近10年高考全国1卷物理试题分类解析 专题06 机械能(解析版)

10年高考（2010-2019年）全国1卷物理试题分类解析

专题06 机械能

一、选择题

1.（2010年）16．如图所示，在外力作用下某质点运动的t v -图象为正弦曲线。从图中可以判断 A ．在10~t 时间内，外力做正功 B ．在10~t 时间内，外力的功率逐渐增大 C ．在2t 时刻，外力的功率最大 D ．在13~t t 时间内，外力做的总功为零

【解析】A 正确，因为在10~t 时间内，物体做加速运动，外力与位移方向相同，所以外力做正功。B 错误，根据P=Fv 和图象斜率表示加速度，t v sin =，则t a cos =，加速度对应合外力，即t cos F =，所以功率

t t t p 2sin 2

1

cos sin =

=，当t=450时，功率最大，外力的功率先增大后减小。C 错误，因为此时速度为0，

所以此时外力的功率为零。D 正确，根据动能定理，在13~t t 时间内，外力做的总功021m 21W 212

3=-=mv v 。

所以本题选AD 。

【答案】AD 本题考查速度图象和功及功率的综合知识。

2.（2011年）15.一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

【解析】本题主要考查运动分析方法，涉及牛顿第二定律、速度、动能等规律与概念。若恒力方向与速度方向在同一条直线上且相同，则质点匀加速直线运动，速度一直增加，动能一直增加。A 选项正确；若恒力方向与速度方向在同一条直线上但相反，则质点匀减速速直线运动，速度将减小到零，动能将减小到零；接着做反方向的匀加速直线运动，速度、动能将一直增加。选项B 正确；若恒力方向与速度方向不在同一条直线上，开始时恒力方向与速度方向小于90o ，则质点做匀加速曲线运动，速度一直增加。如果开始时恒力方向与速度方向大于90o ，则质点匀减速曲线运动，动能减小，当速度方向与恒力方向垂直时速度最小，接着匀加速曲线运动，速度、动能减小。选项C 错D 对。

【答案】ABD。

3.（2011年）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

【解析】本题考查机械能守恒定律及功能关系，涉及重力势能、重力做功、弹力做功、弹性势能等。不管选那个位置为重力势能参考平面，运动员到达最低位置前高度总是减小的，因此重力势能一直是减小的。选项A对；绳紧张后，随着运动员的下降，绳伸长，对运动员作用向上的弹力，此力做负功，同时伸长量增大，弹性势能增加。选项B对；由于空气阻力可以忽略，蹦极过程中，对于运动员、地球、绳系统来说，只有重力与弹力做功，系统的机械能守恒。选项C对；重力势能与重力势能参考平面的选取有关，而重力势能的变化量则与此无关。选项D错。

【答案】ABC

4.（2013年）21．2012年11日，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图（a）为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度-时间图线如图（b）所示。假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m。已知航母始终静止，重力加速度的大小为g。则

A ．从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10

B ．在0.4s-2.5s 时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化

C ．在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5 g

D ．在0.4s-2.5s 时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变

【解析】本题考查直线运动的v-t 图象、牛顿第二定律和功，涉及v-t 图象的运用。中等难度。由v-t 图象与坐标轴围成的图形面积可知，在阻拦索作用下飞机滑动的距离约为110 m ，约等于无阻拦索滑行距离1000m 的十分之一；由图象的斜率可知，0.4-2.5s ，飞机做匀减速直线运动，加速度约为30m/s 2=3g ；则使其减速的合力（拦索的张力与摩擦阻力之和）恒定，但空气的阻力将逐渐减小，则拦索的张力逐渐增大。由于张力增大，飞机速率减小，不能确定张力的功率如何变化。选项AC 正确BD 错误。

【答案】AC

5.（2018年）14．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

【解析】max 212==mv E k ，与位移x 成正比。m

p t ma mv E k 221212

2

22===，与速度平方，时间平方，

动量平方成正比。 【答案】14．B

6.（2018年）18．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