专题05 机械能(第01期)-决胜2016年高考全国名校试题物理分项汇编(解析版)

1.【哈尔滨三中2015年第四次模拟考试理科综合能力测试】如图所示，足够长的粗糙斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，按住B不动，B通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，放手后B沿斜面加速上滑，C一直处于静止状态。

则在A落地前的过程中A．A的重力势能的减少量等于B的机械能的增加量B．C一定受到水平面的摩擦力C．水平面对C的支持力小于B、C的总重力D．A物体落地前的瞬间受到绳子拉力的功率与其重力的功率相等1.B C【考点】能量守恒定律；功率2.【贵州省遵义航天高级中学2014～2015学年第二学期高三最后一次模拟】如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。

a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。

从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为A.1.5hB.1.0hC.2.5hD.2.0h2.A【考点】能量守恒定律；动能定理。

3.【江西省高安中学2015届高三命题中心模拟押题】如图所示．轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。

开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度。

下列有关该过程的分析正确的是（）A．B物体的动能增加量小于B物体重力势能的减少量B．B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量C．细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量D．合力对A先做正功后做负功3.AC【解析】由于A、B和弹簧系统机械能守恒，所以B物体重力势能的减少量等于A、B增加的动能以及弹性势能，故选项A正确；整个系统机械能守恒，所以B物体机械能减少量等于A物体与弹簧机械能的增加，故选项B错误；根据功能关系除重力和弹簧弹力以外的力即绳子的拉力等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量，故选项C正确；由于物块A的速度增加，即动能增加，则根据动能定理可以知道，合力对A 做正功，故选项D错误。

所以本题正确的选项为AC。

【考点】能量守恒定律；动能定理。

4.【淮南一中 蒙城一中 颍上一中 怀远一中2015届高三“四校”联考】如图所示，一条质量分布均匀的长度为L 的铁链置于光滑水平桌面上．用手按着一端，使另一端长L 0的一段下垂．放开手后使铁链从静止开始下滑，当铁链完全通过桌边的瞬间时，铁链具有的速率为4.D【考点】能量守恒定律；5.【唐山一中2015年高考仿真试卷】以水平面为零势能面，则小球水平抛出时重力势能等于动能的 2倍，那么在抛体运动过程中，当其动能和势能相等时，水平速度和竖直速度之比为A ．13∶B ．11∶C ．21∶ D ．12∶ 5.D【解析】 如图所示，在O 点重力势能等于动能的 2倍，202122mv E mgH KO ⨯==，gH v =0，由O 到M 小球的机械能守恒，减少的重力势能转化为动能，在M 点动能和势能相等，PM KM E E =，即mgh h H mg E KO =-+)(，得H h 43=，而)(22h H g v y-=，则2gHv y =，1:2:0=y v v ，故D 正确。

【考点】能量守恒定律；动能定理。

6.【山东省滕州市第十一中学2015届高三5月份模拟训练理综】如图所示，绝缘粗糙斜面体固定在水平地面上，斜面所在空间存在平行于斜面向上的匀强电场E，轻弹簧一端固定在斜面顶端，另一端拴接一不计质量的绝缘薄板。

一带正电的小滑块，从斜面上的P点处由静止释放后，沿斜面向上运动，并能压缩弹簧至R 点（图中未标出），然后返回。

则A．滑块从P点运动到R点的过程中，其机械能增量等于电场力与弹簧弹力做功之和B．滑块从P点运动到R点的过程中，电势能的减小量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和C．滑块返回能到达的最低位置在P点的上方D．滑块最终停下时，克服摩擦力所做的功等于电势能的减小量与重力势能增加量之差6.BC【考点】能量守恒定律；动能定理。

7.【山东省文登市2015届高三第二次模拟考试理科综合试题】如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m=2kg的小球A。

半径R＝0.3m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B。

用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。

杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响。

现给小球A一个水平向右的恒力F＝50N（取g=10m/s2）。

则A．把小球B从地面拉到P的正下方时力F做功为20JB．小球B运动到C处时的速度大小为0=3/4C．小球B被拉到与小球A速度大小相等时，si n OPBD．把小球B从地面拉到P的正下方时小球B的机械能增加了6J7.AC【考点】能量守恒定律；动能定理。

8.【淮安市2014—2015学年度高三第五次调研测试】如图所示，小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同，小物块从倾角为θ1的轨道上高度为h的A点静止释放，运动至B点时速度为v1。

现将倾斜轨道的倾角调至为θ2，仍将物块从轨道上高度为h的A点静止释放，运动至B点时速度为v2。

已知θ2＜θ1，不计物块在轨道接触处的机械能损失。

则A ．v 1＜v 2B ．v 1＞v 2C ．v 1 = v 2D ．由于不知道θ1、θ2的具体数值，v 1、v 2关系无法判定8.C【考点】动能定理。

9.【四川省绵阳市高中2012级第三次诊断性考试理科综合】如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P 随时间t 变化的图象，P 0为发动机的额定功率。

