高考物理试题分类汇编动能定理机械能守恒定律功能关系中学教育高考_中学教育-高考.pdf
《高考物理试题分类汇编动能定理机械能守恒定律功能关系中学教育高考_中学教育-高考.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理试题分类汇编动能定理机械能守恒定律功能关系中学教育高考_中学教育-高考.pdf(11页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、学习好资料 欢迎下载 专题 6机械能、功能关系(2012 上海)15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。若()(A)hAhB,则一定有 WAWB (B)hAhB,则可能有 WAWB(C)hAhB,则可能有 WAWB (D)hAhB,则一定有 WAWB 15.【考点】本题考查物体的重心和重力做功【解析】两绳子中点被提升从而使绳子全部离开地面,考虑此时绳子重心上升的高度,绳子的重心在绳子中点两边绳子的中心处。若绳子总长为l,则细绳 A 重心上升的高
2、度为4AAAlhh,细绳 B 重心上升的高度为4BBBlhh。由题意可知ABll,因而选项 A、C、D 错误,选项 B 正确。【答案】B (2012 上海)16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 上升的最大高度是()(A)2R(B)5R/3 (C)4R/3 (D)2R/3 16.【考点】本题考查机械能守恒【解析】设A、B的质量分别为2m、m,当 A 落到地面,B 恰运动到与圆柱轴心等高处,以 A、B 整体为研究对象,机械能守恒,故有212(2
3、)2mgRmgRmm v,当 A 落地后,B 球以速度 v 竖直上抛,到达最高点时又上升的高度为22vhg,故 B 上升的总高度为43RhR,选项 C 正确。【答案】C【误区警示】本题需要注意两个方面:一个是 A 和 B 的质量关系不要搞错或者混淆;二是 B 上升的高度应该是从地面开始计算。(2012 上海)18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;若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。则可能有()(A)F2F1,v1v2 (B)F2F1,v1v2(C)F2F1,v1v2 (D)F2F1,v1v2 18.
4、【考点】本题考查受力分析和功率的计算【解析】物体在水平恒力 F1 作用下匀速运动,水平方向有1Fmg。作用力变为斜向上的恒力 F2 时,A B F2 F1 学习好资料 欢迎下载 设 F2 与水平方向的夹角为,物体匀速运动时在水平方向有22cos(sin)FmgF,故22co ssin1sin()mgmgF (其中21sin1),因而两力大小关系不确定。但两种情况下物体均匀速运动,且拉力功率相同,因而克服摩擦力做功的功率也相同,第二种情况下摩擦力小,因而必有 v1v2,故选项 B、D 正确。【答案】BD【方法总结】在比较力和速度时,需要先计算两物理量的具体表达式,从而再进行比较。(2012 大纲
5、版)26.(20 分)(注意:在试题卷上作答无效)一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,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。如图所示,以沟底的 O 点为原点建立坐标系 Oxy。已知,山沟竖直一侧的高度为 2h,坡面的抛物线方程为221xhy,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。求此人落到破面试的动能;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?26.【命题意图】本题主要考查平抛运动和动能定理的应用,以及函数最值的计算,意在考查考生的综合分析及数学计算能力。解:(1)设探险队员
6、跳到坡面上时水平位移为 x,竖直位移为 H,由平抛运动规律有:tvx0,221gtH,整个过程中,由动能定理可得:2021mvEmgHk 由几何关系,Hhy 2 坡面的抛物线方程221xhy 解以上各式得:ghvhmgmvEk202220221 由ghvhmgmvEk202220221,令nghv 20,则)122(122nnmghnmghmghnEk 当1n时,即ghv 20探险队员的动能最小,最小值为23minmghEk 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上述过程中克服重力做功分别为若则一定有则可能有则可能有则一定有考点本题考查物体的重心和重力做功解析两绳子中点被提升从而使
