2011-2018年高考物理试卷分类汇编020.机械能守恒定律
2011--2018年高考物理试卷分类汇编动量守恒定律
力和空气阻力可忽略) A . 30kg?m/s C. 6.0 ×102 kg?m/s
2
B. 5.7 ×10 kg?m/s D. 6.3 ×102 kg ?m/s
【答案】 A
【解析】设火箭的质量为 m1,燃气的质量为 m2,根据动量守恒, m1v1=m2v2,解得火箭的动量为:
P=m2v2=m1 v1=30 kg ?m/s,所以 A 正确; BCD 错误。
能为△ E=
1 21
21 2
m v0 - m·(2v0/3) + Mv =
5
2
m v0 -
1
2
m
v02。
2
2
2
18
18M
4.2015 年上海卷 22A .两小孩在冰面上乘坐 “碰碰车 ”相向运动。 A 车总质量为 50kg,以 2m/s 的速
度向右运动; B 车总质量为 70kg,以 3m/s 的速度向左运动。碰撞后, A 以 1.5m/s 的速度向左运
动,则 B 的速度大小为 ________m/s,方向向 ________(选填 “左 ”或 “右 ”)。
答案: 0.5;左
解析:规定向右为正方向,由动量守恒定律得
mAv A mBvB
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
mAvA mB vB ,解得 v'B= -0.5m/s
所以 B 的速度大小为 0.5m/s,方向向左。
5.2017 年新课标 I 卷 14.将质量为 1.00kg 的模型火箭点火升空, 50g 燃烧的燃气以大小为 600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重
F fA mAa ,系统合外力不等于零,系统动量不守恒。
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:练习使用多用表(精编+解析版)
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:练习使用多用表试题部分1. 2011年理综北京卷21.(1)用如图1所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K 和两个部件S 、T 。
请根据下列步骤完成电阻测量:①旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线。
②将K 旋转到电阻挡“×100”的位置。
③将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件_____,使指针对准电阻的_____(填“0刻线”或“∞刻线”。
④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小。
为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按_____的顺序进行操作,再完成读数测量。
A .将K 旋转到电阻挡“×1k”的位置 B .将K 旋转到电阻挡“×10”的位置C .将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D .将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准2. 2011年理综重庆卷22.(1)某电动机的三组线圈①、②、③阻值相同,均为几欧姆,接法可能是图1中甲、乙两种之一,A 、B 和C 是外接头。
现有一组线圈断路,维修人员通过多用电表测量外接头之间的电阻来判断故障,若测量A 和B 之间、B 和C 之间、A 和C 之间的电阻时,多用电表指针偏转分别如图2(a)、(b)、(c)所示,则测量中使用的欧姆档的倍率是 (填1⨯、10⨯、100⨯或1k ⨯),三组线圈的接法是 (填甲或乙),断路线圈是______(填①、②或③)。
①② ③ A甲①②③乙 图1 STK 图13. 2014年理综重庆卷6.(1)某照明电路出现故障,其电路如题6图1所示,该电路用标称值12V的蓄电池为电源,导线及其接触完好。
维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障。
他将黑表笔接在c 点,用红表笔分别探测电路的a、b点。
①断开开关,红表笔接a点时多用表指示如题6图2所示,读数为V,说明正常(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯)。
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:热力学第一定律、热力学第二定律(精编+解析版)
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编试题部分热力学第一定律1. 2014年理综广东卷17.用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图10所示,充气袋四周被挤压时,假设袋内气体与外界无热交换,则袋内气体A.体积减小,内能增大B. 体积减小,压强减小C. 对外界做负功,内能增大D.对外界做正功,压强减小2. 2011年理综广东卷14.图为某种椅子与其升降部分的结构示意图。
M、N两筒间密闭了一定质量的气体,M可沿N的内壁上下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换,在M向下滑动的过程中A.外界对气体做功,气体内能增大B.外界对气体做功,气体内能减小C.气体对外界做功,气体内能增大D.气体对外界做功,气体内能减小3. 2012年理综广东卷14. 景颇族的祖先发明的点火器如图1所示,用牛角做套筒,木质推杆前端粘着艾绒。
猛推推杆,艾绒即可点燃,对筒内封闭的气体,在此压缩过程中A.气体温度升高,压强不变B.气体温度升高,压强变大C.气体对外界做正功,其体内能增加D.外界对气体做正功,气体内能减少4.2011年理综重庆卷图115.某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由汽缸和活塞组成。
开箱时,密闭于汽缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图所示。
在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则缸内气体A.对外做正功,分子的平均动能减小Array B.对外做正功,内能增大C.对外做负功,分子的平均动能增大D.对外做负功,内能减小5.2015年理综北京卷13.下列说法正确的是()A.物体放出热量,其内能一定减小B.物体对外做功,其内能一定减小C.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加D.物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变解析:由热力学第一定律,ΔU=W+Q可知,物体放出热量,Q<0,但是W未知,则ΔU不一定小于0,即内能不一定减少,选项A错;物体对外做功,W<0,但是Q未知,所以ΔU 不能确定,B错;物体吸收热量,同时对外做功,Q>0,W <0,则ΔU不一定为0,即内能可能增加,也可能减少或不变,选项C正确;物体放出热量,同时对外做功,Q<0,W <0,则ΔU <0,则内能一定减少,选项D错。
最新-2018年高考物理试题分类汇编 机械能 精品
