2019-2020年高考物理高考與模擬題分類解析 專題18 動(dòng)能定理和功能關(guān)系.doc

2019-2020年高考物理高考與模擬題分類解析 專題18 動(dòng)能定理和功能關(guān)系一、xx高考題1（xx海南物理）下列關(guān)于功和機(jī)械能的說法，正確的是A在有阻力作用的情況下，物體重力勢(shì)能的減少不等于重力對(duì)物體所做的功B合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變量C物體的重力勢(shì)能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)D運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的減少量一定等于其重力勢(shì)能的增加量2（16分）（xx重慶理綜）題23圖所示為一種擺式摩擦因數(shù)測(cè)量儀，可測(cè)量輪胎與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)，基主要部件有：底部固定有輪胎橡膠片的擺錘和連接擺錘的輕質(zhì)細(xì)桿。擺錘的質(zhì)量為m，細(xì)桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，擺錘重心到O點(diǎn)距離為L。測(cè)量時(shí)，測(cè)量儀固定于水平地面，將擺錘從與O等高的位置處靜止釋放。擺錘到最低點(diǎn)附近時(shí)，橡膠片緊壓地面擦過一小段距離s（s<L），之后繼續(xù)擺至與豎直方向成角的最高位置。若擺錘對(duì)地面的壓力可視為大小為F的恒力，重力加速度為g，求（1）擺錘在上述過程中損失的機(jī)械能；（2）在上述過程中摩擦力對(duì)擺錘所做的功； （3）橡膠片與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。3. （xx海南物理）如圖，在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道，其中AB是長為R的水平直軌道，BCD是圓心為O、半徑為R的3/4圓弧軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)。在外力作用下，一小球從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤除外力。已知小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點(diǎn)C，重力加速度為g。求：（1）小球在AB段運(yùn)動(dòng)的加速度的大?。唬?）小球從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間。4（xx福建理綜）如圖，用跨過光滑定滑輪的纜繩將海面上一搜失去動(dòng)力的小船沿直線拖向岸邊。已知拖動(dòng)纜繩的電動(dòng)機(jī)功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船受到的阻力大小恒為f，經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v0，小船從A點(diǎn)沿直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷時(shí)間為t1，A、B兩點(diǎn)間距離為d,，纜繩質(zhì)量忽略不計(jì)。求：（1）小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的全過程克服阻力做的功Wf；（2）小船經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小v1；（3）小船經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的加速度大小a。5（16分）（xx北京理綜）如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線 運(yùn)動(dòng)，經(jīng)距離l后以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上。已知l=1.4m,v=3.0m/s,m=0.10kg,物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)u=0.25,桌面高h(yuǎn)=0.45m.不計(jì)空氣阻力，重力加速度取10m/s2.求(1) 小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離s；(2) 小物塊落地時(shí)的動(dòng)能EK(3) 小物塊的初速度大小v0.6.（15分）（xx山東理綜）如圖所示，一工件置于水平地面上，其AB段為一半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道，BC段為一長度L=0.5m的粗糙水平軌道，二者相切與B點(diǎn)，整個(gè)軌道位于同一豎直平面內(nèi)，P點(diǎn)為圓弧軌道上的一個(gè)確定點(diǎn)。一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，其質(zhì)量m=0.2kg，與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.4。工件質(zhì)量M=0.8kg，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)2=0.1。（取g=10m/s2）（1）若工件固定，將物塊由P點(diǎn)無初速度釋放，滑至C點(diǎn)時(shí)恰好靜止，求P、C兩點(diǎn)間的高度差h。（2）若將一水平恒力F作用于工件，使物塊在P點(diǎn)與工件保持相對(duì)靜止，一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。求F的大小當(dāng)速度時(shí)，使工件立刻停止運(yùn)動(dòng)（即不考慮減速的時(shí)間和位移），物塊飛離圓弧軌道落至BC段，求物塊的落點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離。7.（16分）（xx江蘇物理）某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動(dòng)，與槽間的滑動(dòng)摩擦力恒為f。輕桿向右移動(dòng)不超過l時(shí)，裝置可安全工作。一質(zhì)量為m的小車若以速度v0撞擊彈簧，將導(dǎo)致輕桿向右移動(dòng)l/4，輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且不計(jì)小車與地面的摩擦。（1）若彈簧的勁度系數(shù)為k，求輕桿開始移動(dòng)時(shí)，彈簧的壓縮量x；（2）求為使裝置安全工作，允許該小車撞擊的最大速度vm；（3）討論在裝置安全工作時(shí)，該小車彈回速度v和撞擊速度v的關(guān)系。