7、绳子全部离开地面考虑此时绳子重心为由题意可知因而选项错误选项正确答案上海如图可视为质点的小球用不可伸长的细软轻线连接过固定在地面上半径为有光滑圆柱的质量为的两倍当位于地面时恰与圆柱轴心等高将由静止释放上升的最大高度是考点本题考查机械能速度竖直上抛到达最高点时又上升的高度为故上升的总高度为选项正确答案误区警示本题需要注意两个方面一个是和的质量关系不要搞错或者混淆二是上升的高度应该是从地面开始计算上海位于水平面上的物体在水平恒力作用下做学习好资料 欢迎下载 ghv 0【参考答案】(1)ghvhmgmvEk202220221(2)ghv 0,23minmghEk (2012 广东)17 图 4 是滑
8、道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,滑道底部 B 处安装一个压力传感器,其示数 N 表示该处所受压力的大小,某滑块从斜面上不同高度 h 处由静止下滑,通过 B 是,下列表述正确的有 A.N 小于滑块重力 B.N 大于滑块重力 C.N 越大表明 h 越大 D.N 越大表明 h 越小【考点】圆周运动【答案】BC【解析】由机械能守恒定律212mghmv,对 B 点受力分析2vNmgmr,则2mghNmgr,则.N 大于滑块重力,N 越大表明 h 越大,正确选项为 BC。(2012 北京)22(16 分)如图所示,质量为 m 的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离 l 后以速度 v 飞
9、离桌面,最终落在水平地面上。已知 l=1.4m,v=3.0m/s,m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数 u=0.25,桌面高 h=0.45m.。不计空气阻力,重力加速度取 10m/s2。求(1)小物块落地点距飞出点的水平距离 s;(2)小物块落地时的动能 EK;(3)小物块的初速度大小 v0。22 解析:(1)小物块落地所用时间为 t,有hgt221 3.01045.022ghts 小物块落地点距飞出点的水平距离9.03.03 vtsm(2)根据机械能守恒,小物块落地时的动能为 90.045.01010.0910.0212120mghmvEkJ 0 s h l 缓慢提起直到全部离开地面两
10、绳中点被提升的高度分别为上述过程中克服重力做功分别为若则一定有则可能有则可能有则一定有考点本题考查物体的重心和重力做功解析两绳子中点被提升从而使绳子全部离开地面考虑此时绳子重心为由题意可知因而选项错误选项正确答案上海如图可视为质点的小球用不可伸长的细软轻线连接过固定在地面上半径为有光滑圆柱的质量为的两倍当位于地面时恰与圆柱轴心等高将由静止释放上升的最大高度是考点本题考查机械能速度竖直上抛到达最高点时又上升的高度为故上升的总高度为选项正确答案误区警示本题需要注意两个方面一个是和的质量关系不要搞错或者混淆二是上升的高度应该是从地面开始计算上海位于水平面上的物体在水平恒力作用下做学习好资料 欢迎下载
11、(3)在桌面上滑行过程中根据动能定理有mglmvmvWf2022121 则0.44.11025.029220glvvm/s(2012 北京)23.(18 分)摩天大楼中一部直通高层的客运电梯.行程超过百米。电梯的简化模型如 I 所示。考虑安全、舒适、省时等因索,电梯的加速度 a 随时间 t 变化的。已知电梯在 t=0 时由静止开始上升,a一 t 图像如图 2 所示。电梯总质最 m=2.0103kg。忽略一切阻力,重力加速度 g 取 10m/s2。(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力 F1 和最小拉力 F2;(2)类比是一种常用的研究方法。对于直线运动,教科书中讲解了由 v-t图像求位移的方法
12、。请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义,根据图 2 所示 a-t图像,求电梯在第 1s 内的速度改变量v1 和第 2s 末的速率 v2;(3)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率 P;再求在 011s 时间内,拉力和重力对电梯所做的总功 W。解析:(1)如图 2 所示 a 一 t 图像可知 011s 电梯处于超重,加速度越大拉力越大,根据牛顿第二定律得 43max1102.2)100.1(100.2mgmaFN 3041s 电梯处于失重,加速度越大拉力越小,根据牛顿第二定律得 43min1108.1)100.1(100.2mgmaF N (2)v-t图像中根据面积求位移,那么在 a-t图像
