2017版《三年高考两年模拟》物理汇编专题：专题六-机械能及其守恒定律
高中物理机械能及守恒定律专题及解析
高中物理机械能及守恒定律专题及解析高中物理机械能及守恒定律专题及解析一、机械能的概念及计算公式机械能是指一个物体同时具有动能和势能的能量，它是物体运动时的总能量。
机械能可以通过以下公式计算：机械能 = 动能 + 势能其中，动能的公式为：动能 = 1/2 ×质量 ×速度²势能的公式为：势能 = 质量 ×重力加速度 ×高度二、机械能守恒定律的表述及应用机械能守恒定律指的是，在一个封闭系统中，如果只有重力做功，没有其他非保守力做功，那么该系统的机械能守恒，即机械能的总量不会发生变化。
这一定律可以通过以下实验进行验证：将一个小球从一定高度上自由落下，当小球下落到一定高度时，用一个弹性绳接住小球，使其反弹上升，然后再次自由下落。
实验结果表明，当小球反弹的高度恰好等于初始下落高度时，机械能守恒定律成立。
在实际应用中，机械能守恒定律常常用于解决与能量转换和效率有关的问题。
例如，我们可以利用机械能守恒定律计算斜面上物体的滑动速度或滑动距离，来评估机械装置的效率。
此外，机械能守恒定律还可以用于解决弹簧振子、单摆等周期性运动问题。
三、机械能守恒定律的应用实例分析1. 斜面上物体滑动问题假设一个物体从斜面的顶端自由滑下，忽略空气阻力和摩擦力，那么当物体滑到斜面的底端时，动能和势能的变化可以用机械能守恒定律来表达。
设物体的质量为m，斜面的高度差为h，斜面的倾角为θ。
假设物体在斜面上的速度为v，那么动能和势能的变化可以表示为：动能的变化：ΔK = K(终) - K(始) = 1/2 × m × v² - 0 = 1/2 × m ×v²势能的变化：ΔU = U(终) - U(始) = m × g × h × sinθ - 0 = m × g× h × sinθ根据机械能守恒定律，动能的变化等于势能的变化，即：1/2 × m × v² = m × g × h × sinθ通过求解上述方程，可以得到物体在斜面上的滑动速度v的数值。
历年高考全国卷物理真题专题六 机械能及其守恒定律
专题六 机械能及其守恒定律一、选择题1.(2020年全国卷Ⅰ) 行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。
若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是A.增加了司机单位面积的受力大小B.减少了碰撞前后司机动量的变化量C.将司机的动能全部转换成汽车的动能D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积2. (2020年全国卷Ⅰ) 一物块在高3.0m 、长5.0m 的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s 的变化图中直线I 、II 所示，重力加速度取210/m s 。
则 A ．物块下滑过程中机械能不守恒 B ．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5 C ．物块下滑时加速度的大小为26.0/m s D. 当物块下滑2.0m 时机械能损失了12J3.(2019年全国Ⅱ卷)如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h ，其左边缘a 点比右边缘b 点高0.5h 。
若摩托车经过a 点时的动能为1E ，它会落到坑内c 点，c 与a 的水平距离和高度差均为h ；若经过a 点时的动能为2E ，该摩托车恰能越过坑到达b 点。
21E E 等于 A.20 B.18 C.9.0 D.3.04. (2020年全国Ⅲ卷)甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。
已知甲的质量为1kg ，则碰撞过程两物块损失的机械能为A. 3JB. 4JC. 5JD. 6J5．(2019年全国Ⅱ卷)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E 总等于动能k E 与重力势能p E 之和。
取地面为重力势能零点，该物体的E 总和p E 随它离开地面的高度h 的变化如图所示。
重力加速度取102m /s 。
由图中数据可得A ．物体的质量为2 kgB ．0h =时，物体的速率为20 m/sC ．2h =m 时，物体的动能k E =40 JD ．从地面至h =4 m ，物体的动能减少100 J6．(2019年全国Ⅲ卷)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。
2017年高考题和高考模拟题物理分项版汇编专题机械能和动量解析版
1．【2017·新课标Ⅰ卷】将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空，50 g 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（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）A ．30kg m/s ⋅B ．5.7×102kg m/s ⋅C ．6.0×102kg m/s ⋅D ．6.3×102kg m/s ⋅ 【答案】A【解析】设火箭的质量（不含燃气）为m 1，燃气的质量为m 2，根据动量守恒，m 1v 1=m 2v 2，解得火箭的动量为：p =m 1v 1=m 2v 2=30 kg m/s ⋅，所以A 正确，BCD 错误。
【考点定位】动量、动量守恒【名师点睛】本题主要考查动量即反冲类动量守恒问题，只要注意动量的矢量性即可，比较简单。
2．【2017·新课标Ⅱ卷】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 【答案】A【考点定位】圆周运动；功【名师点睛】此题关键是知道小圆环在大圆环上的运动过程中，小圆环受到的弹力方向始终沿大圆环的半径方向，先是沿半径向外，后沿半径向里。
3．【2017·江苏卷】一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为k0E ，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能k E 与位移的关系图线是【答案】C【解析】向上滑动的过程中，根据动能定理：k00()f E mg F x -=-+，同理，下滑过程中，由动能定理可得：k00()f E F mg x -=-，故C 正确；ABD 错误．【考点定位】动能定理【名师点睛】本题考查动能定理及学生的识图能力，根据动能定理写出E k –x 图象的函数关系，从而得出图象斜率描述的物理意义．4．【2017·新课标Ⅲ卷】如图，一质量为m ，长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂。
专题6.3 机械能守恒定律(解析版)-3年高考2年模拟1年原创备战2020高考精品系列之物理
专题6.3 机械能守恒定律【考纲解读与考频分析】机械能守恒定律是II 级要求，高考考查频繁。
【高频考点定位】： 机械能守恒定律考点一：机械能守恒定律 【3年真题链接】1. （2018年11月浙江选考物理）奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，下列说法不正确．．．的是（ ）A. 加速助跑过程中，运动员的动能增加B. 起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增加C. 起跳上升过程中，运动员的重力势能增加D. 越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少动能增加 【参考答案】.B【名师解析】起跳上升过程中，杆的形变逐渐减小，杆的弹性势能转化为运动员的重力势能，杆的弹性势能一直减小，选项B 说法不正确。
2．(2015·新课标全国Ⅱ，21)如图，滑块a 、b 的质量均为m ，a 套在固定竖直杆上，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( )第5题图A ．a 落地前，轻杆对b 一直做正功B ．a 落地时速度大小为2ghC ．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 【参考答案】BD【名师解析】滑块b 的初速度为零，末速度也为零，所以轻杆对b 先做正功，后做负功，选项A 错误；以滑块a 、b 及轻杆为研究对象，系统的机械能守恒，当a 刚落地时，b 的速度为零，则mgh ＝12mv 2a ＋0，即v a ＝2gh ，选项B 正确；a 、b 的先后受力如图所示。
由a 的受力图可知，a 下落过程中，其加速度大小先小于g 后大于g ，选项C 错误；当a 落地前b 的加速度为零(即轻杆对b 的作用力为零)时，b 的机械能最大，a 的机械能最小，这时b 受重力、支持力，且F N b ＝mg ，由牛顿第三定律可知，b 对地面的压力大小为mg ，选项D 正确。
高三物理机械能及其守恒条件试题答案及解析
高三物理机械能及其守恒条件试题答案及解析1.利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离， b 表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。
⑴用游标卡尺测量遮光条的宽度b，结果如图所示，由此读出b=mm；⑵滑块通过B点的瞬时速度可表示为；⑶某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=，在误差允许的范围内，若ΔEk = ΔEp则可认为系统的机械能守恒；⑷在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的图象如图所示，并测得M=m，则重力加速度g＝m/s2。
【答案】⑴3.85mm⑵⑶，⑷ 9.6【解析】⑴游标卡尺的读数为：⑵因为滑块比较小，通过光电门的平均速度可看做瞬时速度，即通过B的速度为⑶系统动能增加量可表示为系统的重力势能减少量可表示为（4）根据机械能守恒可得即，代入数据可得【考点】验证机械能守恒定律2.(9分)如图示，竖直平面内一光滑水平轨道左边与墙壁对接，右边与一足够高的1/4光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B质量分别为1.5kg和0.5kg。
现让A以6m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞时间为0.3s，碰后速度大小变为4m/s。
当A 与B碰撞后会立即粘在一起运动，已知g=10m/s2求：①A与墙壁碰撞过程中，墙壁对小球平均作用力的大小；②A、B滑上圆弧轨道的最大高度。