2018年高考物理试题分类汇编:机械能1(2018福建卷)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.重力做功的平均功率相同答案:D2.(2018天津卷).如图甲所示,静止在水平地面的物块A,受到水平向右的拉力F作用,F 与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的静摩擦力最大值f m与滑动摩擦力大小相等,则A.0 – t1时间内F的功率逐渐增大B.t2时刻物块A的加速度最大C.t2时刻后物块A做反向运动D.t3时刻物块A的动能最大解析:由F与t的关系图像0~t1拉力小于最大静摩擦力物块静止F的功率为0,A错误;在t1~t2阶段拉力大于最大静摩擦力物块做加速度增大的加速运动,在t2~t3阶段拉力大于最大静摩擦力物块做加速度减小的加速运动,在t2时刻加速度最大,B正确,C错误;在t1~t3物块一直做加速运动,在t3~t4拉力小于最大静摩擦力物块开始减速,在时刻速度最大,动能最大,D正确。
答案BD。
3.(2018上海卷).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h A、h B,上述过程中克服重力做功分别为W A、W B。
若()(A)h A=h B,则一定有W A=W B(B)h A>h B,则可能有W A<W B(C)h A<h B,则可能有W A=W B(D)h A>h B,则一定有W A>W B答案:B4.(2018上海卷).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答案: C ,5.(2018上海卷).位于水平面上的物体在水平恒力F 1作用下,做速度为v 1的匀速运动;若作用力变为斜面上的恒力F 2,物体做速度为v 2的匀速运动,且F 1与F 2功率相同。
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:其它力学实验(精编+解析版)
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:其它力学实验试题部分1.2015年理综重庆卷6.(1)同学们利用如题6图1所示方法估测反应时间。
首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。
当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度读数为x ,则乙同学的反应时间为 (重力加速度为g )。
基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具,若测量范围为0~0.4s ,则所用直尺的长度至少为 cm (g 取10m/s 2);若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在直尺上对应的长度是 的(选填“相等”或“不相等”).2.2015年理综新课标I 卷22.(6分)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。
所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R =0.20m )。
完成下列填空:(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a )所示,托盘秤的示数为1.00kg ;(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b )所示,该示数为_____kg ; (3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧。
此过程中托盘秤的最大示数为m ;多次从同一位置释放小车,记录各次的m 值如下表所示:点时的速度大小为_______m/s 。
(重力加速度大小取9.80m/s 2 ,计算结果保留2位有效数字)托盘秤图(a )图(b )3.2013年重庆卷6.(1)我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后,某课外活动小组对舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣。
他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水,制作了如图所示的装置,准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系。
要达到实验目的,需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的 和在橡皮条阻拦下前进的距离,还必须增加的一种实验器材是 。
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:物理学史和其它(精编+解析版)
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:物理学史和其它试题部分1.2018年浙江卷(4月选考)1.通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是()A.亚里士多德B.伽利略C.笛卡尔D.牛顿2.2018年浙江卷(4月选考)3.用国际单位制的基本单位表示能量的单位,下列正确的是()A.kg.m2/s2B.kg.m/s2C.N/m D.N.m3.2017年浙江选考卷3.下列描述正确的是A.开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道是椭圆B.牛顿通过实验测出了万有引力常数C.库伦通过扭秤实验测定了电子的电荷量D.法拉第发现了电流的磁效应4.2016年新课标Ⅲ卷14.关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是A.开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律C.开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因D.开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律5.2016年天津卷6、物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学的发展,下列说法符合事实的是A、赫兹通过一系列实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B、查德威克用 粒子轰击147N获得反冲核178O,发现了中子C、贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子核有复杂结构D、卢瑟福通过对阴极射线的研究,提出了原子核式结构模型6. 2014年物理海南卷7.下列说法中,符合物理学史实的是()A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就静止B.牛顿认为,力是物体运动状态改变的原因,而不是物体运动的原因C.麦克斯韦发现了电流的磁效应,即电流可以在其周围产生磁场D.奥斯特发现导线通电时,导线附近的小磁针发生偏转7.2013年新课标II卷19.在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。
