2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第5期)专题06机械能

故外力做正
功， 故 A 错误；在 t 1～ t 3 时间内物体的动能变化为零，由动能定理可知外力做的总功为
零，故 D 正确． t 2 时刻物体的速度为零，由 P=Fv 可知外力的功率为零，故 C 错误．
5、（ 2013杭州名校质检）如图所示，物体 A、 B通过细绳及轻质弹簧连
接在轻滑轮两侧，物体 A、 B的质量分别为 m、 2m，开始时细绳伸直，用
并与 B 保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中 A ． A 所受的合外力对 A 不做功 B ． B 对 A 的弹力做正功 C ． B 对 A 的摩擦力做正功 D ． A 对 B 不做功 答案： CD
8．（ 2013 北京市东城区联考）如图 7 所示，人在船上向前行走，脚与船面间不打滑。
g
取 10m/s 2）
13、 (16 分 ) （ 2013 山东省名校期末检测）如图所示，宽为 L＝ 1 m、高为 h＝ 7.2 m 、质量
为 M＝ 8 kg、上表面光滑的木板在水平地面上运动，木板与地面间的动摩擦因数为
μ ＝0.2 。
当木板刚以初速度为 v0=3 m／ s 时，把一原来静止的质量 轻轻地放在木板上表面的 右端， g 取 10m／ s2. 求：
M
是半径为 R=1.0m 的固定于竖直平面内的
1
光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平。
4
N 为待
检验的固定曲面， 该曲面在竖直面内的截面为半径 r
0.69m 的 1 圆弧， 圆弧下端切 4
线水平且圆 心恰好位于 M轨道的上端点。 M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪， 可发
射速度不同的质量 m=0.01kg 的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过 端点，水平飞出后落到曲面 N 的某一点上，取 g=10m/s2。求：
则这一点是
(
)
A．a 点
B． b 点
C． c 点
D． d 点
4．（ 2013 北京市东城区联考）如图 4 所示，在外力作用下某质点运动的 v-t 图像为正
弦曲线，从图中可判断
A．在 0～ t1 时间内，外力做负功
B．在 时刻，外力的功率最大
D．在 t1 ～ t3 时间内，外力做的总功为零
F-mg） H，选项 B 错误。对小球和弹簧组成
的系统， 现在小球上加一竖直向上的恒力 F使小球向上运动， 小球和弹簧系统的机械能增加
FH，选项 C错误。由于小球受到除重力以外的力作用，小球的机械能不守恒，选项
D 错误。
3、（ 2013 杭州名校质检）如图所示，已知物体
与三块材料不同的地毯间的动摩擦因数分别为
忽略水对船的阻力，则下列四个说法中不正确的有
①脚与船之间的摩擦力是静摩擦力；
②脚与船之间的摩擦力对船做负功；
③脚与船之间的摩擦力对人做负功；
④脚与船之间的摩擦力对人船组成的系统所做功的的代数和不为零。
A．①③
B．②③
C．②④
D．②③④
【答案】 D
【解析】人在船上向前行走，脚与船面间不打滑，说明脚与船之间的摩擦力是静摩擦力；
轨道，下端 B 恰与小车 右端平滑对接。小车质量 M=3 kg ，车长 L=2.06 m ，车上表面距地面
的高度 h=0.2 m 。现有一质量 m =1 kg 的小滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到
B 端后冲上
小车。已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数 被地面装置锁定。 ( g=10 m/s 2) 试求：
6. (2013 云南省玉溪质检 ) 图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮
（不计滑轮的质量与摩擦） ，下悬重为 G的物体。设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬
传送带，使水平传送带以速率 v 逆时针转动。则 (
)
A．人对重物做功，功率为 Gv
B．人对传送带的摩擦力大小等于 G，方向水平向左
μ、 2μ 和 3μ ，三块材料不同的地毯长度均为
l ，并排铺在水平地面上，该物体以一定的初速度