【答案】①②h=0.45m【解析】①设水平向右为正方向，当A与墙壁碰撞时根据动能定理有：. ........ 2分解得方向水平向左. …… 2分②当A与B碰撞时，设碰撞后两物体的速度为v，根据动量守恒定律有…… …. 2分A B在光滑圆形轨道上升时，机械能守恒，由机械能守恒定律得…… .. 2分解得h=0.45m …… ..1分【考点】本题考查动量定理、动量守恒、机械能守恒3.下列关于机械能守恒的说法中，正确的是A．若只有重力做功，则物体机械能一定守恒B．若物体的机械能守恒，一定是只受重力C．作匀变速运动的物体机械能可能守恒D．物体所受合外力不为零，机械能一定守恒【答案】AC【解析】若只有重力做功，则物体机械能一定守恒; 若物体的机械能守恒，物体不一定是只受重力，也许受其它力，但其它力做功的代数和为零；作匀变速运动的物体，如果除重力外的其它力做功为零，则机械能可能守恒；物体所受合外力不为零，但是如果除重力外的其它力做功不为零，则机械能也不一定守恒。
高考物理一轮复习 专题六 机械能及其守恒定律 考点1 功和功率课件
(1)P＝Wt ，P 为时间 t 内的 平均功率 。 (2)P＝Fv ①v 为平均速度，则 P 为 平均功率 。 ②v 为瞬时速度，则 P 为 瞬时功率 。 4．对公式 P＝Fv 的几点认识 (1)公式 P＝Fv 适用于力 F 的方向与速度 v 的方向 在同一直线上 的情况。 (2)功率是标量，只有大小，没有方向；只有正值没有负值。
专题六 机械能及其守恒定 律
考点一 功和功率
撬点·基础点 重难点
基础点
知识点 1 功
1．做功的两个要素 (1)作用在物体上的 力 。 (2)物体在 力的方向 上发生的位移。 2．功的物理意义：功是 能量转化 的量度。 3．公式：W＝ Flcosα 。 (1)α 是力与 位移方向 之间的夹角，l 为物体对地的位移。 (2)该公式只适用于 恒力 做功。
(3)当力 F 和速度 v 不在同一直线上时，可以将力 F 分解或者将速度分解。
5．额定功率与实际功率 (1)额定功率：机械 正常工作 时的最大功率。 (2)实际功率：机械 实际工作 时的功率，要求不能大于 额定 功率。 (3)发动机铭牌上所标注的功率为它的 额定 功率。它是提供人们对机械进行选择、配置的一个重要参
功(取绝对值)，即力 F 对物体做功－Fl 等效于物体克服
力 F 做功 Fl
特别提醒 (1)功是力在空间上的积累过程，它是一个过程量。 (2)功是标量，功的正负既不表示大小，也不表示方向，只表示两种相反的做功效果。 (3)公式 W＝Flcosα 中的“l”的取值一般以大地为参考系指力的作用点的位移，F、l 还必须具备同时性， 对应同一过程。 (4)力的独立性原理：求某个力做的功仅与该力及物体沿力方向的位移有关，而与其他力是否存在以及 物体速度的大小，移动路径是曲还是直等无关。
2017年上海高三一模机械能守恒一模汇编.
机械能守恒定律一模汇编(静安 1. 实验“ 用 DIS 研究机械能守恒定律” 的装置如图(a 所示,标尺盘中A 、B 、C 、D 为摆锤的四个位置,各点与最低点 D 的高度差已由计算机默认。
某组同学在实验中, 得到的图像如图(b 所示。
图像的横轴表示摆锤距 D 点的高度 h ,纵轴表示摆锤的重力势能 E p 、动能 E k 或机械能 E 。
下列说法错误的是((A 光电门传感器要分别放在 D 、 C 、 B 点进行重复操作。
(B 摆锤每次释放的高度要保持不变,且必须保证让摆锤的直径宽度遮挡红外发射孔 (C 图线甲表示摆锤的机械能 E (D 图线乙表示摆锤的动能 E k2. (1在用单摆测重力加速度的实验中:(a 实验时必须控制摆角在 _____度以内,并且要让单摆在 _______平面内摆动;(b 某同学测出不同摆长时对应的周期 T , 作出 L -T 2图线, 如图所示,再利用图线上任意两点 A 、 B 的坐标(x 1, y 1 、 (x 2, y 2 ,可求得 g =_______。
(c 若该同学测量摆长时漏加了小球半径, 而其它测量、计算均无误,则以上述方法算得的 g 值与没有漏加小球半径算得的g ʹ值相比是g ___g ʹ(选填“大于” 、“小于”或“等于” .3. 在“用 DIS 研究机械能守恒定律” 的实验中, 某同学将传感器固定在最低点,如图(a 所示。
该同学将摆锤从不同位置由静止释放,记录摆锤每次下落的高度 h 和最低点的速度 v ,作出了如图(b 所示的 v 2-h 图线,则该直线的斜率应为。
计算摆锤在释放点和最低点之间的势能变化大小ΔE与动能变化大小ΔE ,结果如下列表格所示:结果显示ΔE p 与ΔE k 之间存在差异,他认为这并不是由于空气阻力造成的,理由是。
(杨浦 4. 某研究性学习小组用图 1所示装置来测定当地重力加速度,主要操作如下: ①安装实验器材,调节试管夹(小铁球、光电门和纸杯在同一竖直线上; ②打开试管夹, 由静止释放小铁球, 用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间 t , 并用刻度尺 (图上未画出测量出两个光电门之间的高度 h , 计算出小铁球通过两光电门间的平均速度 v ;1y y③保持光电门 1的位置不变,改变光电门 2的位置,重复②的操作。
3年高考2年模拟新课标版高考物理大一轮复习 第五章 机械能及其守恒定律本章小结课件
49 (2) m 8
(3)见解析
2
代入数据解得μ=0.25
2 mvP 物块在P点的速度满足mg= R
物块从B运动到P的过程中机械能守恒,则有
1 m2 1 m 2 =mgR(1+cos 37°)+ vB vP 2 2
2 2 物块从C运动到B的过程中有 - =-2axBC vB v0
49 m 由以上各式解得xBC= 8
解析
(1)由x=12t-4t2知,物块在C点速度为v0=12 m/s
设物块从D点运动到C点的过程中,弹簧对物块所做的功为W,由动能定理
得
1 2 W-mg sin 37°· = m v0 CD 2 1 m2 代入数据得W= · =156 J v0 +mg sin 37°CD 2
(2)由x=12t-4t 知,物块从C运动到B的过程中的加速度大小为a=8 m/s2 设物块与斜面间的动摩擦因数为μ,由牛顿第二定律得 mg sin θ+μmg cos θ=ma
(2)若妈妈用大小为30 N,与水平方向成37°角的力斜向上拉雪橇,使雪橇
从A处由静止开始运动并能到达(1)问中的B处,求拉力作用的最短距离 (已知cos 37°=0.8,sin 37°=0.6)。
解析
(1)令F=30 N,t=8 s,设雪橇加速度为a,对小孩进行受力分析,由牛顿
第二定律得
F-μmg=ma
专题
用动力学和能量观点解决力学问题
用动力学和能量观点处理力学综合问题,是历年高考的热点,此类 题目综合性较强,难度中等偏上。涉及的知识点主要有机械能守恒定 律、功能关系和滑动摩擦力做功与能量转化的关系三大类。失分情况 比较严重,针对这种情况,对此类问题可按如下两条思路进行分析。 (1)若一个物体参与了多个运动过程,有的过程只涉及运动和力的问题 或只要求分析物体的动力学特点,则要用动力学方法求解。
2017年高考物理备考艺体生百日突围系列专题06机械能含解析
专题06 机械能第一部分机械能特点描述本专题涉及的内容是动力学内容的继续和深化，其中的机械能守恒定律、能量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围更广泛，是自然界中普遍适用的基本规律，因此是高中物理的重点，也是高考考查的重点之一。
题目类型以计算题为主，选择题为辅，大部分试题都与牛顿定律、圆周运动、及电磁学等知识相互联系，综合出题。
许多试题思路隐蔽、过程复杂、灵活性强、难度较大。
从高考试题来看，功和机械能守恒依然为高考命题的热点之一。
机械能守恒和功能关系是高考的必考内容，具有非常强的综合性。
重力势能、弹性势能、机械能守恒定律、功能关系、能的转化和守恒定律是本单元的重点。
弹力做功和弹性势能变化的关系是典型的变力做功，应予以特别地关注。
第二部分知识背一背一、功1.做功的两个要素(1)作用在物体上的力。
(2)物体在力的方向上发生的位移。
2.公式：(1)α是力与位移方向之间的夹角，l为物体对地的位移。
(2)该公式只适用于恒力做功。
二、功率1.物理意义：描述力对物体做功的快慢。
2.公式：(1)(P为时间t内的平均功率)。
(2)(α为F与v的夹角)。
3.额定功率：机械正常工作时的最大功率。
4.实际功率：机械实际工作时的功率，要求不能大于额定功率。
三、机车的启动1.机车的输出功率。
其中F为机车的牵引力，匀速行驶时，牵引力等于阻力。
2.两种常见的启动方式(1)以恒定功率启动：机车的加速度逐渐减小，达到最大速度时，加速度为零。
(2)以恒定加速度启动：机车的功率_逐渐增大_，达到额定功率后，加速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度最大。
四、动能1.定义：物体由于运动而具有的能。
2.表达式：。
3.物理意义：动能是状态量，是标量。
(填“矢量”或“标量”)4.单位：动能的单位是焦耳。
五、动能定理1.内容：在一个过程中合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。
2.表达式：3.物理意义：合外力的功是物体动能变化的量度。
4.适用条件(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动。
2017年高三物理模拟试题专项汇编 机械能守恒定律(含解析)
机械能守恒定律一、单选题(本大题共10小题，共40.0分)1.若不考虑空气阻力的影响，下列情形中物体机械能守恒的是（）A.匀速下降的电梯B.自由下落的钢球C.沿着斜面匀速下滑的木块D.加速上升的火箭2.如图所示，轻杆AB长l，两端各连接一个小球（可视为质点），两小球质量关系为m A=m B=m，轻杆绕距B端处的光滑固定O轴在竖直平面内顺时针自由转动．当轻杆转至水平位置时，A球速度为，则在以后的运动过程中（）A.A球机械能守恒B.当B球运动至最低点时，球A对杆作用力不等于0C.当B球运动到最高点时，杆对B球作用力等于0D.A球从图示（和O轴等高点）位置运动到最低点的过程中，杆对A球做功等于-mgl3.下列关于功和机械能的说法，正确的是（）A.在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功B.合外力对物体所做功为零，物体机械能改变量也为零C.运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量D.物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用，其大小与势能零点的选取有关4.愤怒的小鸟是风靡全球的2D画面游戏（图甲），是通过调节发射小鸟的力度与角度达到轰击肥猪堡垒的目的．现简化为图乙模型：假设小鸟从离草地高度为h处用弹弓抛射，初速度v0斜向上且与水平方向成α角，肥猪的堡垒到抛射点水平距离为L，忽略空气阻力，重力加速度为g（将小鸟和肥猪堡垒均视为质点）．则（）A.当v0一定时，α角越大，小鸟在空中运动时间越短B.当α角一定时，v0越小，其水平射程越长C.小鸟从开始到上升到最高点的过程中增加的势能为mv02sin2αD.若α=0°，则要想击中目标，初速度应满足v0=L5.竖直向上抛出一个物体，由于受到空气阻力作用，物体落回抛出点的速率小于抛出时的速率，则在这过程中（）A.物体的机械能守恒B.物体的机械能不守恒C.