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

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2019-2020年高考物理高考與模擬題分類解析 專題18 動能定理和功能關(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，物體重力勢能的減少不等于重力對物體所做的功B合力對物體所做的功等于物體動能的改變量C物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢能零點的選取有關(guān)D運動物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量2（16分）（xx重慶理綜）題23圖所示為一種擺式摩擦因數(shù)測量儀，可測量輪胎與地面間動摩擦因數(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)細桿。擺錘的質(zhì)量為m，細桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，擺錘重心到O點距離為L。測量時，測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。擺錘到最低點附近時，橡膠片緊壓地面擦過一小段距離s（sL），之后繼續(xù)擺至與豎直方向成角的最高位置。若擺錘對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械能；（2）在上述過程中摩擦力對擺錘所做的功； （3）橡膠片與地面之間的動摩擦因數(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。在外力作用下，一小球從A點由靜止開始做勻加速直線運動，到達B點時撤除外力。已知小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點C，重力加速度為g。求：（1）小球在AB段運動的加速度的大小；（2）小球從D點運動到A點所用的時間。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力的小船沿直線拖向岸邊。已知拖動纜繩的電動機功率恒為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點時的速度大小為v0，小船從A點沿直線加速運動到B點經(jīng)歷時間為t1，A、B兩點間距離為d,，纜繩質(zhì)量忽略不計。求：（1）小船從A點運動到B點的全過程克服阻力做的功Wf；（2）小船經(jīng)過B點時的速度大小v1；（3）小船經(jīng)過B點時的加速度大小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 運動，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,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)u=0.25,桌面高h=0.45m.不計空氣阻力，重力加速度取10m/s2.求(1) 小物塊落地點距飛出點的水平距離s；(2) 小物塊落地時的動能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，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi)，P點為圓弧軌道上的一個確定點。一可視為質(zhì)點的物塊，其質(zhì)量m=0.2kg，與BC間的動摩擦因數(shù)1=0.4。工件質(zhì)量M=0.8kg，與地面間的動摩擦因數(shù)2=0.1。（取g=10m/s2）（1）若工件固定，將物塊由P點無初速度釋放，滑至C點時恰好靜止，求P、C兩點間的高度差h。（2）若將一水平恒力F作用于工件，使物塊在P點與工件保持相對靜止，一起向左做勻加速直線運動。求F的大小當速度時，使工件立刻停止運動（即不考慮減速的時間和位移），物塊飛離圓弧軌道落至BC段，求物塊的落點與B點間的距離。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，與槽間的滑動摩擦力恒為f。輕桿向右移動不超過l時，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l/4，輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且不計小車與地面的摩擦。（1）若彈簧的勁度系數(shù)為k，求輕桿開始移動時，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，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、省時等因索，電梯的加速度a隨時間t變化的。已知電梯在t=0時由靜止開始上升，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。對于直線運動，教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法。請你借鑒此方法，對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，拉力做功的功率p：再求在011s時間內(nèi)，拉力和重力對電梯所做的總功w。9（xx全國理綜）一探險隊員在探險時遇到一山溝，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點為原點建立坐標系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，探險隊員的質(zhì)量為m。人視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，重力加速度為g。（1） 求此人落到坡面時的動能；（2） 此人水平跳出的速度為多大時，他落在坡面時的動能最小？動能的最小值為多少？二、xx模擬題1（xx年5月江西重點中學協(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動，當它們的總動能為2Ek時撤去水平力F，最后系統(tǒng)停止運動。不計空氣阻力，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，從撤去拉力F到系統(tǒng)停止運動的過程中（ ）A外力對物體A所做總功的絕對值等于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)的總動能2EkD系統(tǒng)克服摩擦阻力做的功一定等于系統(tǒng)機械能的減小量2. （xx江蘇省啟東中學考前輔導(dǎo)題）將三個木板1、2、3固定在墻角，木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個不同的三角形，如圖所示，其中1與2底邊相同，2和3高度相同?