下列叙述符合史实的是A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说C.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化8.2013年海南卷7.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。
2011-2018年高考物理试卷分类汇编020.机械能守恒定律
第20节 机械能守恒定律1.2012年理综浙江卷18.由光滑细管组成的轨道如图所示,其中AB 段和BC 段是半径为R 的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内。
一质量为m 的小球,从距离水平地面高为H 的管口D 处静止释放,最后能够从A 端水平抛出落到地面上。
下列说法正确的是A .小球落到地面时相对于A 点的水平位移值为222R RH - B .小球落到地面时相对于A 点的水平位移值为242R RH -C .小球能从细管A 端水平抛出的条件是H >2RD 小球能从细管A 端水平抛出的最小高度R H 25min = 【答案】BC【解析】当小球从H =2R 处落下,到A 点速度为0,落点距A 水平距离为0;取H =4R ,小球到达A 处有2122mv mgR =,v =2122gt R =,t =A 、B 项代入H =4R ,知B 项对;竖直平面内小球在管道中过顶的最小速度为0,根据机械能守恒知,小球要到达A 点,则需要H >2R 即可。
2.2012年物理上海卷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 的光滑圆柱,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答案:C解析:当A 下落至地面时,B 恰好上升到与圆心等高位置,这个过程中机械能守恒,即:2321-2mv mgR mgR ⨯=,接下来,B 物体做竖直上抛运动,再上升的高度gv h 22=两式联立得3R h =这样B 上升的最大高度H =h+R =4R /3 3. 2014年理综安徽卷15.如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN 是通过椭圆中心O 点的水平线。
已知一小球从M 点出发,初速率为v 0,沿管道MPN 运动,到N 点的速率为v 1,所需的时第18题图间为t 1;若该小球仍由M 点以初速率v 0出发,而沿管道MQN 运动,到N 点的速率为v 2,所需时间为t 2。
2011--2018年高考物理试卷分类汇编超重和失重现象
B 正确。
18.应用物理知识分析生活中的常见现象, 可以使物理学习更加有趣和深入。 例如平伸手掌托起物体,
由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。对此现象分析正确的是
()
A .手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态
B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态
C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度 D .在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度 【答案】 D
第 9 节 超重和失重现象
1.2011 年理综天津卷
9.(1)某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态,他在地面上用测力计测量砝码的
重力,示数是 G,他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,发现测力计的示数小于
G,由此判
断此时电梯的运动状态可能是
。
【解析】物体处于失重状态,加速度方向向下,故而可能是减速上升或加速下降。
速度变化量大于物体的速度变化量,故手的加速度大于物体的加速度,也就是手的加速度大于重力
加速度,故 D 正确。
7.2015 年理综重庆卷 5.若货物随升降机运动的 v-t 图像如题 5 图所示(竖直向上为正) ,则货物受 到升降机的支持力 F 与时间 t 关系的图像可能是 ( B )
体验者在风力作( A)失来自且机械能增加( B )失重且机械能减少
( C)超重且机械能增加
( D )超重且机械能减少
【答案】 B
【解析】据题意,体验者漂浮时受到的重力和风力平衡;在加速下降过程中,风力小于重力,即重
力对体验者做正功,风力做负功,体验者的机械能减小;加速下降过程中,加速度方向向下,体验
者处于失重状态,故选项 6.2014 年理综北京卷
2.2015 年江苏卷 6. 一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度
2018年全国各地高考模拟试题《机械能守恒定律》计算题汇编(含答案解析)
2018年全国各地高考模拟试题《机械能守恒定律》试题汇编(含答案解析)1.(2018•化州市一模)如图所示,半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心0的连线与水平方向的夹角θ=30°.下端点C 为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一质量m=0.lkg的小物块(可视为质点)从空中的A点以v0=2m/s的速度被水平拋出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,经过C点后沿水平面向右运动至D点时停止运动,已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,g 取10m/s2.求:(1)求小物块从A点运动至B点的时间.(2)求小物块经过圆弧轨道上的C点时,对轨道的压力.(3)求C、D两点间的水平距离L.2.(2018•全国二模)一辆卡车以速度v=72km/h通过减速带,司机利用搁置在仪表盘上的车载仪时仪记录器材前轮和后轮先后与减速带撞击的声音的时间间隔来测量声速,车载仪位于前轮轴的正上方,在前轮通过减速带时开始记时,在t1=0.006秒第一次接收到声音信号,在t2=0.313秒第二次接收到声音信号。
已知汽车前后轮轴之间的距离L=5.86米,求声音在空气中的速度秒v0(不考虑除空气外其他介质对声音传播的影响,结论保留三位有效数字)。
3.(2018•内江一模)如图所示,质量M=0.4kg的长薄板BC静置于倾角为37°的光滑斜面上,在距上端B水平距离为1.2m的A处,有一个质量m=0.1kg的小物体,以一定的初速度水平抛出,恰好以平行于斜面的速度落在薄板BC上的B端点,并在薄板上开始向下运动,当小物体落在薄板BC上的B端时,薄板无初速度释放并开始沿斜面向下运动,当小物块运动到薄板的最下端C点时,与薄板BC的速度恰好相等,小物块与薄板之间的动摩擦因数为0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:(1)小物体在A点的初速度;(2)薄板BC的长度。
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:验证机械能守恒定律、验证动量守恒定律(精编+解析版)