物体上升时机械能减小，下降时机械能增大6.在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一个物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧至其速度减为零时（）A.物体的重力势能最大B.物体的动能最大C.弹簧的弹性势能最大D.弹簧的弹性势能最小7.下面的实例中，对机械能守恒判断正确的是（）A.小球自由下落，落在竖直弹簧上，将弹簧压缩后又被弹簧弹起来，小球与弹簧组成的系统机械能守恒B.拉着物体沿光滑的斜面匀速上升，物体的机械能守恒C.跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降，运动员与伞组成的系统机械能守恒D.飞行的子弹击中并射入放在光滑水平桌面上的木块，子弹与木块组成的系统机械能守恒8.如图所示，两质量相同的小球A、B分别用线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的长．把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（以悬点为零势能点）下列说法不正确的是（）A.A球的速度大于B球的速度B.A球的动能大于B球的动能C.A球的机械能大于B球的机械能D.A球的机械能等于B球的机械能9.正方体空心框架ABCD-A1B1C1D1下表面在水平地面上，将可视为质点的小球从顶点A在∠BAD所在范围内（包括边界）沿不同的水平方向分别抛出，落点都在△B1C1D1平面内（包括边界）．不计空气阻力，以地面为重力势能参考平面．则下列说法正确的是（）A.小球初速度的最小值与最大值之比是1：B.落在C1点的小球，运动时间最长C.落在B1D1线段上的小球，落地时机械能的最小值与最大值之比是1：2D.轨迹与AC1线段相交的小球，在交点处的速度方向都相同10.一物体从H高处自由下落，当其动能等于重力势能时（以地面为零势能面），物体的速度为（）A. B. C.2 D.二、多选题(本大题共10小题，共40.0分)11.一质量m的物体，在竖直向上拉力F作用下由静止开始运动，已知加速度大小为g，当物体上升高度为2h时，如不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（）A.物体的动能增加了mghB.拉力F所做的功为2mghC.物体的机械能增加了3mghD.物体的重力势能减少了mgh12.如图所示，圆弧形光滑轨道ABC固定在竖直平面内，O是圆心，OC竖直，0A水平．A点紧靠一足够长的平台MN，D点位于A点正上方，如果从D点无初速度释放一个小球，从A点进入圆弧轨道，有可能从C点飞出，做平抛运动，落在平台MN上．下列说法正确的是（）A.只要D点的高度合适，小球可以落在MN上任意一点B.在由D运动到M和由C运动到P的过程中重力功率都越来越大C.由D经A、B、C点到P过程中机械能守恒D.如果DA距离为h，则小球经过圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为2mg+13.如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（）A.甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒B.乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒C.丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B机械能守恒D.丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒14.如图所示，光滑水平面上放有质量分别为2m和m的物块A和B，用细线将它们连接起来，两物块中间夹有一压缩的轻质弹簧（弹簧与物块不相连），弹簧的压缩量为x．现将细线剪断，此刻物块A的加速度大小为a，两物块刚要离开弹簧时物块A的速度大小为v，则（）A.物块开始运动前，弹簧的弹性势能为mv2B.物块开始运动前，弹簧的弹性势能为3mv2C.物快B的加速度大小为a时弹簧的压缩量为D.物块A从开始运动到刚要离开弹簧时位移大小为x15.如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m装有光滑弧形槽的小车，质量为m的小球以水平速度v沿槽向车上滑去，到达某一高度后，小球又返回车右端，则（）A.小球以后将做自由落体运动B.小球以后将向右做平抛运动C.小球在弧形槽上升的最大高度为D.小球在弧形槽上升的最大高度为16.某货场有一简易的节能运输装置，如图所示．小车在轨道顶端时，自动将货物装入车中，然后小车载着货物沿不光滑的轨道无初速度下滑，到达斜面底端后，小车前端的缓冲弹簧被压缩，当弹簧被压缩至最短，立即锁定并自动将货物卸下．卸完货物后随即解锁，小车恰好能被弹回到轨道顶端，此后重复上述过程．则下列说法中正确的是（）A.小车在往复运动过程中机械能是守恒的B.小车上滑时经过轨道中点的加速度大于下滑时经过该点的加速度C.小车上滑过程中克服摩擦力阻力做的功小于小车下滑过程中克服摩擦阻力做的功D.小车下滑到最低点时弹簧弹性势能的最大值等于货物减少的重力势能17.如图所示，质量为m1、带有正电荷q的金属小球和质量为m2、不带电的小木球之间用绝缘细线相连，置于竖直向上、场强为E、范围足够大的匀强电场中，两球恰能以速度v匀速竖直上升．当小木球运动到A点时细线突然断开，小木球运动到B点时速度为零，重力加速度A.小木球的速度为零时，金属小球的速度大小为B.小木球从点A到点B的过程中，A、B组成的系统，机械能在增加C.A、B两点之间的电势差为D.小木球从点A到点B的过程中，小木球动能的减少量等于两球重力势能的增量，而电场力对金属小球所做的功等于金属小球的机械能增加量18.下列几种运动，物体机械能守恒的是（）A.小球做平抛运动B.火车进站停靠C.雨滴匀速直线下落D.滑块沿光滑固定斜面自由下滑19.竖直上抛一个小球，从抛出到落回原抛出点的过程中，它的速度、重力势能、位移、加速度随时间变化的函数图象（如图所示）中正确的是（不计空气阻力，以竖直向下为正方向，图中曲线为抛物线，抛出点为零势能点）（）A. B. C. D.20.游乐场的一种滑梯，它是由很小一段弧形轨道将倾斜直轨道和水平轨道连接组成的，如图所示．一位小朋友从斜轨道顶端由静止开始自由下滑，经过很小一段弧形轨道滑到水平轨道上，继续滑动一段距离后停下．则小朋友（）A.沿倾斜轨道下滑过程中重力势能减小B.沿水平轨道滑动过程中，重力对他做正功C.沿水平轨道滑动过程中，摩擦力对他做负功D.在整个滑动过程中，轨道对他的支持力都不做功三、填空题(本大题共10小题，共40.0分)21.一个物体做自由落体运动，重力做正功，物体的重力势能 ______ （填“增加”、“不变”、“减少”），物体的动能 ______ （填“增加”、“不变”、“减少”）．22.质量为1kg的物体从离地面1.5m高处以速度10米每秒抛出，不计空气阻力，若以地面为零势能面，物体的机械能是 ______ J，落地时的机械能是 ______ J，若以抛出点为零势能面，物体的机械能是 ______ J，落地时的机械能是 ______ J．（g取10米每二次方秒）23.在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以 ______ ，而总的机械能______ ．24.将2.0kg的物体从静止开始，以1.0m/s2的加速度竖直提升8.0m，需要做的功为______ J，物体的重力势能增加 ______ J．（g取10m/s2）25.如图所示，质量m=1kg的小球，从距桌面h1=1.2m高处的A点下落到地面上的B点，桌面高h2=0.8m．以桌面为零重力势能的参考平面，小球在A点时的重力势能为 ______ J；小球从A下落到B点的过程中机械能减少了 ______ J．（g取10m/s2）26.如图所示，方盒A在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动．现将一滑块B无初速度放在盒内，盒的质量是滑块质量的2倍，滑块与盒内水平面回运动多次后相对盒静止，则此时盒的速度大小为 ______ ；滑块相对盒运动的路程______ ．27.如图所示，有一质量为M的大圆环，半径为R，被一轻杆固定后悬挂在O点，有两个质量为m的小环（可视为质点），同时从大环两侧的对称位置由静止滑下．两小环同时滑到大环底部时，速度都为v，则此时大环对轻杆的拉力大小为 ______ ．28.在离地面80m处无初速释放一小球，小球质量为m=200g，不计空气阻力，g取10m/s2，取最高点所在水平面为参考平面，则在第2s末小球的重力势能为 ______ J，在第3s 内重力势能的变化量 ______ J．29.如图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB=20cm，∠OAB=30°；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，A角处小球质量为1kg，B角处小球质量为3kg．现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动．装置静止时，AB边恰好水平．若将装置顺时针转动30°，至少需做功为 ______ J，若将装置顺时针转动30°后由静止释放，支架转动的最大角速度为 ______ rad/s．30.在竖直平面内有一条光滑弯曲轨道，一个小环套在轨道上，从3.0m的高处无初速度释放．轨道上各个高点的高度如图所示．则第 ______ 高点是小环不可超越的；小环随后将如何运动？ ______ ．四、实验题探究题(本大题共3小题，共27.0分)31.如图所示，右边传送带长L=15m、逆时针转动速度为v0=16m/s，左边是光滑竖直半圆轨道（半径R=0.8m），中间是光滑的水平面AB（足够长）．用轻质细线连接甲、乙两物体，中间为一压缩的轻质弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴连．甲的质量为m1=3kg，乙的质量为m2=1kg，甲、乙均静止在光滑的水平面上．现固定甲物体，烧断细线，乙物体离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离为S m=12m．传送带与乙物体间动摩擦因数为0.6，重力加速度g取10m/s2，甲、乙两物体可看作质点．（细线烧断后，可认为弹簧势能全部转化为物体的动能）（1）若固定乙物体，烧断细线，甲物体离开弹簧后进入半圆轨道，求通过D点时轨道对甲物体的压力大小；（2）若甲、乙两物体均不固定，烧断细线以后，问甲物体和乙物体能否再次在AB面上发生水平碰撞？若碰撞，求再次碰撞前瞬间甲、乙两物体的速度；若不会碰撞，说明原因．32.某同学用气垫导轨做侧滑块加速度和验证机械能守恒定律实验，A、B为气垫导轨上的两个光电门，当滑块在气垫导轨上滑动通过两光电门时，连接在光电门上的数字计时器记录滑块上的挡光片挡光时间，两光电门间的距离为L．