验，实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面，将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到 Q点，分别测量OP、OQ的长度h和s，重复上述实验,分别记录几组实验数据 1实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮，请提

20、出两个解决方案；(完整版)2019 高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)2请根据下表的实验数据作出s-h关系图像 3实验测得A、B的质量分别为m=0。40kg、M=0。50kg，根据sh图像可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数=_ 结果保留一位有效数字 4实验中，滑轮轴的摩擦会导致的测量结果_选填“偏大”、或“偏小【解析】3在 B下落至临落地时，据动能定理，有2)(21vmMmghMgh，在 B 落地后,A 运动到 Q,据动能定理，有2210mvmgs，解得：mhsmMMh)(。将kgM5.0，kgm4.0代入得hsh495=495hs,从hs 图象得斜率04.1k，即04.1hs，代入

21、上式得4.0。此题易错点：认为 A/B 末速度都为 0，根据0)(shmgMgh，解得6.0。4滑轮组的摩擦会导致s偏小，从而偏大。【答案】1减小 B的质量，增加细线的长度，或增大 A的质量，降低 B的起始高度.2如图 30.4 4偏大 15。2018 江苏卷、16 分某缓冲装置的理想模型如下图，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f，轻hcm 20。0 30.0 40。0 50.0 60。0 scm 19.5 28。5 39。0 48.0 56。5 m v l 轻杆(完整版)2019 高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)杆向右移动不超过l

22、时,装置可安全工作，一质量为m的小车假设以速度v0撞击弹簧,将导致轻杆向右移动l/4，轻杆与槽间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦。1假设弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x;2为这使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm 3讨论在装置安全工作时,该小车弹回速度v与撞击速度v的关系【答案】1轻杆开始移动时，弹簧的弹力kxF 且fF 解得kfx 2设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为 W，那么小车从撞击到停止的过程中，动能定理 小车以0v撞击弹簧时202104.mvWlf 小车以mv撞击弹簧时2210mmvWfl 解mflvvm2320 3设轻杆恰好移动时,小车撞

23、击速度为1v，Wmv2121 由解得mflvv2201 当mflvv220时，vv 当mflv220mflvv2320时，mflvv220。16.2018 重庆卷、16 分题 23 图所示为一种摆式摩擦因数测量仪,可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其中主要部件有：底 部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆.摆 锤的质量为 m，细杆可绕轴 O在竖直平面内自由转动，(完整版)2019 高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)摆锤重心到 O点的距离为 L。测量时,测量仪固定于水 平地面，将摆锤从与 0 等高的位置由静止释放.摆锤到 最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离 s（sL)，之后继

24、续摆动至与坚直方向成角的最高位置。假设摆锤对 地面的压力可视为大小为 F的恒力，重力加速度为 g,求 摆锤在上述过程中损失的机械能 在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功 橡胶片与地面间的动摩擦因数 23、16 分 损失的机械能E=mgLcos 摩擦力做的功fW=-mgLcos 动摩擦因数=mgLcos/FS 17.2018 福建卷.19 分 如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一搜失去动力的小船沿直线拖向岸边.拖动缆绳的电动机功率恒为 P,小船的质量为 m，小船受到的阻力大小恒为 f，经过 A点时的速度大小为0v，小船从 A点沿直线加速运动到 B点经历时间为 t1，A、B两点间距离为 d，缆绳质量

25、忽略不计。求：1小船从 A点运动到 B点的全过程克服阻力做的功fw；2小船经过 B点时的速度大小1v；3小船经过 B点时的加速度大小 a。(完整版)2019 高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)21 答案:18。2018 海南卷。现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图 1 所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上 A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为 M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为 m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上 B点有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间 t，用 d 表示 A点到导轨低端 C点的距离，h 表示 A与 C的高度差,

26、b 表示遮光片的宽度,s 表示 A，B两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过 B 点时的瞬时速度。用 g 表示重力加速度.完成以下填空和作图；1 假设将滑块自 A点由静止释放，那么在滑块从 A 运动至 B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为_.动能的增加量可表示为_。假设在运动过程中机械能守恒,21t与 s 的关系式为21t=_(2）多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点A点下滑,测量相应的 s 与 t 值，结果如下表所示：(完整版)2019 高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)以 s 为横坐标，21t为纵坐标，在答题卡上对应图 2 位置的坐标纸中描出第 1 和第 5 个数据点;根据 5 个数据点作直线,求得该直线的斜率 k=_2。40_214.10sm(保留 3 位有效数字)由测得的h、d、b、M和 m数值可以计算出21st直线的斜率ok，将 k 和ok进行比较，假设其差值在试验允许的范围内，那么可认为此试验验证了机械能守恒定律.答案:1()hMm gsd、221()2bmMt、2212()()hMdm gstMm db 22.40