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:验证机械能守恒定律、验证动量守恒定律试题部分1.2016年上海卷26.(3分)在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中,用到的传感器是传感器。
若摆锤直径的测量值大于其真实值会造成摆锤动能的测量值偏。
(选填:“大”或“小”)。
2.2017年天津卷9.(2)如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。
①对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是______________。
A.重物选用质量和密度较大的金属锤B.两限位孔在同一竖直面内上下对正C.精确测量出重物的质量D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示。
纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点。
重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有____________。
A.OA、AD和EG的长度B.OC、BC和CD的长度C.BD、CF和EG的长度C.AC、BD和EG的长度3.2013年海南卷11.某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律。
已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地重力加速度为g=9.80m/s2。
实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图(b)所示。
纸带上的第一个点记为O,另选连续的三个点A、B、C进行测量,图中给出了图(b)限位孔这三个点到O 点的距离h A 、h B 和h C 的值。
回答下列问题(计算结果保留3位有效数字) (1)打点计时器打B 点时,重物速度的大小v B = m/s;(2)通过分析该同学测量的实验数据,他的实验结果是否验证了机械能守恒定律?简要说明分析的依据。
4.2015年理综浙江卷21.(10分)甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验,乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验(1)图1中A 、B 、C 、D 、E 表示部分实验器材,甲同学需在图中选用的器材_______;乙同学需在图中选用的器材_________。
2011--2018年高考物理试卷分类汇编单摆
第28节 单 摆1.2013年上海卷23.如图,在半径为2.5m 的光滑圆环上切下一小段圆弧,放置于竖直平面内,两端点距最低点高度差H 为1cm 。
将小环置于圆弧端点并从静止释放,小环运动到最低点所需的最短时间为 s ,在最低点处的加速度为 m/s 2。
(取g =10m/s 2)答案:0.785 0.08解析:小环运动沿圆弧的运动可类比于单摆的简谐运动,小环运动到最低点所需的最短时间为t =T=0.785s 。
由机械能守恒定律,mgH =12mv 2,在最低点处的速度为va =2v R =2gH R =0.08m/s 2。
2.2014年理综安徽卷14.在科学研究中,科学家常将未知现象同已知现象进行比较,找出其共同点,进一步推测未知现象的特性和规律。
法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引问题时,曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。
已知单摆摆长为l ,引力常量为G 。
地球的质量为M 。
摆球到地心的距离为r ,则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为 ( )A.2T π= B.2T π= C.T = D.2T π=【答案】B 【解析】由于万有引力使物体产生加速度,由牛顿第二定律得:mg r Mm G =2,而单摆的振动周期公式为,gl T π2=联立得:GM l r T π2=,B 正确。
3.2011年上海卷 5.两个相同的单摆静止于平衡位置,使摆球分别以水平初速v 1、v 2(v 1>v 2)在竖直平面内做小角度摆动,它们的频率与振幅分别为f 1,f 2和A 1,A 2,则A .f 1>f 2,A 1=A 2B .f 1<f 2,A 1=A 2C .f 1=f 2,A 1>A 2D .f 1=f 2,A 1<A 2 答案:C解析:本题考查单摆的周期公式及能量守恒定律,要求学生理解单摆在小摆幅时的周期与振幅无关。
依题意小角度的摆动可视为单摆运动,由单摆的周期公式gL T π2=可知同一地点的重力加速度相同,摆长相同,故频率f 1=f 2,与初始速度无关,而摆动的振幅与初始速度有关,根据能量守恒定律可知初速度越大,摆幅越大,A 1>A 2,C 对。
2011高考真题专题六机械能及其守恒定律
专题六 机械能及其守恒定律1.(2011年高考新课标全国卷)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是( )A .运动员到达最低点前重力势能始终减小B .蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加C .蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D .蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关2.(2011年高考江苏卷)如图所示,演员正在进行杂技表演.由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( )A .0.3 JB .3 JC .30 JD .300 J3.(2011年高考海南卷)一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上,从t =0时起,第1秒内受到2 N 的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1 N 的外力作用.下列判断正确的是( )A .0~2 s 内外力的平均功率是94W B .第2秒内外力所做的功是54J C .第2秒末外力的瞬时功率最大D .第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是454.(2011年高考山东卷)如图所示,将小球a 从地面以初速度v 0竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放,两球恰在h 2处相遇(不计空气阻力).则( ) A .两球同时落地B .相遇时两球速度大小相等C .从开始运动到相遇,球a 动能的减少量等于球b 动能的增加量D .相遇后的任意时刻,重力对球a 做功功率和对球b 做功功率相等5.(2011年高考上海卷)如右图,一长为L 的轻杆一端固定在光滑铰链上,另一端固定一质量为m 的小球.一水平向右的拉力作用于杆的中点,使杆以角速度ω匀速转动,当杆与水平方向成60°时,拉力的功率为( )A .mgLω B.32mgLω C.12mgLω D.36mgLω 6.(2011年高考新课标全国卷)一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点的动能可能( )A. 