（1）先用一螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图2所示，读数为d= ______ cm．（2）实验开始先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定气垫导轨是否水平？______（3）让滑块在图示1位置由静止开始在悬挂重物的牵引下向左运动，牵引滑块的细绳始终保持水平，滑块通过A、B两光电门的时间分别为t1、t2，则此次运动过程中，滑块运动的加速度大小为 ______ （用题设中各物理量符号表示）．要利用此过程验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量为 ______ （填物理量及符号），要验证机械能守恒的表达式为 ______ （用顺设中各物理量符号表示）．33.如图为某探究小组设计的测量弹簧弹性势能的装置，小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动（小球与弹簧不相连），现测得小球的质量为m，桌子的高度为h，小球落地点到桌边的水平距离为s，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则弹簧被压缩时的弹性势能为 ______ ．五、计算题(本大题共10小题，共100.0分)34.如图所示，光滑水平台面MN上放两个相同小物块A、B，物块A、B质量均为m=1kg．开始时A、B静止，A、B间压缩一轻质短弹簧．现解除锁定，弹簧弹开A、B，弹开后B向后滑动，A掉落到地面上的Q点，已知水平台面高h=0.8m，Q点与水平台面间右端间的距离S=1.6m，g取10m/s2．（1）求物块A脱离弹簧时速度的大小；（2）求弹簧储存的弹性势能．35.如图所示，质量M=0.040kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接．Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0=50m/s，质量m=0.010kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短．不计空气阻力．求：（1）弹丸进入靶盒A后，弹丸与靶盒A的共同速度设为v；（2）弹丸进入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能为多少？36.把质量为5kg的石块从10m高处以30°角斜向上方抛出，初速度是v0=5m/s，不计空气阻力，石块落地时的速度是多大？37.上世纪风靡美国的一种培养学生创新思维能力的方法叫“头脑风暴法”，某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”，以“保护鸡蛋”为题，要求制作一个装置，让鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏；鸡蛋要不被摔坏，直接撞击地面的最大速度不能超过2.0m/s．现有一位同学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋，用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋，鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离s=0.45m，当鸡蛋相对夹板运动时，A、B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍，现将该装置从距地面某一高处自由落下，装置碰地后速度为0，且保持竖直不反弹，不计装置与地面作用时间．g=10m/s2．求：（1）如果没有保护，鸡蛋自由下落而不被摔坏的最大高度h；（2）如果使用该装置保护，刚开始下落时装置的末端离地面的最大高度H？38.如图所示，质量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上，小车左端放一个质量为m的木块，车的右端固定一个轻质弹簧．现给木块一个水平向右的初速度v0，木块便沿小车向右滑行，在与弹簧相碰后又沿原路返回，并且恰好能到达小车的最左端．试求：（1）木块返回到小车最左端时小车的动能；（2）弹簧获得的最大弹性势能．39.某游乐场中一种玩具车的运动情况可以简化为如下模型：如图所示，轨道ABCD位于竖直平面内，水平轨道AB与竖直半圆轨道BCD相切于B点，C点与圆心O等高，质量m=10kg的小车Q（可视为质点）静止在水平轨道上的点A，已知A点与B点相距L=40m（图中AB之间的虚线表示未画完整的水平轨道），竖直圆轨道的半径R=3m，圆弧光滑；小车在水平轨道AB间运动时受到的阻力恒为其重力的0.25倍．其它摩擦与空气阻力均忽略不计．（g取10m/s2）（1）若小车在水平轨道上运动时受到水平向右的恒力F的作用，使小车恰好能到达半圆轨道的C点，求恒力F的大小．（2）若小车在适当的拉力作用下，恰好能到达竖直半圆轨道的最高点D，求小车经过半圆轨道B点时受到的支持力大小．（3）若小车用自带的电动机提供动力，电动机输出功率恒为P=50W，要使小车不脱离轨道，求发动机工作时间t需满足的条件（设经过所求的时间，小车还没到B点）．40.如图所示，光滑水平面上滑块A、C质量均为m=1kg，B质量为M=3kg．开始时A、B 静止，现将C以初速度v0=2m/s的速度滑向A，与A碰后C的速度变为零，而后A向右运动与B发生碰撞并粘在一起．求：①A与B碰撞后的共同速度大小；②A与B碰撞过程中，A与B增加的内能．41.如图所示，一足够长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球静置于地面，并用手托住b球，使轻绳刚好绷紧，此时b球距地面高度h=0.6m．由静止释放b球，在b球着地前的瞬间，a球立即与轻绳脱离．已知m b=2m a，g取10m/s2，不计空气阻力．求：（1）b球着地时的速度大小；（2）a球从开始脱离轻绳至再次回到地面的时间．42.质量分别为m和2m的两个小球P和Q，中间用轻质杆固定连接，杆长为3L，在离P球L处有一个光滑固定轴O，如图所示，现在把杆置于水平位置后自由释放，在Q球顺时针摆动到最低位置时，求：（1）小球P的速度大小（2）在此过程中小球P机械能的变化量（3）要使Q球能做完整的圆周运动，给Q球的初速度至少为多大？43.如图所示，光滑弯曲的杆，一端固定在墙壁上的O点，小球a、b套在杆上，小球b与轻质弹簧拴接，在杆的水平部分处于静止，弹簧右端固定．将小球a自杆上高于O点h的某点释放，与b发生弹性碰撞后被弹回，恰能到达杆上高于O点的位置，已知a的质量②小球b的质量；③弹簧的最大弹性势能．六、简答题(本大题共10小题，共80.0分)44.如图所示，在距地面高h1=2m的光滑水平台面上，一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣k锁住，储存的弹性势能E p=4.5J．现打开锁扣K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑的BC斜面，已知B 点距水平地面的高h2=1.2m，小物块过C点无机械能损失，并与水平地面上长为L=10m 的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计．试求：（1）小物块运动到平台末端A的瞬时速度V A大小；（2）小物块从A到B的时间、水平位移大小以及斜面倾角θ的正切（tanθ）大小；（3）若小物块与墙壁碰撞后速度等大反向，只会发生一次碰撞，且不能再次经过C点，那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件．45.如图所示，质量为M、内有半径R的半圆形轨道的槽体放在光滑的平台上，左端紧靠一台阶，质量为m的小球从槽顶端A点由静止释放，若槽内光滑．求：①小球滑到圆弧最低点时，槽体对其支持力F N的大小；②小球在槽右端上升的最大高度h．46.如图所示，载人小车和弹性球静止在光滑长直水平面上，球的质量为m，人与车的总质量为10m．人将球以水平速率v0推向竖直墙壁，球又以速率v0弹回，然后人接住球并与球一起运动．求：47.如图所示，长为4L的杆竖直固定在天花板上，其上穿有a、b两个小球（小球可看成质点），质量分别为m a=m，m b=3m．a球与杆之间没有摩擦力，b球与杆之间的滑动摩擦力恰好等于其重力，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现将b球放在天花板下方距天花板距离为L处，且处于静止状态，a球与天花板接触并由静止释放．设两球碰撞时间极短，且无机械能损失，求两球能否在杆上发生第二次碰撞．48.如图所示，光滑水平面上有三个滑块A、B、C，其质量分别为m，2m，3m，其中B，C两滑块用一轻质弹簧连接．某时刻给滑块A向右的初速度v0，使其在水平面上匀速运动，一段时间后与滑块B发生碰撞，碰后滑块A立即以v=的速度反弹，求：（1）发生碰撞过程中系统机械能的损失为多少？（2）碰后弹簧所具有的最大弹性势能？49.如图所示，在水平光滑的平面上，停着一辆平板小车，小车的质量为M=10kg．在小车的A处，放有质量为m=5kg的小物块，现给物块一个I=30N•s的瞬时冲量，物块便在平板车上滑行．与固定在平板车的水平弹簧作用后又弹回，最后刚好回到A点与车保持相对静止，物块与平板间动摩擦因数μ=0.4．（g=10m/s2）求：（1）物块最后回到A处的瞬时速度v1；（2）弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能E P；（3）物块相对于车所通过的总路程x：50.如图所示，一质量为m的光滑弧形槽，槽下端切线水平，并与水平面平滑相通．开始槽固定在光滑水平面上，弧形槽的高为h，一质重力加速度为g，问：①弹簧能获得的最大弹性势能多大？②若弧形槽不固定，则物块A由弧形槽顶端由静止下滑后，与弹簧相碰，弹簧获得的最大弹性势能又为多大？51.如图所示，光滑水平面上有A、B两个物体，A物体的质量m A=1kg，B物体的质量m B=4kg，A、B两个物体分别与一个轻弹簧拴接，B物体的左端紧靠竖直固定墙壁，开始时弹簧处于自然长度，A、B两物体均处于静止状态，现用大小为F=10N的水平恒力向左推A，将弹簧压缩了20cm 时，A的速度恰好为0，然后撤去水平恒力，求：（1）弹簧的最大弹性势能及运动过程中A物体的最大速度；（2）运动过程中B物体的最大速度．52.如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角θ=30°，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮．一柔软的轻细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m，B的质量为m．开始时将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升．物块A与斜面间无摩擦．设当A沿斜面下滑S距离后，细线突然断了，求：（1）细线断的瞬间，物体A的速度大小v；（2）放开手后，物块B上升的最大高度H．