13、中根据面积求速度的改变 第 1s 内的速度改变量等于 a-t图像与 t 轴所夹的前 1s 内的三角形面积 5.00.11211 vm/s 由于初速为 0,第 2s 末的速率 v2 等于 a-t图像与 t 轴所夹的前 2s 内的梯形面积 5.10.1)21(212vm/s (3)由于前 11s 一直在加速,所以 11s 末电梯以最大速率上升,此时速度等于 a-t图像与 t 轴所夹的前 11s 内的梯形面积 100.1)119(21maxvm/s 此时电梯的加速度为 0,根据牛顿第二定律mgF。拉力做功的功率 53maxmax1021010102mgvFvPJ/s 图 1 电梯 拉力 a/ms-1
14、 1.0 0 -1.0 1 2 10 11 30 31 30 41 图 2 t/s 32 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上述过程中克服重力做功分别为若则一定有则可能有则可能有则一定有考点本题考查物体的重心和重力做功解析两绳子中点被提升从而使绳子全部离开地面考虑此时绳子重心为由题意可知因而选项错误选项正确答案上海如图可视为质点的小球用不可伸长的细软轻线连接过固定在地面上半径为有光滑圆柱的质量为的两倍当位于地面时恰与圆柱轴心等高将由静止释放上升的最大高度是考点本题考查机械能速度竖直上抛到达最高点时又上升的高度为故上升的总高度为选项正确答案误区警示本题需要注意两个方面一个是和的质
15、量关系不要搞错或者混淆二是上升的高度应该是从地面开始计算上海位于水平面上的物体在水平恒力作用下做学习好资料 欢迎下载 电梯受拉力和重力两个力,拉力和重力对电梯所做的总功 W 就是合力的功,根据动能定理等于前 11 内动能的改变量 5232max101101022121 mvWJ (2012 福建)17.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,则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
16、的平均功率相同【考点】本题主要考查平均功率的概念,考查功能关系、机械能守恒定律的应用。【解析】两物块开始处在同一高度且处于静止状态,则singmgmBA,剪断轻绳后 A 自由落体,B 沿光滑斜面下滑,机械能都守恒,着地时下降的高度相同,由221mghmv可知,两物块着地时的速度大小相同,因此速率的变化量相同,A 项错误;两物块的机械能变化量都为零,B 项错误;两物块的质量不等,下落的高度相等,由mghGW可知两物体重力做功不等,因而重力势能变化量的大小不同,C 项错误;设下落的高度为 h,则 A 下落过程的时间为ghtA2,B 下滑所用时间为2sin2ghtB,将重力做功、运动时间及质量关系代
17、入重力做功的平均功率tWP 公式,可求得两物体运动过程中重力做功的平均功率相等。【答案】D (2012 福建)21.(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。已知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。21、【答案】:(1)fdFSW 缓慢提起
18、直到全部离开地面两绳中点被提升的高度分别为上述过程中克服重力做功分别为若则一定有则可能有则可能有则一定有考点本题考查物体的重心和重力做功解析两绳子中点被提升从而使绳子全部离开地面考虑此时绳子重心为由题意可知因而选项错误选项正确答案上海如图可视为质点的小球用不可伸长的细软轻线连接过固定在地面上半径为有光滑圆柱的质量为的两倍当位于地面时恰与圆柱轴心等高将由静止释放上升的最大高度是考点本题考查机械能速度竖直上抛到达最高点时又上升的高度为故上升的总高度为选项正确答案误区警示本题需要注意两个方面一个是和的质量关系不要搞错或者混淆二是上升的高度应该是从地面开始计算上海位于水平面上的物体在水平恒力作用下做学
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 物理试题 分类 汇编 动能 定理 机械能 守恒定律 功能 关系 中学 教育
限制150内