v 0 从 a 点滑上第一块，则物体恰好滑到第
三块的末尾 d 点停下来， 物体在运动中地毯保持静止． 若让物体从 d 点以相同的初速度水平
向左运动，则物体运动到某一点时的速度大小与该物体向右运动到该位置的速度大小相等，
mgR= 1 mv2… 2
N-mg=mv2 … R
联立两式，代入数值得轨道对滑块的支持力：
(2) 当滑块滑上小车后，由牛顿第二定律，得
对滑块有： - μ mg=m1a…
对小车有： umg=M2a
N=3 mg=30 N
16（ 2013 山东省淄博市实验中学期末）如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置，
手托着物体 A使弹簧处于原长且 A与地面的距离为 h，物体 B静止在地面上，放手后物体 A下
落，与地面即将接触时速度恰为零，此时物 体 B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的
是
（
）
A、此时物体 A的加速度大小为 g，方向竖直向上
B、此时弹簧的弹性势能等于 mgh
C、此时物体 B将向上运动
D、此过程中物体 A的机械能减少量为 mgh
长、放置在水平面上， 所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长， 运动过程中始终处在弹性
限度内。在物块 A 上施加一个水平恒力， A、B 从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，
下列说法中正确的有
（
）
A．当 A、 B 加速度相等时，系统的机械能最大 B．当 A、 B 加速度相等时， A、B 的速度差最大 C．当 A、 B 的速度相等时， A 的速度达到最大 D．当 A、 B 的速度相等时，弹簧的弹性势能最大 10．答案： ABC
量随时间变化的情况，正确的是
2．（ 2013 山东省烟台市期末）如图所示，轻弹簧的上端悬挂在天花板上，下端挂一质量为
m的小球，小球处于静止状态．现在小球上加一竖直向上的恒力
F 使小球向上运动，小球运
动的最高点与最低点之间的距离为 H，则此过程中 (g 为重力加速度， 弹簧始终在弹性限度内 )
A．小球的重力势能增加 mgH
C．从 O点到 P点过程中，小球运动的平均速度为 v 0
EK
2 2m
D．从 O点到 P点过程中，小球运动的平均速度为
3v
2 0
EK
4 2m
12．（ 2013 福建省龙岩市质检）升降机从地面上升，在一段时间内的速度随时间变化情况如
图甲所示．则升降机内一个重物受到的支持力的功率随时间变化的图象可能是乙图中的（
m=2kg 的光滑小铁块 ( 可视为质点 )
(1) 小铁块与木板脱离时长木板的速度大小 v1；
(2) 小铁块刚着地时与木板左端的距离 s .
14．（ 18 分）（ 2013 山东省德州名校期末检测）如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左 端固定在 A 点，自然状态时其右端位于 B 点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道 MNP，其形状为半径 R=0.8m的圆环剪去了左上角 135°的圆弧， MN为其竖直直径， P 点 到桌面的竖直距离也是 R。用质量 m1=0.4kg 的物块将弹簧缓慢压缩到 C 点，释放后弹簧 恢复原长时物块恰停止在 B 点。用同种材料、质量为 m2=0.2kg 的物块将弹簧缓慢压缩
B．小球的动能增加（ F-mg）H
C．小球的机械能增加 FH
D．小球的机械能守恒
答案： A
解析：现在小球上加一竖直向上的恒力 F 使小球向上运动， 小球运动的最高点与最低点之间
的距离为 H，则此过程中小球的重力势能增加 mgH，选项 A 正确。小球上升过程中，弹性势
能变化，由功能关系，小球的动能增加不等于（
到 C 点释放，物块过 B 点后其位移与时间的关系为 x 6t 2t 2 ，物块飞离桌面后由 P
点沿切线落入圆轨道。 g=10m/s2，求： （ 1） BP间的水平距离。 （ 2）判断 m2 能否沿圆轨道到达 M点。
（ 3）释放后 m2 运动过程中克服摩擦力做的功
（ 2）若物块能沿轨道到达 M点，其速度为 vM
1
m
2v
2 M
2
1 m2 vD2 2
2 m2 gR ………… 2 分 2
轨道对物块的压力为
FN，则 FN
m2 g
m2 vM2 ………… 1 分 R
解得 FN (1 2 )m2 g 0
即物块不能到达 M点………… 2 分