一直增大B. 先逐渐减小至零,再逐渐增大C. 先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小D. 先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大7.(2011年高考浙江卷)节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车.有一质量m =1000 kg 的混合动力轿车,在平直公路上以v 1=90 km/h 匀速行驶,发动机的输出功率为P =50 kW.当驾驶员看到前方有80 km/h 的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动L=72 m 后,速度变为v 2=72 km/h.此过程中发动机功率的15用于轿车的牵引,45用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能.假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变.求:(1)轿车以90 km/h 在平直公路上匀速行驶时,所受阻力F 阻的大小;(2)轿车从90 km/h 减速到72 km/h 过程中,获得的电能E 电;(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E 电维持72 km/h 匀速运动的距离L ′.8.(2011年高考广东卷)如右图所示,以A 、B 和C 、D 为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内,一滑板静止在光滑水平地面上,左端紧靠B 点,上表面所在平面与两半圆分别相切于B 、C .一物块被轻放在水平匀速运动的传送带上E 点,运动到A 时刚好与传送带速度相同,然后经A 沿半圆轨道滑下,再经B 滑上滑板.滑板运动到C 时被牢固粘连.物块可视为质点,质量为m ,滑板质量M =2m ,两半圆半径均为R ,板长l =6.5R ,板右端到C 的距离L 在R <L <5R 范围内取值,E 距A 为s =5R ,物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数均为μ=0.5,重力加速度取g .(1)求物块滑到B 点的速度大小;(2)试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中,克服摩擦力做的功W f 与L 的关系,并判断物块能否滑到CD 轨道的中点.专题六 机械能及其守恒定律1.【解析】选ABC.运动员到达最低点前,重力一直做正功,重力势能减小,选项A 正确.弹力一直做负功,弹性势能增加,选项B 正确.除重力、弹力之外无其他力做功,故机械能守恒,选项C 正确.重力势能的改变与重力势能零点的选取无关,故选项D 错误.2.【解析】选A.由生活常识及题图知,一只鸡蛋的质量接近0.05 kg ,上抛高度在0.6 m 左右,则人对鸡蛋做的功W =mgh =0.3 J ,故A 对,B 、C 、D 错.3.【解析】选AD.根据牛顿第二定律得:物体在第1 s 内的加速度a 1=F 1m=2 m/s 2,在第2 s 内的加速度a 2=F 2m =11m/s 2=1 m/s 2;第1 s 末的速度v 1=a 1t =2 m/s ,第2 s 末的速度v 2=v 1+a 2t =3 m/s ;0~2 s 内外力做的功W =12m v 22=92 J ,功率P =W t =94W ,故A 正确.第2 s 内外力所做的功W 2=12m v 22-12m v 21=(12×1×32-12×1×22)J =52J ,故B 错误.第1 s 末的瞬时功率P 1=F 1v 1=4 W .第2 s 末的瞬时功率P 2=F 2v 2=3 W ,故C 错误.第1 s 内动能的增加量ΔE k1=12m v 21=2 J ,第2 s 内动能的增加量ΔE k2=W 2=52 J ,所以ΔE k1ΔE k2=45,故D 正确. 4.【解析】选C.对b 球,由h 2=12gt 2得t =h g ,v b=gt =gh .以后以初速度gh 匀加速下落.对a 球,h 2=v 0t -12gt 2得v 0=gh ,在h 2处,v a =v 0-gt =0,以后从h 2处自由下落.故落地时间t b <t a ,a 、b 不同时落地,选项A 错误.相遇时v b =gh ,v a =0,选项B 错误.从开始运动到相遇,从开始运动到相遇a 球动能减少量ΔE k a =12m v 20=12mgh ,b 球动能增加量ΔE k b =12m v 2b =12mgh ,选项C 正确.相遇之后,重力对b 球做功的功率P b =mg v b =mg (gh +gt ),重力对a 球做功的功率P a =mg (v a +gt )=mg ·gt ,P b >P a ,选项D 错误.5.C6.【解析】选ABD.若力F 的方向与初速度v 0的方向一致,则质点一直加速,动能一直增大,选项A 正确.若力F 的方向与v 0的方向相反,则质点先减速至速度为零后反向加速,动能先减小至零后增大,选项B 正确.若力F 的方向与v 0的方向成一钝角,如斜上抛运动,物体先减速,减到某一值,再加速,则其动能先减小至某一非零的最小值,再增大,选项D 正确.7.【解析】(1)轿车牵引力与输出功率的关系P =F 牵v将P =50 kW ,v 1=90 km/h =25 m/s 代入得F 牵=P v 1=2×103 N. 当轿车匀速行驶时,牵引力与阻力大小相等,有F 阻=2×103 N.(2)在减速过程中,注意到发动机只有15P 用于汽车的牵引.根据动能定理有 15Pt -F 阻L =12m v 22-12m v 21代入数据得Pt =1.575×105 J电源获得的电能为E 电=50%×45Pt =6.3×104 J. (3)根据题设,轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为F 阻=2×103 N .在此过程中,由能量守恒定律可知,仅有电能用于克服阻力做功,则E 电=F 阻L ′代入数据得L ′=31.5 m.【答案】(1)2×103 N (2)6.3×104 J(3)31.5 m8.【解析】(1)物块从静止开始做匀加速直线运动到A 的过程,滑动摩擦力做正功,滑块从A 到B ,重力做正功,根据动能定理μmgs +mg 2R =12m v 2B,解得v B =3gR . (2)物块从B 滑上滑板后开始做匀减速直线运动,此时滑板开始做匀加速直线运动,当物块与滑板达共同速度时,二者开始做匀速直线运动.设它们的共同速度为v ,根据动量守恒定律得m v B =(m +2m )v ,解得v =v B 3. 对物块,用动能定理列方程:-μmgs 1=12m v 2-12m v 2B,解得s 1=8R ,对滑板,用动能定理列方程:-μmgs 2=12×2m v 2-0,解得s 2=2R 由此可知物块在滑板上滑过s 1-s 2=6R 时,小于6.5R ,并没有掉下去,二者就具有共同速度了.当2R ≤L ≤5R 时,物块的运动是匀减速运动8R ,匀速运动L -2R ,匀减速运动0.5R ,滑上C 点.根据动能定理-μmg (8R +0.5R )=12m v 2C -12m v 2B ,解得12m v 2C =12mgR <mgR ,W f =μmg (8R +0.5R )=174mgR ,物块不能滑到CD 轨道的中点. 当R <L <2R 时,物块的运动是匀减速运动6.5R +L ,滑上C 点.根据动能定理-μmg (6.5R +L )=12m v 2C -12m v 2B ,解得W f =μmg (6.5R +L )=14mg (13R +2L ),当12m v 2C =12mg (2.5R -L )≥mgR 时,可以滑到CD 轨道的中点,此时要求L <0.5R ,这与题目矛盾,所以物块不可能滑到CD 轨道的中点.【答案】见解析。
