【决胜】(重庆版)全国高考物理(第01期)名校试题分项汇编系列 专题6 机械能(含解析)

【决胜2014】（重庆版）2014全国高考物理（第01期）名校试题分项汇编系列
专题6 机械能（含解析）
重庆理综卷物理部分有其特定的题命模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。

为了给重庆考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。

本资料以重庆考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对重庆考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。

一、单项选择题
1.【2013•重庆市高2013级三诊】某同学在学校运动会上采用背跃式跳高获得了冠军，若该同学身高为h ，跳高时身体横着越过高为H 的横杆，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为
A ．gh 2
B ．gH 2
C ．)(2h H g -
D ．)2(h H g -
2.【2014•重庆市巴蜀中学高2014级高三上期第一次月考】质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提高1m （忽略空气阻力），这时物体的速度是2m/s ，下列说法中不正确的是（2
10/g m s =）（ ）
A.手对物体做功12J
B.合外力对物体做功2J
C.合外力对物体做功12J
D.物体克服重力做功10J
3．【2013•重庆市六区2013届高三下期第二次学业调研抽测】如题3图所示，一个半径为R 的金属圆环被支架M 固定在水平地面上。

可视为质点的小球A 、B 用不可伸长的细软轻线连接，跨过圆环，A 的质量为B 的两倍。

当B 位于地面时，A 恰好处于圆环的水平直径右端且离地面高为h 。

现将A 由静止释放，B 相对地面上升的最大高度是（A 触地后，B 上升过程中绳一直处于松弛状态）
A ．h R
B ．35h
C ．34h
D ．
h
4.【2013•重庆市九校联盟高2013届高三上期期末】设匀速行驶的汽车的发动机保持功率不变，则下列说法正确的是（ ）
①路面越粗糙，汽车行驶越慢 ②路面越粗糙，汽车行驶越快
③在同一路面，汽车不载货比载货时行驶得快 ④在同一路面，汽车不载货比载货时行驶得慢
A.①④
B.②③
C.②④
D.①③
5.【2014•重庆市南开中学高2014届高三10月考】用一个机械将货箱全部吊上离地12 m 高的平台，现有30个货箱，总质量为150 kg ，这个机械在吊箱子时所能提供的功率取决于所吊物体质量的多少，如下图所示(不计放下吊钩、搬起和放下箱子等时间，每次起吊过程箱子均做匀速运动，g =10m/s 2
)．根据图线可得出下列结论，其中错误．．的是( )
题3图
A ．每次吊起3个货箱，吊完货箱所需时间最短
B ．吊完所有货箱至少需要12min
C ．每次吊起的货箱越多，上升速度越小
D ．一次吊起3个货箱时，上升速度最大
6.【2013•重庆市三峡联盟2013届高三4月联考】如图所示，质量为m 的小球，从离地面H 高处从静止开始释放，落到地面后继续陷入泥中h 深度而停止，设小球受到空气阻力为f ，则下列说法正确的是
A ．小球落地时动能等于mgH
B ．小球陷入泥中的过程中克服泥土阻力所做的功小于刚落到地面时的动能
C ．整个过程中小球克服阻力做的功等于mg （H+h ）
D ．小球在泥土中受到的平均阻力为)1(h
H mg
地面
7.【2014•重庆市名校联盟高2014级第一次联考】如图，甲、乙两个小球用不可伸长的细线悬挂在同一水平天花板上，两摆球间用一根细线水平相连。

以天花板所在水平面为零势能参考面，已知两球静止时，两摆线与竖直方向的夹角分别为1θ和2θ，且12θθ>，当水平细线突然断开时，两球都开始运动，下列说法正确的是（ ）
A ．甲球机械能等于乙球机械能
B ．甲球机械能小于乙球机械能
C ．甲球的最大动能小于乙球的最大动能
D ．甲球的最大速度大于乙球的最大速度
8.【2013•重庆市重庆一中高2013级高三上期第四次月考】在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强
项．质量为m 的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F ，那么在他减速下降高度为h 的过程中，下列说法正确的是(g 为当地的重力加速度)
A ．他的动能减少了Fh
B ．他的重力势能增加了mgh
C ．他的机械能减少了()F mg h
D ．他的机械能减少了Fh
9.【2014•重庆市巴蜀中学高2014级高三上期第一次月考】如图所示，倾角o 30的斜面连接水平面，在水平面上安装半径为R 的半圆竖直挡板，矢量m 的小球从斜面上高为2
R 处静止释放到达水平面恰能贴着挡板内侧运动。

不计小球体积，不计摩擦和机械能损失。

则小球沿挡板运动时对挡板的力是（ ）
10.【2013·重庆市名校联盟2013届高三下学期第二次联考】（15分）如图7所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成的S 形轨道.光滑半圆轨道半径为R ，两个光滑半圆轨道连接处CD 之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD 之间距离可忽略.粗糙弧形轨道最高点A 与水平面上B 点之间的高度为h.从A 点静止释放一个可视为质点的小球，小球沿S 形轨道运动后从E 点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E 点在同一竖直线上B 点的距离为x .已知小球质量m ，不计空气阻力，求：
(1)小球从E点水平飞出时的速度大小；
(2)小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力；
(3)小球从A至E运动过程中克服摩擦阻力做的功.
11.【2013•重庆市六区2013届高三下期第二次学业调研抽测】（14分）某同学做了用吹风机吹物体前进的一组实验，吹风机随物体一起前进时，让出气口与该物体始终保持恒定距离，以确保每次吹风过程中吹风机对物体施加的水平风力保持恒定。