15. (16 分 ) （ 2013 山东省聊城一中期末）如图所示， AB为半径 R=0.8 m 的 1/4 光滑圆弧
M的上
（ 1）发射该钢球前，弹簧的弹性势能 EP多大？
（ 2）钢珠从 M圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧 N上所用的时间是多少 （结果保留两位有
效数字）？
（ 2）钢珠从最高点飞出后，做平抛运动 x vt y 1 gt 2 ⑥ （ 2 分） 2 由几何关系 x 2 y 2 r 2 ⑦ （3 分）
⑤ （ 1 分）
，
取地面为参考系， 船受到的摩擦力方向向后， 且向后运动， 故脚与船之间的摩擦力对船
做正功； 人受到的摩擦力方向向前， 对地位移方向不确定， 脚与船之间的摩擦力对人做
功的正负不确定， 所以脚与船之间的摩擦力对人船组成的系统所做功的的代数和有不为
零。综上所述易知只有①正确，故选 D。
9. （ 2013 福建省厦门市期末）如图所示， D、 E、 F、G为水平地面上距离相等的四点， 三个质量相同的小球 A、 B、C 分别在 E、 F、 G 的正上方不同高度处，以相 同的水平初速度向左抛出， 最后均落到 D点。若不计空气阻力， 则可判断 A、 B、 C三个小球
联立⑤、⑥、⑦得 t =0.24s
（ 2 分）
17．（ 15 分）（ 2013 江苏南京盐城一模）光滑水平面上有质量为
M、高度为 h 的光
滑斜面体 A，斜面上有质量为 m的小物体 B，
μ =0.3 ，当车运行了 1.5 s 时，车
(1) 滑块到达 B 端时，轨道对它支持力的大小。
(2) 车被锁定时，车右端距轨道 B 端的距离。
(3) 从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小。
(4) 滑块落地点离车左端的水平距离。
解析 . （ 16 分）
(1) 由动能定理，得 由牛顿第二定律，得
内人对传送带做功消耗的能量等于人对传送带做的功，
人的重心不动， 绳对人的拉力和
人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于
G．根据 W=Fvt，所以人对传送带做功的功
为 Gvt ．故 C 正确．根据恒力做功功率 P=Fv 得：若增大传送带的速度，人对传送带做
功的功率增大，故 D 错误．故选 BC。
7．（ 2013 年浙江省宁波市期末）如图所示，木块 B 上表面是水平的，当木块 A 置于 B 上，
11．（ 2013 贵州六校联考）如图所示，将一质量为 m的小球从空中 O点以速度 v0 水平抛出，
飞行一段时间后， 小球经过空间 P 点时动能为 Ek ，不计空气阻力， O
则
A．小球经过 P点 时竖直分速度为
2EK
v
2 0
m
B．从 O点到 P点，小球的高度下降 EK
v
2 0
mg 2g
P 第 21 题图
A. 在空中运动时间之比为 1∶ 3∶ 5
B. 初始离地面的高度之比为 1∶ 3∶ 5 C. 在空中运动过程中重力的平均功率之比为 D. 从抛出到落地过程中，动能变化量之比为
1∶ 2∶ 3 1∶ 2∶ 3
10．（ 2013 江苏名校质检）如图所示，两质量相等的物块
A、B 通过一轻质弹簧连接， B足够
【答案】 D
【解析】图象斜率表示加速度，加速度对应合外力，合外力减小，速度增大；由图象可知
0
时刻速度为零， t 1 时刻速度最大但拉力为零，由 P=Fv 可知外力的功率在 0 时刻功率为
零， t 1 时刻功率也为零，可知功率先增大后减小，故
B 错误；在 0～t 1 时间内，由图象
可知， 物体的速度沿正方向，加速度为正值且减小，故力与速度方向相同，
2013 年高考物理模 拟新题精选分类解析（第 5 期）专题 06 机械能
1．（ 2013 山东省济宁市期末）光滑水平面上静止的物体，受到一个水
平拉力 F 作用开始运
动，拉力随时间变化如图所示，用 v、x 、Ek、P 分别表示物体的速度、位
移、动能和水平拉力的功率，下列四个图象中分别定性描述了这些物理
C．在时间 t 内人对传送带做功消耗的能量为 Gvt
D．若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率不变
【答案】 BC
【解析】重物没有位移，所以人对重物没有做功，功率为
0，故 A 错误；根据人的重心不动
知人处于平衡状态， 摩擦力与拉力平衡， 传送带对人的摩擦力方向向右， 拉力等于物体
的重力 G，所以人对传送带的摩擦力大小等于 G，方向水平向左，故 B 正确．在时间 t