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目录2011普通高校招生考试试题汇编-直线运动参考答案12011普通高校招生考试试题汇编-相互作用参考答案62011普通高校招生考试试题汇编-牛顿运动定律参考答案7 2011普通高校招生考试试题汇编-曲线运动参考答案92011普通高校招生考试试题汇编-万有引力参考答案112011普通高校招生考试试题汇编-功和能的关系参考答案13 2011普通高校招生考试试题汇编-静电场222011普通高校招生考试试题汇编-恒定电流262011普通高校招生考试试题汇编-磁场参考答案292011普通高校招生考试试题汇编-电磁感应参考答案382011普通高校招生考试试题汇编-交变电流参考答案412011普通高校招生考试试题汇编- 选修3-4参考答案432011普通高校招生考试试题汇编-选修3-5参考答案462011普通高校招生考试试题汇编-力学实验参考答案492011普通高校招生考试试题汇编-电学实验参考答案502011普通高校招生考试试题汇编-直线运动参考答案1(2011安徽第16题).答案:A解析:物体作匀加速直线运动在前一段x ∆所用的时间为1t ,平均速度为11x v t ∆=,即为12t时刻的瞬时速度;物体在后一段x ∆所用的时间为2t ,平均速度为22x v t ∆=,即为22t 时刻的瞬时速度。
速度由1v 变化到2v 的时间为122t t t +∆=,所以加速度 211212122()()v v x t t a t t t t t -∆-==∆+,A 正确。
2(2011海南第8题).BC 解析:A ,0—5s,物体向正向运动,5—6s 向负向运动,故5s 末离出发点最远,A 错B 由面积法求出0—5s 的位移s 1=35m, 5—6s 的位移s 2=-5m,总路程为:40m,B对C 由面积法求出0—4s 的位移s=30m ,平度速度为:v=s/t=7.5m/s C 对D 由图像知5~6s 过程物体加速,合力和位移同向,合力做正功,D 错3(2011新课标理综第15题).解析:主要考查力和运动关系。
2018年高考物理一轮复习 专题20 机械能守恒定律(测)(含解析)
专题20 机械能守恒定律【满分:110分 时间:90分钟】一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.如图,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m 的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,并且处于原长状态。
现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L ,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L (未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中: ( )A.圆环的机械能守恒B.弹簧弹性势能变化了2mgLC.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先变小后变大 【答案】D2.质量为m 的小球以速度0v 从地面竖直向上抛出(不计空气阻力),以地面作为零势能面。
当小球的动能和重力势能相等时,小球距地面的高度为 (重力加速度为g ): ( )A .gv 82B .gv 420C .g v 220D . gv 20【答案】B【解析】小球做竖直上抛运动时,只有重力做功,机械能守恒,则有:mgh+12mv 2=12mv 02又mgh=12mv 2解得:h=gv 420; 故B 正确,ACD 错误;故选B 。
3.如图所示,一个人把质量为m 的石块,从距地面高为h 处,以初速度v 0斜向上抛出。
以水平地面处为势能零点,不计空气阻力,重力加速度为g ,则: ( )A .石块离开手的时刻机械能为2021mv B .石块刚落地的时刻动能为mgh C .人对石块做的功是mgh mv 2021 D .人对石块做的功是2021mv 【答案】D【名师点睛】本题是机械能守恒定律和动能定理的应用,要注意的是找好物体初、末位置的高度,知道利用动能定理是求功常用的方法。
4.如图所示,物体从直立轻质弹簧的正上方处下落,然后又被弹回,若不计空气阻力,对上述过程的下列判断中正确的是: ( )A .能量在动能和弹性势能两种形式之间转化B .物体、地球和弹簧组成的系统在任意两时刻机械能相等C .当重力和弹簧弹力大小相等时,重力势能最小D .物体在把弹簧压缩到最短时,动能最大 【答案】B【名师点睛】对于机械能守恒的判断,一定要明确我们要研究的是哪一个物体或系统;可以根据能量是否和外部的物体发生交换来判断机械能是否守恒。
(完整word版)2013-2018年新课标全国卷专题分类汇总——专题6:机械能守恒定律,推荐文档
专题6:机械能守恒定律考情分析:考查频率不是很高,但每年考题必有涉及........,题目情景多变,既可以跟其它力学规律结合考查,也可以跟电磁学规律结合考查。
建议:注意规律的成立条件并强化训练。
1、(2017年新课标全国卷II )如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环。
小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力 A .一直不做功 B .一直做正功C .始终指向大圆环圆心D .始终背离大圆环圆心 2、(2017年新课标全国卷III )如图,一质量为m 、长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂。
用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点,M 点与绳的上端P 相距13l 。
重力加速度大小为g 。
在此过程中,外力做的功为A .19mglB .16mglC .13mglD .12mgl3、(2015年新课标全国卷II )一汽车在平直公路上行驶。
从某时刻开始计时,发动机的功率P 随时间t 的变化如图所示。
假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变。
下列描述该汽车的速度v 随时间t 变化的图线中,可能正确的是4、(2018年新课标全国卷III )(多选)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送至地面。
某竖井中矿车提升的速度大小v 随时间t 的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等。
不考虑摩擦阻力和空气阻力。
对于第①次和第②次提升过程,A .矿车上升所用的时间之比为4:5B .电机的最大牵引力之比为2:1C .电机输出的最大功率之比为2:1D .电机所做的功之比为4:5 5、(2018年新课标全国卷I )高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。