53.如图所示，质量均为m的木板AB和滑块CD紧靠在一起静置在光滑水平面上，木板AB的上表面粗糙，滑块CD的表面是光滑的四分之一圆弧，其始端D点切线水平且与木板AB上表面相平．一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB，过B点时的速度为，然后滑上滑块CD，最终恰好能滑到滑块CD的最高点C处．重力加速度为g．求：（i）物块滑到B点时木板的速度v；（ii）滑块CD圆弧的半径R．七、综合题(本大题共2小题，共24.0分)54.如图所示，一个半径为R、内侧光滑的圆形轨道平放于光滑水平面上并被固定，其圆心为O．有a、b两个可视为质点的小球，分别静止靠在轨道内侧、直径AB的两端，两球质量分别为m a=4m和m b=m．现给a球一个沿轨道切线方向的水平初速度v0，使其从A向B 运动并与b球发生弹性碰撞，已知两球碰撞时间极短，求两球第一次碰撞和第二次碰撞之间的时间间隔．55.将质量为0.10kg的小球从离地面20m高处竖直向上抛出，抛出时的初速度为15m/s，不计空气阻力，当小球落地时，求：（1）小球的动量（2）小球从抛出至落地过程中受到的重力的冲量．答案和解析【答案】1.B2.D3.D4.C5.B6.C7.A8.C 9.D 10.A 11.AC 12.BC 13.CD14.BC 15.AD 16.BC 17.BC 18.AD 19.ABC20.ACD21.减少；增加22.65；65；50；5023.相互转化；保持不变24.176；16025.12；026.；27.2m（g+）+M g28.-40；-5029.；30.（4）；在轨道间来回作往复运动31.解：（1）固定甲物体，烧断细线，根据能量守恒定律得，弹簧的弹性势能为：E p=μm2g S m=0.6×1×10×12J=72J若固定乙物体，烧断细线，甲离开弹簧以后，由机械能守恒定律得：E p=m1g•2R+过D点时，根据牛顿第二定律得：。
《三年高考两年模拟》2017年高考物理新课标一轮复习习题第6章第4讲功能关系能量守恒定律Word版含答案
第4讲功能关系能量守恒定律A组基础题组1.(2015云南昆明玉溪联考,17)以水平初速度v0将一个小石子从离水平地面高H处抛出,从抛出时开始计时,取地面为参考平面,不计空气阻力。
下列图像中,A为石子离地的高度与时间的关系,B为石子的速度大小与时间的关系,C为石子的重力势能与时间的关系,D为石子的动能与离地高度的关系。
其中正确的是( )2.(2016重庆一中月考)如图所示为游乐场中过山车的一段轨道,P点是该段轨道的最高点。
A、B、C三处是过山车的车头、中点和车尾。
假设这段轨道是圆轨道,各节车厢的质量相等,过山车在运行过程中不受牵引力,所受阻力可忽略。
那么,过山车在通过P点的过程中,下列说法正确的是( )A.车头A通过P点时的速度最小B.车的中点B通过P点时的速度最小C.车尾C通过P点时的速度比车头A通过P点时的速度小D.A、B、C通过P点时的速度一样大3.(2016甘肃天水一中期中)流星在夜空中发出明亮的光焰。
流星的光焰是外太空物体被地球强大引力吸引坠落到地面的过程中同空气发生剧烈摩擦造成的。
下列相关说法正确的是( )A.流星物体在空气中下降时势能必定全部转化为内能B.引力对流星物体做正功则其动能增加,机械能守恒C.当流星物体的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同一直线上时,流星物体做曲线运动D.流星物体进入大气层后做斜抛运动4.(多选)如图所示,一个质量为m的物体(可视为质点),以某一初速度由A点冲上倾角为30°的固定斜面,其加速度大小为g,物体在斜面上运动的最高点为B,B点与A点的高度差为h,则从A点到B点的过程中,下列说法正确的是( )A.物体动能损失了B.物体动能损失了2mghC.系统机械能损失了mghD.系统机械能损失了5.(多选)如图所示,倾斜的传送带始终以恒定速率v2运动。
一小物块以v1的初速度冲上传送带,v1>v2。
小物块从A到B的过程中一直做减速运动,则( )A.小物块到达B端的速度可能等于v2B.小物块到达B端的速度不可能等于零C.小物块的机械能一直在减少D.小物块所受合力一直在做负功6.(2015湖北六校调研,19)(多选)如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与一弹性橡皮绳相连,橡皮绳的另一端固定在地面上的A点,橡皮绳竖直时处于原长h。
2017高三最新模拟汇编之功 机械能守恒-2018年高三物理
1．（2017江苏省淮安市淮海中学高三下第二次阶段性测试（4月））小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬车匀速前行。
设小明与车的总质量为100kg，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的0.02倍，g取l0m/s2。
通过估算可知，小明骑此电动车做功的平均功率最接近A. 10WB. 100WC. 300WD. 500W【答案】B【解析】人在匀速行驶时，受到的阻力的大小和脚蹬车的力的大小相等，由错误！未找到引用源。
可以求得此时人受到的阻力的大小．人骑车的速度大小约为5m/s，人在匀速行驶时，人和车的受力平衡，阻力的大小为错误！未找到引用源。
，此时的功率错误！未找到引用源。
，B正确．2．（2017江苏省连云港市、徐州市、宿迁市高三第三次模拟）如图所示，四个相同的小球A、B、C、D，其中A、B、C位于同一高度h处，A做自由落体运动，B沿光滑斜面由静止滑下，C做平抛运动，D从地面开始做斜抛运动，其运动的最大高度也为h.在每个小球落地的瞬间，其重力的功率分别为P A、P B、P C、P D.下列关系式正确的是()A. P A＝P B＝P C＝P DB. P A＝P C>P B＝P DC. P A＝P C＝P D>P BD. P A>P C＝P D>P B【答案】C3．（2017湖南师范大学附属中学高三下模拟（二））一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动，人和车的总质量为m，轨道半径为R，车经最高点时发动机功率为P0、车对轨道的压力为mg。
设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，则( )A. 车经最低点时对轨道的压力为mgB. 车运动过程中发动机的功率一直不变C. 车经最低点时发动机功率为3P0D. 车从最高点经半圆轨道到最低点的过程中，人和车重力做功的功率不变【答案】C4．（2017四川省绵阳中学实验学校高三5月模拟）某测试员测试汽车启动、加速、正常行驶及刹车的性能。
6.1 机械能守恒定律题型特点与命题规律-2017年高考物理热点+题型全突破含解析
功和能的概念是物理学中的重要概念，能的转化和守恒定律是自然界中最重要、最普遍、最基本的客观规律，功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径，同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据，运动能量的观点分析解决有关问题时，可以不涉及过程中力的作用细节,关心的只是过程中能量转化的关系和过程的始末状态,这往往能把握住问题的实质，使解决问题的思路变得简捷，并且能解决一些牛顿定律无法解决的问题.一、本章内容、考试范围及要求考点内容要求题型一、功和功率功和功率Ⅱ选择、计算二、动能定理及其应用动能和动能定理Ⅱ选择、计算三、机械能守恒定律及其应用重力做功与重力势能Ⅱ选择、计算机械能守恒定律及Ⅱ二、常见题型展示1。
功的定义与正、负功的判断2. 功率的定义与两种功率的分析、计算3. 机车启动两种方式的定量计算与定性分析4。
动能定理的理解与应用5. 机械能守恒定律的理解与应用6. 功能关系的理解与应用(传送到模型中的能量问题)7. 实验:（1）探究动能定理（2）验证机械能守恒定律本章考试题型归纳与分析:考试的题型：选择题、实验题、解答题考试核心考点与题型：（1）选择题：变力做功、功率、功能关系的综合运用。
（2）解答题：动能定理多过程的使用,功能关系与曲线运动、电磁等联系综合出题.（3）实验题：验证机械能守恒定律及创新实验三、近几年高考在本章中的考查特点1. 重视对基本概念功和功率的考查【典例1】(2014新课标全国Ⅱ，16）一物体静止在粗糙水平地面上．现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v.若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v。
对于上述两个过程,用W F1、W F2分别表示拉力F1、F2所做的功，W f1、W f2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则( ）A．W F2＞4W F1，W f2＞2W f1B．W F2＞4W F1,W f2＝2W f1 C．W F2＜4W F1，W f2＝2W f1D．W F2＜4W F1，W f2＜2W f1【答案】．C【典例2】（2015浙江理综，18）（多选)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹器．舰载机总质量为3.0×104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N；弹射器有效作用长度为100 m,推力恒定．要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s。
高考物理命题猜想与仿真押题专题06 机械能守恒定律 功能关系(命题猜想)(解析版)含解析