设物体A 和物体B 的质量关系:2:1A B m m =。

在水平桌面上画等距的三条平行于桌子边缘的直线1、2、3，如题7图所示。

空气和桌面对物体的阻力均忽略不计。

（1）用同一吹风机将物体按上述要求吹动A 、B 两物体时，获得的加速度之比；
（2）用同一吹风机将物体A 从第1条线由静止吹到第2条线，又将物体B 从第1条线由静止吹到第3条线。

求这两次
A 、
B 物体获得的速度之比。

【答案】(1):1:2A B a a = (2) 11:1:2A B v v =
【解析】（1）电吹风吹出的气体对两球施加的力恒定且相等，设为F ，
由牛顿第二定律：F ma = (2分
)
12.【2013•重庆市六区2013届高三下期第二次学业调研抽测】（16分）如题8图1所示，一质量为m 的滑块（可视为质点）沿某斜面顶端A 由静止滑下，已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ和滑块到斜面顶端的距离x 的关系如题8图2所示。

斜面倾角为37°，长为L 。

有一半径15
L R =的光滑竖直半圆轨道刚好与斜面底端B 相接，且直径BC 与水平面垂直，假设滑块经过B 点时没有能量损失。

当滑块运动到斜面底端B 又与质量为m 的静止小球（可视为质点）发生弹性碰撞（已知：o 3sin 375=，o 4cos375
=）。

求：
（1）滑块滑至斜面底端B 时的速度大小；
（2）在B 点小球与滑块碰撞后小球的速度大小；
（3）滑块滑至光滑竖直半圆轨道的最高点C 时对轨道的压力。

【答案】
(1) B v = (2) 10v = （3）N mg '= 【解析】（1）滑块由顶端滑至底端，由动能定理得：o 21sin 372f B mgL W mv +=
（2分） 由图2的物理意义得：0cos37225
f m
g W f L L mgL +︒==-=- （2分）
13.【2013•重庆市重庆一中2013届高三5月模拟】（16分）为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列
的设想：取一个与水平方向夹角为o 60θ=，长为1L =的倾斜轨道AB ，通过微小圆弧与长为2L =的水平轨道BC 相连，然后在C 处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道D ，如图所示。

现将一个小球从距A 点高为h=0.9 m 的水平台面上以一定的初速度0v 水平弹出，到A 点时速度方向恰沿AB 方向，并沿
倾斜轨道滑下。

已知小球与AB 和BC 间的动摩擦因数均为μ=。

g 取10m/s 2，求：
（1）小球初速度0v 的大小；
（2）小球滑过C 点时的速率c v ；
（3）要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R 应该满足什么条件。

综上所述，要使小球不离开轨道，R 应该满足的条件是：0 1.08R m <≤。

考点：本题考查了牛顿第二定律、动能定理、圆周运动、平抛运动。

14.【2013•重庆市高2013级一诊】(14分) 据报道：2012年10月14日，奥地利男子费利克斯·鲍姆加特纳在美国新墨西哥州东南部罗斯韦尔地区成功完成高空极限跳伞，从3.9万米高度起自由落体，创下纪录；时速达到约1342公里，成为不乘坐喷气式飞机或航天飞行器而超音速飞行的世界第一人．
（1）设定鲍姆加特纳连同装备总质量为M ，从距地高H 处由静止开始竖直下落h 时达到最大速度v ，打开降落伞后，到达地面时速度可忽略不计，设定他下落整个过程中各处重力加速度都为g ．求：
①鲍姆加特纳连同装备从开始下落至到达地面的过程中，损失的机械能；
②由静止开始下落h 达到最大速度v 的过程中，克服阻力所做的功．
（2）实际上重力加速度与距地面高度有关，设定地面重力加速度数值为29.80/g m s =，地球半径R=6400 km ，求距地高度4
3.910H m =⨯处的重力加速度数值．(保留三位有效数字，不考虑地球自转影响)
15.【2014•重庆市南开中学高2014届高三10月考】（15分）如图所示，ABDO 是固定在竖直平面内的轨道，AB 是一光滑弧形轨道，OA 处于水平位置，BDO 是半径为R 的粗糙半圆轨道，AB 和BDO 相切于B 点．质量为m 的小球P （可视作质点）从A 点的正上方距OA 所在水平面高2H R =处自由落下，沿竖直平面内的轨道运动恰好通过O 点．已知重力加速度为g 。

求：
（1）小球进入BDO 轨道时对B 点的压力； （2）球经过BDO 轨道克服摩擦力做功．
【答案】（1）=9F mg 压，方向竖直向下 （2）32
f W mgR。