8.(18分)（xx北京理綜）摩天大樓中一部直通高層的客運(yùn)電梯.行程超過百米。電梯的簡化模型如 I所示.考慮安全、舒適、省時(shí)等因索，電梯的加速度a隨時(shí)間t變化的。已知電梯在t=0時(shí)由靜止開始上升，a一t圖像如圖2所示. 電梯總質(zhì)最m=2.0xI03kg.忽略一切阻力.重力加速度g取I0m/s2。（1）求電梯在上升過程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2； （2）類比是一種常用的研究方法。對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法。請(qǐng)你借鑒此方法，對(duì)比加速度的和速度的定義，根據(jù)圖2所示a-t圖像，求電梯在第1s內(nèi)的速度改變量v1和第2s末的速率v2;（3）求電梯以最大速率上升時(shí)，拉力做功的功率p：再求在011s時(shí)間內(nèi)，拉力和重力對(duì)電梯所做的總功w。9（xx全國理綜）一探險(xiǎn)隊(duì)員在探險(xiǎn)時(shí)遇到一山溝，山溝的一側(cè)豎直，另一側(cè)的坡面呈拋物線形狀。此隊(duì)員從山溝的豎直一側(cè)，以速度v0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面。如圖所示，以溝底的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系Oxy。已知，山溝豎直一側(cè)的高度為2h，坡面的拋物線方程為y=x2，探險(xiǎn)隊(duì)員的質(zhì)量為m。人視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度為g。（1） 求此人落到坡面時(shí)的動(dòng)能；（2） 此人水平跳出的速度為多大時(shí)，他落在坡面時(shí)的動(dòng)能最小？動(dòng)能的最小值為多少？二、xx模擬題1（xx年5月江西重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體第三次聯(lián)考）如圖所示，在粗糙的水平面上，質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A、B間用一輕質(zhì)彈簧相連組成系統(tǒng)。且該系統(tǒng)在水平拉力F作用下以相同加速度保持間距不變一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的總動(dòng)能為2Ek時(shí)撤去水平力F，最后系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，從撤去拉力F到系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)的過程中（ ）A外力對(duì)物體A所做總功的絕對(duì)值等于EkB物體A克服摩擦阻力做的功等于EkC系統(tǒng)克服摩擦阻力做的功可能等于系統(tǒng)的總動(dòng)能2EkD系統(tǒng)克服摩擦阻力做的功一定等于系統(tǒng)機(jī)械能的減小量2. （xx江蘇省啟東中學(xué)考前輔導(dǎo)題）將三個(gè)木板1、2、3固定在墻角，木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個(gè)不同的三角形，如圖所示，其中1與2底邊相同，2和3高度相同。現(xiàn)將一個(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從三個(gè)木板的頂端由靜止釋放，并沿斜面下滑到底端，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同。在這三個(gè)過程中，下列說法正確的是 A沿著1和2下滑到底端時(shí)，物塊的速度不同；沿著2和3下滑到底端時(shí)，物塊的速度相同B沿著1下滑到底端時(shí)，物塊的速度最大C物塊沿著3下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量是最多的D物塊沿著1和2下滑到底端的過程，產(chǎn)生的熱量是一樣多的1（xx年3月江西南昌一模）一質(zhì)量為m的帶電小球，在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中以水平速度拋出，小球的加速度大小為g，阻力不計(jì)，關(guān)于小球在下落h的過程中能量的變化，以下說法中正確的是A動(dòng)能增加了mghB電勢(shì)能增加了mghC機(jī)械能減少了mghD重力勢(shì)能減少了mgh2.（xx廣東羅定三校聯(lián)考）如圖所示，滑雪運(yùn)動(dòng)員沿傾角為30的滑雪道勻速下滑：（ ）A.運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能逐漸增加B.運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能逐漸增加C.運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能保持不變D.運(yùn)動(dòng)員的合力不做功3（15分）（xx年4月江蘇昆山市模擬）如圖甲，ABC為豎直放置的半徑為0.1m的半圓形軌道，在軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)A、C各安裝了一個(gè)壓力傳感器，可測(cè)定小球在軌道內(nèi)側(cè)，通過這兩點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FA和FC質(zhì)量為0.1kg的小球，以不同的初速度v沖入ABC軌道（g取10m/s2）（1）若FC和FA的關(guān)系圖線如圖乙所示，求：當(dāng)時(shí)小球滑經(jīng)A點(diǎn)時(shí)的速度，以及小球由A滑至C的過程中損失的機(jī)械能；（2）若軌道ABC光滑，小球均能通過C點(diǎn)試推導(dǎo)FC隨FA變化的關(guān)系式，并在圖丙中畫出其圖線 4（16分）（xx年5月南京、鹽城三模）如圖所示，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m = 1 kg的小物塊，從光滑平臺(tái)上的A點(diǎn)以v0 = 3 m/s的初速度水平拋出，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為M = 3 kg的長木板已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) = 0.3，圓弧軌道的半徑為R = 0.5m，C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角 = 53，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度為g=10 m/s2.