【考向解读】1.机械能守恒定律的应用为每年高考的重点，分析近几年高考试题，命题规律有以下三点：(1)判断某系统在某过程中机械能是否守恒．(2)结合物体的典型运动进行考查，如平抛运动、圆周运动、自由落体运动．(3)在综合问题的某一过程中遵守机械能守恒定律时进行考查．2.功能关系的应用为每年高考的重点和热点，在每年的高考中都会涉及，分析近几年考题，命题规律有如下特点：(1)考查做功与能量变化的对应关系．(2)涉及滑动摩擦力做功与产生内能(热量)的考查．3. 传送带是最重要的模型之一，近两年高考中虽没有出现，但解决该问题涉及的知识面较广，又能与平抛运动、圆周运动相综合，因此预计在2016年高考中出现的可能性很大，题型为选择题或计算题．【命题热点突破一】机械能守恒定律的应用例1.蹦床运动员与床垫接触的过程可简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的床垫(A位置)上，随床垫一同向下做变速运动到达最低点(B位置)，如图所示．有关运动员从A 运动至B的过程，下列说法正确的是()A．运动员的机械能守恒B．运动员的速度一直减小C．合力对运动员做负功D．运动员先超重后失重【答案】C【感悟提升】(1)机械能守恒定律的三种表达式①守恒观点：E k1＋E p1＝E k2＋E p2②转化观点：ΔE p＝－ΔE k③转移观点：ΔE A增＝ΔE B减(2)机械能守恒定律解题的基本思路①选取研究对象——物体系或物体．②根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒．③恰当地选取参考平面，确定研究对象初末态时的机械能．④灵活选取机械能守恒的表达式列机械能守恒定律方程．⑤解方程，统一单位，进行运算，求出结果，进行检验．【变式探究】(多选)如图所示，物体A的质量为M，圆环B的质量为m，通过轻绳连接在一起，跨过光滑的定滑轮，圆环套在光滑的竖直杆上，设杆足够长．开始时连接圆环的绳处于水平，长度为l，现从静止释放圆环．不计定滑轮和空气的阻力，以下说法正确的是()A．当M＝2m时，l越大，则圆环m下降的最大高度h越大B．当M＝2m时，l越大，则圆环m下降的最大高度h越小C．当M＝m时，且l确定，则圆环m下降过程中速度先增大后减小到零D．当M＝m时，且l确定，则圆环m下降过程中速度一直增大【答案】AD【命题热点突破二】功能关系的应用例2、起跳摸高是学生经常进行的一项体育活动．一质量为m的同学弯曲两腿向下蹲，然后用力蹬地起跳，从该同学用力蹬地到刚离开地面的起跳过程中，他的重心上升了h，离地时他的速度大小为v.下列说法正确的是()A ．该同学机械能增加了mghB ．起跳过程中该同学机械能增量为mgh ＋12mv 2C ．地面的支持力对该同学做功为mgh ＋12mv 2D ．该同学所受的合外力对其做功为12mv 2＋mgh【答案】B【感悟提升】解决功能关系问题应注意的三个方面1.分析清楚是什么力做功，并且清楚该力做正功，还是做负功；根据功能之间的对应关系，判定能的转化形式，确定能量之间的转化情况.2.也可以根据能量之间的转化情况，确定是什么力做功，尤其是可以方便计算变力做功的多少.3.功能关系反映了做功和能量转化之间的对应关系，功是能量转化的量度和原因，在不同问题中的具体表现不同.【变式探究】我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程．某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想：如图，将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h 高度的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球．设“玉兔”质量为m ，月球半径为R ，月面的重力加速度为g 月．以月面为零势能面，“玉兔”在h 高度的引力势能可表示为E p ＝GMmh R R ＋h ，其中G 为引力常量，M 为月球质量．若忽略月球的自转，从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为( )A.mg 月R R ＋h (h ＋2R )B.mg 月R R ＋h (h ＋2R )C.mg 月R R ＋h ⎝⎛⎭⎫h ＋22R D.mg 月R R ＋h ⎝⎛⎭⎫h ＋12R 【解析】“玉兔”在h 高处做圆周运动时有GMmR ＋h2＝mv 2R ＋h.发射“玉兔”时对“玉兔”做的功W＝12mv 2＋E p .在月球表面有GMmR 2＝mg 月，联立各式解得W ＝mg 月R R ＋h ⎝⎛⎭⎫h ＋12R .故选项D 正确，选项A 、B 、C 错误． 【答案】D【命题热点突破三】用动力学和能量观点解决传送带问题例3、如图所示，质量为m 的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速率v 匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程下列说法正确的是( ) A ．电动机多做的功为12mv 2B ．摩擦力对物体做的功为12mv 2C ．电动机增加的功率为μmgvD ．传送带克服摩擦力做功为12mv 2【感悟提升】(1)传送带模型题的分析流程：(2)皮带问题中的功能关系：传送带做的功W F ＝Fl 带，功率P ＝Fv 带；摩擦力做功W 摩＝F 摩l ；物体与皮带间摩擦生热Q ＝F f l 相对．(3)如质量为m 的物体无初速度放在水平传送带上，最终与传送带共速，则在整个加速过程中物体获得的动能E k 及因摩擦而产生的热量Q ，有如下关系：E k ＝Q ＝12mv 2传.【变式探究】如图所示，轮半径r ＝10 cm 的传送带，水平部分AB 的长度L ＝1.5 m ，与一圆心在O 点、半径R ＝1 m 的竖直光滑圆轨道的末端相切于A 点，AB 高出水平地面H ＝1.25 m ，一质量m＝0.1 kg的小滑块(可视为质点)，由圆轨道上的P点从静止释放，OP与竖直线的夹角θ＝37°.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2，滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，不计空气阻力．(1)求滑块对圆轨道末端的压力；(2)若传送带一直保持静止，求滑块的落地点与B间的水平距离；(3)若传送带以v0＝0.5 m/s的速度沿逆时针方向运行(传送带上部分由B到A运动)，求滑块在传送带上滑行过程中产生的内能．(3)传送带向左运动和传送带静止时，滑块的受力情况没有变化，滑块从A到B的运动情况没有改变．所以滑块和传送带间的相对位移为：Δx ＝L ＋v 0v －v Bμg＝2 m 滑块在传送带上滑行过程中产生的内能为： Q ＝μmg Δx ＝0.2 J.答案：(1)1.4 N ，方向竖直向下 (2)0.5 m (3)0.2 J 【高考真题解读】1．(2015·四川理综，1,6分)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时的速度大小( ) 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 由机械能守恒定律mgh ＋12mv 21＝12mv 22知，落地时速度v 2的大小相等，故A 正确．答案 A2．(2015·新课标全国Ⅱ，21，6分) (多选)如图，滑块a 、b 的质量均为m ，a 套在固定竖直杆上,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( )A ．a 落地前，轻杆对b 一直做正功B ．a 落地时速度大小为2ghC ．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 滑块b 的初速度为零，末速度也为零，所以轻杆对b 先做正功，后做 负功，选项A 错误；以滑块a 、b 及轻杆为研究对象,系统的机械能守恒，当 a 刚落地时，b 的速度为零，则mgh ＝12mv 2a ＋0，即v a ＝2gh ，选项B 正确； a 、b 的先后受力如图所示．由a的受力图可知，a下落过程中，其加速度大小先小于g后大于g,选项C 错误；当a 落地前b的加速度为零(即轻杆对b的作用力为零)时,b的机械能最大，a的机械能最小，这时b受重力、支持力,且F N b＝mg，由牛顿第三定律可知，b对地面的压力大小为mg，选项D正确．答案BD3．(2014·安徽理综，15，6分)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v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由M点以初速率v0出发，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＞t2B．v1<v2，t1>t2C．v1＝v2，t1<t2D．v1<v2，t1<t2解析管道内壁光滑,只有重力做功，机械能守恒，故v1＝v2＝v0；由v-t图象定性分析如图，得t1>t2.答案 A4．(2014·上海单科，11，3分)静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力．不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化关系是()答案 C5. (2015·江苏单科,9，4分) (多选)如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从A 处由静止开始下滑,经过B 处的速度最大，到达C 处的速度为零，AC ＝h .圆环在C 处获得一竖直向上的速度v ，恰好能回到A .弹簧始终 在弹性限度内，重力加速度为g .则圆环( )A ．下滑过程中，加速度一直减小B ．下滑过程中，克服摩擦力做的功为14mv 2C ．在C 处，弹簧的弹性势能为14mv 2－mghD ．上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度答案 BD6．(2014·广东理综，16，4分)如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中( )A．缓冲器的机械能守恒B．摩擦力做功消耗机械能C．垫板的动能全部转化为内能D．弹簧的弹性势能全部转化为动能解析在弹簧压缩过程中，由于摩擦力做功消耗机械能，因此机械能不守恒，选项A错B对；垫板的动能转化为弹性势能和内能，选项C、D均错误．答案 B7．(2014·福建理综，18，6分)如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动．质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端．现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量；若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块()A．最大速度相同B．最大加速度相同C．上升的最大高度不同D．重力势能的变化量不同答案 C8．(2015·福建理综，21，19分)如图，质量为M 的小车静止在光滑水平面上，小车AB 段是半径为R 的四分之一圆弧光滑轨道,BC 段是长为L 的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B 点．一质量为m 的滑块在小车上从A 点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g .(1)若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力；(2)若不固定小车，滑块仍从A 点由静止下滑，然后滑入BC 轨道，最后从C 点滑出小车．已知滑块质量m ＝M2，在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC 间的动摩擦因数为μ，求： ①滑块运动过程中，小车的最大速度大小v m ；②滑块从B 到C 运动过程中，小车的位移大小s .(2)①滑块下滑到达B 点时，小车速度最大．由机械能守恒 mgR ＝12Mv 2m ＋12m (2v m )2⑤解得v m ＝gR3⑥ ②设滑块运动到C 点时，小车速度大小为v C ，由功能关系 mgR －μmgL ＝12Mv 2C ＋12m (2v C )2⑦设滑块从B 到C 过程中，小车运动加速度大小为a ，由牛顿第二定律μmg ＝Ma ⑧由运动学规律v 2C －v 2m ＝－2as ⑨解得s ＝13L ⑩ 答案 (1)3mg (2)①gR 3 ②13L 9．(2015·北京理综，23，18分)如图所示,弹簧的一端固定，另一端连接一个物块,弹簧质量不计．物块(可视为质点)的质量为m ，在水平桌面 上沿x 轴运动，与桌面间的动摩擦因数为μ.以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O ,当弹簧的伸长量为x 时，物块所受弹簧弹力大小为F ＝kx ，k 为常量．(1)请画出F 随x 变化的示意图；并根据F-x 图象求物块沿x 轴从O 点运动到 位置x 的过程中弹力所做的功；(2)物块由x 1向右运动到x 3，然后由x 3返回到x 2，在这个过程中，a ．求弹力所做的功，并据此求弹性势能的变化量；b ．求滑动摩擦力所做的功；并与弹力做功比较,说明为什么不存在与摩擦力 对应的“摩擦力势能”的概念．弹力做功W T＝12kx21－12kx22只与初、末状态的位置有关，与移动路径无关，所以我们可以定义一个由物块之间的相互作用力(弹力)和相对位置决定的能量——弹性势能．而摩擦力做功与x1、x2、x3有关，即与实际路径有关，所以不可以定义与摩擦力对应的“摩擦力势能”．答案见解析。