，F(xiàn)將一個可以視為質(zhì)點的物塊分別從三個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摩擦因數(shù)均相同。在這三個過程中，下列說法正確的是 A沿著1和2下滑到底端時，物塊的速度不同；沿著2和3下滑到底端時，物塊的速度相同B沿著1下滑到底端時，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，在豎直方向的勻強電場中以水平速度拋出，小球的加速度大小為g，阻力不計，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動能增加了mghB電勢能增加了mghC機械能減少了mghD重力勢能減少了mgh2.（xx廣東羅定三校聯(lián)考）如圖所示，滑雪運動員沿傾角為30的滑雪道勻速下滑：（ ）A.運動員的重力勢能逐漸增加B.運動員的機械能逐漸增加C.運動員的機械能保持不變D.運動員的合力不做功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，在軌道的最低點和最高點A、C各安裝了一個壓力傳感器，可測定小球在軌道內(nèi)側(cè)，通過這兩點時對軌道的壓力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：當時小球滑經(jīng)A點時的速度，以及小球由A滑至C的過程中損失的機械能；（2）若軌道ABC光滑，小球均能通過C點試推導(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，有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m = 1 kg的小物塊，從光滑平臺上的A點以v0 = 3 m/s的初速度水平拋出，到達C點時，恰好沿C點的切線方向進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摩擦因數(shù) = 0.3，圓弧軌道的半徑為R = 0.5m，C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角 = 53，不計空氣阻力，取重力加速度為g=10 m/s2.求： AC兩點的高度差； 小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力； 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)飛機若僅依靠自身噴氣式發(fā)動機推力起飛需要較長的跑道，某同學設(shè)計在航空母艦上安裝電磁彈射器以縮短飛機起飛距離，他的設(shè)計思想如下：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，這種直線電機從頭至尾可以提供一個恒定的牽引力。一架質(zhì)量為m=2.0104kg的飛機，其噴氣式發(fā)動機可以提供恒定的推力F推=1.2105N。考慮到飛機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重力的0.05倍，在后一階段的平均阻力為飛機重力的0.2倍。飛機離艦起飛的速度v=100m/s，航母處于靜止狀態(tài)，飛機可視為質(zhì)量恒定的質(zhì)點。請你求出（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。（1）飛機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?。唬?）電磁彈射器輸出效率可以達到80%，則每彈射這樣一架飛機電磁彈射器需要消耗多少能量。6（15分）（xx年2月山東濰坊重點中學聯(lián)考）如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細管彎成的“S”形軌道固定于豎直平面內(nèi)，彎曲部分是由兩個半徑均為R = 0.2 m 的半圓平滑對接而成(圓的半徑遠大于細管內(nèi)徑)軌道底端A與水平地面相切，頂端與一個長為l = 0.9 m的水平軌道相切B點一傾角為 = 37的傾斜軌道固定于右側(cè)地面上，其頂點D與水平軌道的高度差為h = 0.45 m，并與其它兩個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)在A點被彈射入“S”形軌道內(nèi)，沿軌道ABC運動，并恰好從D點以平行斜面的速度進入斜軌道小物體與BC段間的動摩擦因數(shù) = 0.5 (不計空氣阻力，g取10 m/s2sin37= 0.6，cos37= 0.8) (1)小物體從B點運動到D點所用的時間；(2)小物體運動到B點時對“S”形軌道的作用力大小和方向；(3)小物體在A點的動能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，軌道上的C點位置處于圓心O的正下方距地面高度為的水平平臺邊緣上的A點，質(zhì)量為m的小球以的速度水平飛出，小球在空中運動至B點時，恰好沿圓弧軌道在該點的切線方向滑入軌道小球運動過程中空氣阻力不計，重力加速度為g,試求： （1）B點與拋出點A正下方的水平距離x； （2）圓弧BC段所對的圓心角；（3）小球滑到C點時，對圓軌道的壓力8（16分）（xx浙江重點中學協(xié)作體高考仿真測試）如圖所示，一質(zhì)量為m1 kg的小物塊輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上的A點，隨傳送帶運動到B點，小物塊從C點沿圓弧切線進入豎直光滑的半圓軌道恰能做圓周運動已知圓弧半徑R0.9m，軌道最低點為D，D點距水平面的高度h0.8m小物塊離開D點后恰好垂直碰擊放在水平面上E點的固定傾斜擋板已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.3，傳送帶以5 m/s恒定速率順時針轉(zhuǎn)動（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點時對軌道的壓力的大??； （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體育運動一滑雪坡由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，豎直臺階CD高度差為h2=5m，臺階底端與傾角為37斜坡DE相連運動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg，從A點由靜止滑下通過C點后飛落到DE上(不計空氣阻力和軌道的摩擦阻力，g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8)求：(1)運動員到達C點的速度大??；(2)運動員經(jīng)過C點時軌道受到的壓力大小；(3)運動員在空中飛行的時間