在启动阶段,列车的动能A .与它所经历的时间成正比B .与它的位移成正比C .与它的速度成正比D .与它的动量成正比 6、(2018年新课标全国卷II )如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱获得的动能一定A BC Dl/3l MPQA .小于拉力所做的功B .等于拉力所做的功C .等于克服摩擦力所做的功D .大于克服摩擦力所做的功 7、(2014年新课标全国卷II )取水平地面为重力势能零点,一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等。
整理2011-2018年高考物理试卷分类汇编070验证机械能守恒定律
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2011-2018年高考物理试卷分类汇编070验证机械能守恒定律
第70节验证机械能守恒定律1.20XX 年上海卷26. ( 3分)在用DIS 研究机械能守恒定律”的实验中,用到的传感器是 _____________ 传 感器。
若摆锤直径的测量值大于其真实值会造成摆锤动能的测量值偏 _______ 。
(选填:大”或 小”。
【答案】光电门;大【解析】在实验中,摆锤的速度通过光电门进行测量,测量的速度是通过小球直径d 与挡光时间的比值进行计算,为:v =d ,当摆锤直径测量值大于真实值时,小球直径 d 会变大,导致计算出的A t小球速度变大,故小球动能也会变大。
2.20XX 年天津卷9.(2)如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由 下落,利用此装置验证机械能守恒定律。
① 对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是 __________________ A .重物选用质量和密度较大的金属锤 B .两限位孔在同一竖直面内上下对正 C .精确测量出重物的质量D •用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物 ② 某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz 的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示。
纸带上各点是打 点计时器打出的计时点, 其中0点为纸带上打出的第一个点。
重物下落高度应从纸带上计时点间的 距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有【解析】①重物选用质量和密度较大的金属锤,减小空气阻力,以减小误差,故A正确;两限位孔 在同一竖直面内上下对正,减小纸带和打点计时器之间的阻力,以减小误差,故1 2 1 2能守恒定律的原理是: mgh =?mv 2 -^mv ,,重物质量可以消去,无需精确测量出重物的质量,故C 错误;用手拉稳纸带,而不是托住重物,接通电源后,撒手释放纸带,故D 错误。
②由EG 的长度长度可求出打 F 点的速度V 2,打0点的速度V i =0,但求不出 OF 之间的距离h ,故 A 错误;由BC 和CD 的长度长度可求出打 C 点的速度V 2,打0点的速度v i =0,有0C 之间的距离 h ,可以来验证机械能守恒定律,故 B 正确;由BD 和EG 的长度可分别求出打 C 点的速度v i 和打 F 点的速度V 2,有CF 之间的距离h ,可以来验证机械能守恒定律,故 C 正确;AC 、BD 和EG 的长 度可分别求出 BCF 三点的速度,但 BC 、CF 、BF 之间的距离都无法求出,无法验证机械能守恒定A . 0A 、AD 和EG 的长度 B . 0C 、BC 和CD 的长度 C . BD 、 CF 和EG 的长度 C .AC 、 BD 和EG 的长度 0 J A BCDEF G* * ■*■«B 正确;验证机械II【答案】①AB ; ②BC律,故D 错误。
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2011-2018年高考物理试卷分类汇编第20节 机械能守恒定律1.2012年理综浙江卷18.由光滑细管组成的轨道如图所示,其中AB 段和BC 段是半径为R 的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内。
一质量为m 的小球,从距离水平地面高为H 的管口D 处静止释放,最后能够从A 端水平抛出落到地面上。
下列说法正确的是A .小球落到地面时相对于A 点的水平位移值为222R RH -B .小球落到地面时相对于A 点的水平位移值为242R RH - C .小球能从细管A 端水平抛出的条件是H >2R D 小球能从细管A 端水平抛出的最小高度R H 25min = 【答案】BC【解析】当小球从H =2R 处落下,到A 点速度为0,落点距A 水平距离为0;取H =4R ,小球到达A 处有2122mv mgR =,v =2122gt R =,t =A 、B 项代入H =4R ,知B 项对;竖直平面内小球在管道中过顶的最小速度为0,根据机械能守恒知,小球要到达A 点,则需要H >2R 即可。
2.2012年物理上海卷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 的光滑圆柱,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答案:C解析:当A 下落至地面时,B 恰好上升到与圆心等高位置,这个过程中机械能守恒,即:2321-2mv mgR mgR ⨯=, 接下来,B 物体做竖直上抛运动,再上升的高度gv h 22=两式联立得3R h =这样B 上升的最大高度H =h+R =4R /3 3. 2014年理综安徽卷15.如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN 是通过椭圆中心O 点的水第18题图平线。
已知一小球从M点出发,初速率为v0,沿管道MPN运动,到N点的速率为v1,所需的时间为t1;若该小球仍由M点以初速率v0出Array发,而沿管道MQN运动,到N点的速率为v2,所需时间为t2。
则()A.v1=v2,t1>t2 B.v1<v2,t1>t2C.v1=v2,t1<t2 D.v1<v2,t1<t2【答案】A【解析】由于是内壁光滑的闭合椭圆形管道,运动中只有重力做功,机械能守恒,MON在同一水平线上,故v1=v2=v0;而沿管道MPN运动,先减速后加速,沿管道MQN运动,先加速后减速,前者平均速率小,后者平均速率大,运动的路程相同,故t1>t2。
A 正确。
4.2011年新课标版16.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。
假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关答:ABC【解析】运动员到达最低点过程中,重力做正功,所以重力势能始终减少, A项正确。
蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加,B 项正确。
蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统,只有重力和弹性力做功,所以机械能守恒,C 项正确。
重力势能的改变与重力势能零点选取无关,D 项错误。