高考物理试题分类汇编 专题六 机械能及其守恒定律
专题六机械能及其守恒定律考点一功和功率1.(2015海南单科,3,3分)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。
如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的( )A.4倍B.2倍C.倍D.倍答案 D2.(2015浙江理综,18,6分)(多选)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。
舰载机总质量为3.0×104 kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N;弹射器有效作用长度为100 m,推力恒定。
要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s。
弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则( )A.弹射器的推力大小为1.1×106 NB.弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 JC.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 WD.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2答案ABD9.(2015四川理综,9,15分)严重的雾霾天气,对国计民生已造成了严重的影响,汽车尾气是形成雾霾的重要污染源,“铁腕治污”已成为国家的工作重点。
地铁列车可实现零排放,大力发展地铁,可以大大减少燃油公交车的使用,减少汽车尾气排放。
若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速运动20 s达最高速度72 km/h,再匀速运动80 s,接着匀减速运动15 s到达乙站停住。
设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106 N,匀速运动阶段牵引力的功率为6×103 kW,忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。
(1)求甲站到乙站的距离;(2)如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同,求公交车排放气态污染物的质量。
(燃油公交车每做1焦耳功排放气态污染物3×10-6克)答案(1)1 950 m (2)2.04 kg10.(2015天津理综,10,16分)某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图,皮带在电动机的带动下保持v=1 m/s的恒定速度向右运动,现将一质量为m=2 kg的邮件轻放在皮带上,邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5。
2017版《三年高考两年模拟》物理汇编专题：专题6 机械能及其守恒定律
专题六 机械能及其守恒定律A 组 三年高考真题（2016～2014年）1.(2016·四川理综，1，6分)(难度★★)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。
他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J ，他克服阻力做功100 J 。
韩晓鹏在此过程中( ) A ．动能增加了1 900 J B ．动能增加了2 000 J C ．重力势能减小了1 900 J D ．重力势能减小了2 000 J2.(2016·天津理综，8，6分)(难度★★★)(多选)我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。
假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比，某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组( )A ．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B ．做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2C ．进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D ．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶23.(2016·全国卷Ⅲ，20，6分)(难度★★★)(多选)如图，一固定容器的内壁是半径为R 的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m 的质点P 。
它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W 。
重力加速度大小为g 。
设质点P 在最低点时，向心加速度的大小为a ，容器对它的支持力大小为N ，则( )A ．a ＝2（mgR －W ）mRB ．a ＝2mgR －W mRC ．N ＝3mgR －2W RD ．N ＝2（mgR －W ）R4．(2016·全国卷Ⅱ，21，6分)(难度★★★)(多选)如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O 点，另一端与小球相连。
六年2012017年新课标全国卷高考物理试题分类汇总-专题6：机械能守恒定律
2012-2017年新课标全国卷专题分类汇总 6：机械能守恒定律专题）W2（mgR－一汽车在平直公(20151．年新课标全国卷II) N=D．R发动机的从某时刻开始计时，路上行驶。
如图，一质量为年新课标全国卷II)6．(2014假定汽t的变化如图所示。
功率P随时间用一细轻杆固定在竖直M的光滑大圆环，恒定不变。
下列描述f车所受阻力的大小的小平面内；套在大圆环上的质量为m变化的图线中，t该汽车的速度v随时间，从大圆环的最高处由静)环(可视为质点可能正确的是。
当小圆环滑到g止滑下，重力加速度为大圆环对轻杆拉力的大圆环的最低点时，大小为+mg B．Mg A．Mg－5mg D C A BD．Mg+10mg C．Mg+5mg取水平地面为重4．(2014年新课标全国卷II)用不和Q II)小球P7．(2016年新课标全国卷力势能零点，一物块从某一高度水平抛球的质可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P出，在抛出点其动能与重力势能恰好相球的绳比悬P量大于Q球的质量，悬挂该物块落地时的速度不计空气阻力。
等。
球的绳短。
将两球拉起，使两绳均Q挂方向与水平方向的夹角为将两球由静止释如图所示。
被水平拉直，B．．C ．DA放，在各自轨迹的最低点．如图，年新课标全国卷III)(多选)5．(2016的半球面；R一固定容器的内壁是半径为A．P球的速度一定大于Q球的速度的在半球面水平直径的一端有一质量为m B．P球的动能一定小于Q球的动能。
它在容器内壁由静止下滑到最低质点P C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受。
重W点的过程中，克服摩擦力做的功为绳的拉力在最低点时，。
设质点P力加速度大小为g D．P球的向心加速度一定小于Q球的向容器对它的支持力a，向心加速度的大小为心加速度，则N大小为8．(2016年新课标全国卷II)(多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。
两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径）－（2mgRW成正比，与球的速率无关。
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A 组 三年高考真题（2016～2014年）1.(2016·四川理综，1，6分)(难度★★)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。
他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功 1 900 J ，他克服阻力做功100 J 。
韩晓鹏在此过程中( ) A ．动能增加了1 900 J B ．动能增加了2 000 J C ．重力势能减小了1 900 J D ．重力势能减小了2 000 J2.(2016·天津理综，8，6分)(难度★★★)(多选)我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。
假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比，某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组( )A ．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B ．做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2C ．进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D ．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶23.(2016·全国卷Ⅲ，20，6分)(难度★★★)(多选)如图，一固定容器的内壁是半径为R 的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m 的质点P 。
