2019年高考物理名校模拟试题分项解析40热点专题10机械能【word版】.doc

专题10 机械能
一．选择题
1．（2018高考全国理综I ）高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动，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
【参考答案】B
【命题意图】 本题考查匀变速直线运动规律、动能、动量及其相关的知识点。

2．（2018江苏高考物理）从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面．忽略空气阻力，该过程中小球的动能E k 与时间t 的关系图象是
【参考答案】 A
【命题意图】本题考查竖直上抛运动、动能的概念和E k -t 图象，意在考查考生的推理能力和分析能力。

【解题思路】小球做竖直上抛运动时，速度v =v 0-gt ，根据动能公式212
k E mv
得，故图象A 正确。

3. （2018高考全国理综I ） 如图，abc 是竖直面内的光滑固定轨道，ab 水平，长度为2R ：bc 是半径为R 的四分之一的圆弧，与ab 相切于b 点。

一质量为m 的小球。

始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a 点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g 。

小球从a 点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为
A ．2mgR
B ．4mgR
C ．5mgR
D ．6mgR
【参考答案】C
【命题意图】本题考查了运动的合成与分解、动能定理等知识，意在考查考生综合力学规律解决问题的能力。

4. （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
第5题图
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。

5.如图所示，一质量为m的滑块以初速度v0从固定于地面的斜面底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返回A，斜面与滑块之间有摩擦。

下列各项分别表示它在斜面上运动的速度v、加速度a、重力势能E p和机械能E随时间变化的图像，可能正确的是（）
【参考答案】C
二．计算题
1．（9分）（2019北京海淀期中）如图15所示，AB是一个固定在竖直面内的光滑弧形轨道，与半径为R的竖直圆形轨道BCD在最低点B平滑连接，且B点的切线是水平的；BCD圆轨道的另一端D与水平直轨道DE平滑连接。

B、D两点在同一水平面上，且B、D两点间沿垂直圆轨道平面方向错开了一段很小的距离，可使运动物体从圆轨道转移到水平直轨道上。

一个质量为m的小球（可视为质点）在A点由静止释放沿弧形轨道滑下，当它经过B点进入圆轨道时对轨道的压力大小为其重力大小的9倍，小球运动到圆轨道的最高点C时，对轨道的压力恰好与它所受的重力大小相等，小球沿圆轨道经过D点后，再沿水平轨道DE向右运动。

已知重力加速度为g。

（1）求小球运动到圆轨道的最高点C时速度的大小；
（2）求A点距水平面的高度h；
（3）若小球在竖直左、右半圆轨道部分克服摩擦阻力做的功近似相等，求小球经过竖直圆轨道的过程中，克服摩擦阻力所做的总功。

【名师解析】. （9分）
（1）小球经过最高点时对轨道的压力N C＝mg，依据牛顿第三定律可知小球受到的
压力N C＝mg
设小球通过最高点的速度为v C，依据牛顿第二定律有N C＋mg＝mv C2 R
4．（2019广东七校联考）（12分）如图所示，倾角＝37°的斜面固定在水平面上，质量为m＝1kg的滑块（可视为质点）由斜面上最低点P以初动能E k0＝20J沿斜面向上运动，当其向上经过A点时动能E kA＝8J，机械能的变化量△E机＝－3J.重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，求：
（1）物块所受摩擦力的大小；
（2）物块回到P点时速度的大小。

【命题意图】本题考查动能定理及其相关知识点。

【解题思路】
5．(20分)
（2018高考全国理综III）如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切。

BC为圆弧轨道的直径。

O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα=3/5，一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。

重力加速度大小为g。

求：
（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；
（2）小球到达A点时动量的大小；
（3）小球从C点落至水平轨道所用的时间。

【命题意图】本题考查小球在竖直面内的圆周运动、受力分析、动量、斜下抛运动及其相
关的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力。

【压轴题透析】（1）根据小球在C点所受合力的方向指向圆心可以得出水平恒力的大小。

根据小球在C点对轨道的压力恰好为零，可以得出所受的合外力，由合外力等于向心力得出小球到达C点时速度的大小。

（2）对小球由A到C的运动过程，利用动能定理可以得出小球到达A点时速度的大小，利用动量定义可以得出小球到达A点时动量的大小。

7．(12分)（2019四川攀枝花统考）
如图所示，AB是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，固定在竖直平面内，B为轨道最低点，距水平地面的高度为1
R。

现将质量为m的小球从A点正上方的某点P（图中末画
2
出）由静止释放，最后落在水平地面上的C点，C点距B点的水平距离为2R。

重力加速度为g，不计空气阻力，求：
(1)小球经过B点时，轨道对小球的作用力大小；
(2)P点距A点的高度。

【名师解析】.（12分）
（2）设P点距A点的高度为h，小球从P点落下至B点过程由动能定理：
（3分）
解得：R
h （1分）。