已知在t 2时刻汽车的速度已经达到最大v m ，汽车受到的空气阻力与地面摩擦力之和随速度增大而增大。

由此可得A. 在0~t 1时间内，汽车一定做匀加速度运动B. 在t 1~t 2时间内，汽车一定做匀速运动C. 在t 2~t 3时间内，汽车一定做匀速运动D. 在t 3时刻，汽车速度一定等于v m 9.CD【解析】 0～t 1时间内汽车的功率均匀增加，但由阻力随着速度的增大而增大；故汽车在这一过程受到的力不可能为恒力；故不可能做匀加速直线运动，故A 错误；汽车t 1时刻达到额定功率，根据P=Fv ，速度继续增大，牵引力减小，则加速度减小，t 1-t 2时间内汽车做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，即牵引力等于阻力，汽车速度达到最大；而汽车在t 2时刻已达到最大速度，故B 错误．在t 2～t 3时间内，汽车已达到最大速度，且功率保持不变；故汽车一定做匀速运动；t 3时刻，汽车速度一定等于v m ；故CD 正确；故选CD.【考点】功率；汽车启动的两种方式。

10.【益阳市箴言中学2015届高三第十次模拟考试】如图，一个人站在商场内自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速运动，下列说法正确的是PA．踏板对人做的功等于人的机械能的增加量B．踏板对人的支持力做的功等于人的机械能的增加量C．克服人的重力做的功等于人的重力势能的增加量D．重力和踏板对人的支持力做的总功等于人的动能的增加量10.AC【考点】能量守恒定律；动能定理。

11.【山东省烟台市2015届高三高考适应性测试】一块长木板abc长为2L，沿与水平面成θ角倾斜放置，它的ab部分表面光滑，bc部分表面粗糙，两部分长度相等．木板下端口处有一与木板垂直的挡板，挡板上固定一段劲度系数为k的轻弹簧，弹簧长度为0.5L．将一质量为m的物块在木板的顶端c由静止释放，物块将沿木板下滑，已知重力加速度大小为g，下列表述正确的是A．物块最终会在ab之间某一段范围内做往复运动B．物块运动过程中克服摩擦力做的功最多为mgL sinθC．物块每一次下滑过程达到最大速度的位置是不一样的D．物块每一次下滑过程中弹簧具有的弹性势能的最大值都等于32sinsin2kL mgmgkθθ+⎛⎫⎪⎝⎭11.AB考点：牛顿第二定律；能量守恒定律.12.【2015届石家庄市高中毕业班第二次模拟考试试卷理科综合能力测试】某测试员测试汽车启动、加速、正常行驶及刹车的性能。

前4s 逐渐加大油门，使汽车做 匀加速直线运动，4—15s 保持油门位置不变，可视为发动机保持恒定功率运动，达到最大速度后保持匀速，15s 时松开油门并踩刹车，经3s 停止。

已知汽车的质量为1200kg ，在加速及匀速过程中汽车所受阻力恒为f ，刹车过程汽车所受阻力为5f ，根据测试数据描绘v-t 图象如图所示，下列说法正确的是A ．f =1200NB ．0—4s 内汽车所受牵引力为3.6xl03N C ．4~15s 汽车功率为360kW D ．4~15s 内汽车位移为141m 【答案】D 【解析】试题分析：汽车刹车时的加速度22130m/s 10m/s 3v a t ∆===∆，则根据牛顿定律可知：5f =ma 1，解得f =2400N ，考点：v-t图线；牛顿第二定律；功率；动能定理.13.【广东省汕头市潮南区2015届高三5月高考模拟理科综合试题】（18分）如图甲所示，用固定的电动机水平拉着质量m＝2 kg的小物块和质量M＝1 kg的平板以相同的速度一起向右匀速运动，物块位于平板左侧，可视为质点．在平板的右侧一定距离处有台阶阻挡，平板撞上后会立刻停止运动．电动机功率保持P ＝3 W不变。

从某时刻t＝0起，测得物块的速度随时间的变化关系如图乙所示，t＝6 s后可视为匀速运动，t＝10 s时物块离开木板．重力加速度g＝10 m/s2，求：（1）平板与地面间的动摩擦因数μ为多大？（2）物块在1 s末和3 s末受到的摩擦力各为多大？（3）平板长度L为多少？13.【答案】（1）0.26 N（2）6 N 10 N（3）2.416 m【解析】（1）由题图可知，前2 s内物块和平板一起做匀速运动，对整体拉力大小为：F T1＝P v1由平衡条件可得：Pv1＝μ（M＋m）g 滑动摩擦力大小为：f＝μ（M＋m）g可得：μ＝0.2（2）物块在1 s 末时与平板一起做匀速运动，物块受到静摩擦力方向水平向左，为： f 1＝F T1＝Pv 1＝6 N物块在6 s 后为匀速运动，有 f 2＝F T2＝Pv 2＝10 N物块在3 s 末时受到的滑动摩擦力大小与6 s 后受到的摩擦力大小相等，为10 N 。

（3）依题意，物块在2 s 末之后一直到10 s 时，物块从平板的一端运动到另一端，对物块由动能定理得： P Δt －f 2L ＝12mv 22－12mv 21 代入解得：L ＝2.416 m 考点：本题考查了功率和动能定理14.【四川省新津中学2015届高考模拟理科综合能力测试】上海有若干辆超级电容车试运行，运行中无需连接电缆，只需在候客上车间隙充电30秒钟到1分钟，就能行驶3到5公里.假设有一辆超级电容车，质量m =2x103kg,额定功率P =60 kW.当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f 是车重的0.1倍，g=10m/s 2，问：（1）超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?（2）若超级电容车从静止开始，保持以0.5m/s 2的加速度做匀加速直线运动，则这一过程能维持多长时间? （3）若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，则经50s 已经达到最大速度，求此过程中超级电容车的位移.14.【答案】（1）30m/s （2）40s （3）1050m【考点】功率；动能定理。