它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W 。
重力加速度大小为g 。
设质点P 在最低点时，向心加速度的大小为a ，容器对它的支持力大小为N ，则( )A ．a ＝2（mgR －W ）mR B ．a ＝2mgR －WmRC ．N ＝3mgR －2W R D ．N ＝2（mgR －W ）R4．(2016·全国卷Ⅱ，21，6分)(难度★★★)(多选)如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O 点，另一端与小球相连。
现将小球从M 点由静止释放，它在下降的过程中经过了N 点。
已知在M 、N 两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM <∠OMN <π2。
在小球从M 点运动到N 点的过程中( )A ．弹力对小球先做正功后做负功B ．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C ．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D ．小球到达N 点时的动能等于其在M 、N 两点的重力势能差5．(2015·海南单科，3，3分)(难度★★)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率．如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的( ) A ．4倍 B ．2倍C.3倍 D .2倍6．(2015·新课标全国Ⅱ，17，6分)(难度★★★)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( )7．(2015·新课标全国Ⅰ，17,6分)(难度★★★)如图，一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ 水平．一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落，恰好从P 点进入轨道．质点滑到轨道最低点N 时，对轨道的压力为4mg ，g 为重力加速度的大小．用W 表示质点从P点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功．则( )A ．W ＝12mgR ，质点恰好可以到达Q 点B ．W ＞12mgR ，质点不能到达Q 点C ．W ＝12mgR ，质点到达Q 点后，继续上升一段距离D ．W ＜12mgR ，质点到达Q 点后，继续上升一段距离8．(2015·浙江理综，18,6分)(难度★★★)(多选)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器．舰载机总质量为3.0×104 kg ，设起飞过程中发动机的推 力恒为1.0×105 N ；弹射器有效作用长度为100 m,推力恒定．要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则( ) A ．弹射器的推力大小为1.1×106 N B ．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 J C ．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 W D ．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s 29．(2015·海南单科，4，3分)(难度★★★)如图，一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高，质量为m 的质点自轨道端点P 由静止开始滑下，滑到最低点Q 时，对轨道的正压力为2mg ，重力加速度大小为g .质点自P 滑到Q 的过程中，克服摩擦力所做的功为( )A ．14mgRB ．13mgRC ．12mgRD ．π4mgR10．(2015·四川理综，1,6分)(难度★★)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时的速度大小( ) 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11．(2015·新课标全国Ⅱ，21，6分)(难度★★★)(多选)如图，滑块a 、b 的质量均为m ，a 套在固定竖直杆上,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( )A ．a 落地前，轻杆对b 一直做正功B ．a 落地时速度大小为2ghC ．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mg12．(2015·江苏单科,9，4分)(难度★★★)(多选)如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从A 处由静止开始下滑,经过B 处的速度最大，到达C 处的速度为零，AC ＝h .圆环在C 处获得一竖直向上的速度v ，恰好能回到A .弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g .则圆环( )A ．下滑过程中，加速度一直减小B ．下滑过程中，克服摩擦力做的功为14mv 2C ．在C 处，弹簧的弹性势能为14mv 2－mghD ．上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度13．(2014·山东理综，20，6分)(难度★★★)2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程．某航天爱好者提出“玉 兔”回家的设想：如图，将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h 高 度的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球．设“玉兔”质量为m ，月球半径为R ，月面的重力加速度为g月．以月面为零势能面，“玉兔”在h 高度的引力势能可表示为E p ＝GMmhR （R ＋h ）,其中G 为引力常量，M 为月球质量．若忽略月球的自转，从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为( )A.mg 月RR ＋h(h ＋2R )B.mg 月R R ＋h (h ＋2R )C.mg 月R R ＋h(h ＋22R )D.mg 月R R ＋h(h ＋12R )14．(2014·广东理综，16，4分)(难度★★)如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中()A．缓冲器的机械能守恒B．摩擦力做功消耗机械能C．垫板的动能全部转化为内能D．弹簧的弹性势能全部转化为动能15．(2014·福建理综，18，6分)(难度★★★)如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动．质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端．现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量；若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块()A．最大速度相同B．最大加速度相同C．上升的最大高度不同D．重力势能的变化量不同16．(2014·安徽理综，15，6分)(难度★★)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v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由M点以初速率v0出发，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＞t2B．v1<v2，t1>t2C．v1＝v2，t1<t2D．v1<v2，t1<t217．(2014·上海单科，11，3分)(难度★★★)静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力．不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化关系是()18．(2014·大纲全国，19，6分)(难度★★★)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动．当物块的初速度为v 时,上升的最大高度为H ，如图所示；当物块的初速度为v 2时，上升的最大高度记为h .重力加速度大小为g .物块与斜坡间的动摩擦因数和h 分别为( )A ．tan θ和H2B ．(v 22gH －1)tan θ和H 2C ．tan θ和H4D ．(v 22gH －1)tan θ和H 419．(2014·重庆理综，2,6分)(难度★★)某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶,受到的阻力分别为车重的k 1和k 2倍,最大速率分别为v 1和v 2，则( ) A ．v 2＝k 1v 1 B ．v 2＝k 1k 2v 1 C ．v 2＝k 2k 1v 1 D ．v 2＝k 2v 120．(2014·新课标全国Ⅱ，16，6分)(难度★★★)一物体静止在粗糙水平地面上．现用一大小为F 1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v .若将水平 拉力的大小改为F 2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v .对于上述 两个过程,用W F 1、W F 2分别表示拉力F 1、F 2所做的功，W f 1、W f 2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则( )A ．W F 2＞4W F 1，W f 2＞2W f 1B ．W F 2＞4W F 1，W f 2＝2W f 1C ．W F 2＜4W F 1，W f 2＝2W f 1D ．W F 2＜4W F 1，W f 2＜2W f 121．(2016·天津理综，10，16分)(难度★★★)我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，如图所示，质量m ＝60 kg 的运动员从长直助滑道AB 的A 处由静止开始以加速度a ＝3.6 m/s 2匀加速滑下，到达助滑道末端B 时速度v B ＝24 m/s ，A 与B 的竖直高度差H ＝48 m ，为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C 处附近是一段以O 为圆心的圆弧。