求： AC兩點(diǎn)的高度差； 小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力； 要使小物塊不滑出長木板，木板的最小長度（sin53=0.8，cos53=0.6）5（16分）(xx年5月浙江名校新高考聯(lián)盟第二次聯(lián)考)飛機(jī)若僅依靠自身噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)推力起飛需要較長的跑道，某同學(xué)設(shè)計(jì)在航空母艦上安裝電磁彈射器以縮短飛機(jī)起飛距離，他的設(shè)計(jì)思想如下：如圖所示，航空母艦的水平跑道總長l=180m，其中電磁彈射器是一種長度為l1=120m的直線電機(jī)，這種直線電機(jī)從頭至尾可以提供一個(gè)恒定的牽引力。一架質(zhì)量為m=2.0104kg的飛機(jī)，其噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)可以提供恒定的推力F推=1.2105N?？紤]到飛機(jī)在起飛過程中受到的阻力與速度大小有關(guān)，假設(shè)在電磁彈射階段的平均阻力為飛機(jī)重力的0.05倍，在后一階段的平均阻力為飛機(jī)重力的0.2倍。飛機(jī)離艦起飛的速度v=100m/s，航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，飛機(jī)可視為質(zhì)量恒定的質(zhì)點(diǎn)。請(qǐng)你求出（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。（1）飛機(jī)在后一階段的加速度大小；（2）電磁彈射器的牽引力F牽的大??；（3）電磁彈射器輸出效率可以達(dá)到80%，則每彈射這樣一架飛機(jī)電磁彈射器需要消耗多少能量。6（15分）（xx年2月山東濰坊重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考）如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)管彎成的“S”形軌道固定于豎直平面內(nèi)，彎曲部分是由兩個(gè)半徑均為R = 0.2 m 的半圓平滑對(duì)接而成(圓的半徑遠(yuǎn)大于細(xì)管內(nèi)徑)軌道底端A與水平地面相切，頂端與一個(gè)長為l = 0.9 m的水平軌道相切B點(diǎn)一傾角為 = 37的傾斜軌道固定于右側(cè)地面上，其頂點(diǎn)D與水平軌道的高度差為h = 0.45 m，并與其它兩個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi)一質(zhì)量為m = 0.1 kg 的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)被彈射入“S”形軌道內(nèi)，沿軌道ABC運(yùn)動(dòng)，并恰好從D點(diǎn)以平行斜面的速度進(jìn)入斜軌道小物體與BC段間的動(dòng)摩擦因數(shù) = 0.5 (不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2sin37= 0.6，cos37= 0.8) (1)小物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所用的時(shí)間；(2)小物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)“S”形軌道的作用力大小和方向；(3)小物體在A點(diǎn)的動(dòng)能7.（15分）（xx江蘇蘇州期末）如圖所示，水平地面與一半徑為的豎直光滑圓弧軌道相接于B點(diǎn)，軌道上的C點(diǎn)位置處于圓心O的正下方距地面高度為的水平平臺(tái)邊緣上的A點(diǎn)，質(zhì)量為m的小球以的速度水平飛出，小球在空中運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，恰好沿圓弧軌道在該點(diǎn)的切線方向滑入軌道小球運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g,試求： （1）B點(diǎn)與拋出點(diǎn)A正下方的水平距離x； （2）圓弧BC段所對(duì)的圓心角；（3）小球滑到C點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓軌道的壓力8（16分）（xx浙江重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體高考仿真測(cè)試）如圖所示，一質(zhì)量為m1 kg的小物塊輕輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上的A點(diǎn)，隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，小物塊從C點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道恰能做圓周運(yùn)動(dòng)已知圓弧半徑R0.9m，軌道最低點(diǎn)為D，D點(diǎn)距水平面的高度h0.8m小物塊離開D點(diǎn)后恰好垂直碰擊放在水平面上E點(diǎn)的固定傾斜擋板已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.3，傳送帶以5 m/s恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（g取10 m/s2），試求：（1）傳送帶AB兩端的距離；（2）小物塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的大??； （3）傾斜擋板與水平面間的夾角的正切值9（xx山東高密模擬） 山地滑雪是人們喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)一滑雪坡由AB和BC組成，AB是傾角為37的斜坡，BC是半徑為R=5m的圓弧面，圓弧面和斜面相切于B，與水平面相切于C，如圖所示，AB豎直高度差hl=8.8m，豎直臺(tái)階CD高度差為h2=5m，臺(tái)階底端與傾角為37斜坡DE相連運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg，從A點(diǎn)由靜止滑下通過C點(diǎn)后飛落到DE上(不計(jì)空氣阻力和軌道的摩擦阻力，g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8)求：(1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)的速度大?。?2)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)軌道受到的壓力大??；(3)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間