5. 2015年理综四川卷1.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面地面时的速度大小( A )A.一样大B.水平抛的最大C.斜向上抛的最大D.斜向下抛的最大解析:三个小球被抛出后,均仅在重力作用下运动,三球从同一位置落至同一水平地面时,设其下落高度为h ,并设小球的质量为m ,根据机械能守恒定律有:mgh mv mv +=2022121,解得小球的末速度大小为:gh v v 220+=,与小球的质量无关,即三球的末速度大小相等,故选项A 正确。
6. 2015年理综新课标Ⅱ卷21.如图,滑块a 、b 的质量均为m ,a 套在固定直杆上,与光滑水平地面相距h ,b 放在地面上,a 、b 通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动。
不计摩擦,a 、b 可视为质点,重力加速度大小为g 。
则 ( BD )A . a 落地前,轻杆对b 一直做正功B . a 落地时速度大小为gh 2C . a 下落过程中,其加速度大小始终不大于gD . a 落地前,当a 的机械能最小时,b 对地面的压力大小为mg解析:当a 物体刚释放时,两者的速度都为0,当a 物体落地时,则杆的分速度为0 ,由机械能守恒定律可知:a 物体落地时速度大小为gh v a 2=,故B 正确;b 物体的速度也为0 ,所以轻杆对b 先做正功,后做负功,故A 错;a 落地前,当a 的机械能最小时b 的速度最大,此时杆对b 的作用力为0,这时,b 对地面的压力大小为mg ,a 的加速度为g ,故C 错误D 正确。
7.2017年江苏卷9.如图所示,三个小球A 、B 、C 的质量均为m ,A 与B 、C 间通过铰链用轻杆连接,杆长为L ,B 、C 置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长。
现A 由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角α由60°变为120°,A 、B 、C 在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g . 则此下降过程中 ( AB ) (A )A 的动能达到最大前,B 受到地面的支持力小于32mg (B )A 的动能最大时,B 受到地面的支持力等于32mg (C )弹簧的弹性势能最大时,A 的加速度方向竖直向下(D解析:球A 由静止释放下降,开始做加速运动,当A 的加速度等于零时,速度最大,动能最大,继续下降则A 球合力向上,加速度向上,A 球做减速运动,所以当A 的动能达到最大前,A 球处于失重状态,对整体分析,B 、C 球受到地面的支持力小于3mg ,B 受到地面的支持力小于32mg ,选项A 正确;A 的动能最大时,加速度等于零,所以B 受到地面的支持力等于32mg ,选项B 正确;A 由静止释放下降到最低点时,弹簧最长,弹性势能最大,A 的加速度方向竖直向上,选项C 错误;A 由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角α由60°变为120°,由几何关系可知,球A 下A L LB Cm mm α降的高度为L h 33=,弹簧的弹性势能最大时,三球速度均为零,由机械能守恒定律,所以弹簧的弹性势能最大值为mgL mgh 33=,选项D 错误。
故选AB. 8. 2011年理综北京卷22.(16分)如图所示,长度为l 的轻绳上端固定在O 点,下端系一质量为m 的小球(小球的大小可以忽略)。
⑴在水平拉力F 的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为α,小球保持静止。
画出此时小球的受力图,并求力F 的大小;⑵由图示位置无初速度释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。
不计空气阻力。
【解析】(1)受力图见图根据平衡条件,的拉力大小F=mg tan α (2)运动中只有重力做功,系统机械能守恒221)cos 1(mv mgl =-α则通过最低点时,小球的速度大小 )cos 1(2α-=gl v根据牛顿第二定律 lmv mg T 2=-'解得轻绳对小球的拉力)cos 23(2α-=+='mg lmv mg T ,方向竖直向上。
9.2014年理综福建卷21.(19分)图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图。
整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的AB 段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC 在B 点水平相切。
点A 距水面的高度为H ,圆弧轨道BC 的半径为R ,圆心O 恰在水面。
一质量为m 的游客(视为质点)可从轨道AB 上任意位置滑下,不计空气阻力。
(1)若游客从A 点由静止开始滑下,到B 点时沿切线方向滑离轨道落在水面D 点,OD =2R ,求游客滑到B 点时的速度v B 大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功W f ;(2)若游客从AB 段某处滑下,恰好停在B 点,又因受到微小扰动,继续沿圆弧轨道滑到P 点后滑离轨道,求P 点离水面的高度h 。
(提示:在圆周TFmgA运动过程中任一点,质点所受的向心力与其速率的关系为Rv m F 2=向)答案:(1)()mgR mgH W f 2--=(2)R h 32=解析:(1)游客从B 点做平抛运动,有:t v R B =2,221gt R =, 解得:gR v B 2= 从A 到B ,根据动能定理,有()0212-=+-B f mv W R H mg 解得:()mgR mgH W f 2--=(2)设OP 与OB 间夹角为θ,游客在P 点时的速度为p v ,受支持力为N ,从B 到P 由机械能守恒可得: ()021cos 2-=-p mv R R mg θ过P 点时,根据向心力公式,有:Rv m N mg p 2cos =-θ,N =0,Rh=θcos 解得:R h 32=10.2015年上海卷31.(12分)质量为m 的小球在竖直向上的恒定拉力作用下,由静止开始从水平地面向上运动,经一段时间,拉力做功为W ,此后撤去拉力,球又经相同时间回到地面。
以地面为零势能面,不计空气阻力。
求: (1)球回到地面时的动能E kt ;(2)撤去拉力前球的加速度大小a 及拉力的大小F ; (3)球动能为W /5时的重力势能E p 。
答案:(1)W ;(2)mg F 34=;(3)W 53或W 54(1)撤去拉力时球的机械能为W ,由机械能守恒定律,回到地面时的动能W E k =1(2)设拉力作用时间为t ,在此过程中球上升h ,末速度为v ,则221at h =,v =at由题意有 221gt vt h -=- 解得g a 31=根据牛顿第二定律,F -mg =ma ,解得mg F 34=(3)动能为W /5时球的位置可能在h 的下方或上方,设球的位置可能在h 下方离地h' 处,W h )mg F (51-=',而W h )mg F (41-=,解得h h 54='重力势能W h mg E p 53='= 设球的位置在h 下方离地h"处, 由机械能守恒定律W h mg W =''+51 因此重力势能W h mg E p 54=''= 11.2018年江苏卷14.(16分)如图所示,钉子A 、B 相距5l ,处于同一高度。
细线的一端系有质量为M 的小物块,另一端绕过A 固定于B 。