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)
【十年高考】2005-高考物理分类解析 机械能
2005-2014十年高考物理分类解析：机械能2． [2014·重庆卷] 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 1B ．v 2＝k 1k 2v 1 C ．v 2＝k 2k 1v 1 D ．v 2＝k 2v 12．B [解析] 本题考查机车启动过程中功率的相关知识．机车在不同的路面以相同的功率按最大速度行驶，可推断机车做匀速直线运动，受力平衡，由公式P ＝Fv ，F ＝kmg ，可推出P ＝k 1mgv 1＝k 2mgv 2，解得v 2＝k 1k 2v 1，故B 正确，A 、C 、D 错误．15．[2014·新课标Ⅱ卷] 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．不计空气阻力．该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( )A.π6 B.π4 C.π3 D.5π1215．B [解析] 由题意可知，mgh ＝12mv 20，又由动能定理得 mgh ＝12mv 2－12mv 20，根据平抛运动可知v 0是v 的水平分速度，那么cos α＝v 0v ＝22，其中α为物块落地时速度方向与水平方向的夹角，解得α＝45˚，B 正确．16．[2014·新课标Ⅱ卷] 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 1 16．C [解析] 因物体均做匀变速直线运动，由运动学公式得前后两个过程的平均速度是2倍关系，那么位移x ＝t 也是2倍关系，若W f 1＝fx ，则W f 2＝f ·2x 故W f 2＝2W f 1；由动能定理W F 1－fx ＝12mv 2和W F 2－f ·2x ＝12m (2v )2得W F 2＝4W F 1－2fx <4W F 1，C 正确．15．[2014·安徽卷] 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，所需时间为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.则( )A ．v 1＝v 2，t 1>t 2B ．v 1<v 2，t 1>t 2C ．v 1＝v 2，t 1<t 2D ．v 1<v 2，t 1<t 215．A [解析] 本题考查机械能守恒定律、类比法与vt 图像方法解题，考查“化曲为直”的思维能力．首先根据机械能守恒定律得到v 1＝v 2＝v 0，小球沿着MPN 轨道运动时，先减速后加速，小球沿着MQN 轨道运动时，先加速后减速，总路程相等，将小球的曲线运动类比为直线运动，画出vt 图像如图，可得t 1 >t 2.选项A 正确．19． [2014·全国卷] 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v2时，上升的最大高度记为h .重力加速度大小为g .则物块与斜坡间的动摩擦因数和h 分别为( )A ．tan θ和H 2 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22gH －1tan θ和H 2C ．tan θ和H4 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22gH －1tan θ和H 4 19．D [解析] 本题考查能量守恒定律．根据能量守恒定律，以速度v 上升时，12mv2＝μmg cos θH sin θ＋mgH ，以v2速度上升时12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22＝μmg cos θh sin θ＋mgh ，解得h ＝H4，μ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22gH －1tan θ，所以D 正确．18． [2014·福建卷Ⅰ] 如图所示，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．现用外力作用在两物块上，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18．C [解析] 设斜面倾角为θ，物块速度达到最大时，有kx ＝mg sin θ，若m 1<m 2，则x 1<x 2，当质量为m 1的物块到达质量为m 2的物块速度最大位置的同一高度时，根据能量守恒得：ΔE p ＝mg Δh ＋12mv 2，所以v ＝2ΔE pm－2g Δh ，因为m 1<m 2，所以v 1>v 2max ，此时质量为m 1的物块还没达到最大速度，因此v 1max >v 2max ，故A 错；由于撤去外力前，两弹簧具有相同的压缩量，所以撤去外力时两弹簧的弹力相同，此时两物块的加速度最大，由牛顿第二定律可得a ＝F 弹－mg sin θm，因为质量不同，所以最大加速度不同，故B 错误；由于撤去外力前，两弹簧具有相同的压缩量，所以两弹簧与物块分别组成的两系统具有相同的弹性势能，物块上升过程中系统机械能守恒，所以上升到最大高度时，弹性势能全部转化为重力势能，所以两物块重力势能的增加量相同，故D 错误；由E p ＝mgh 可知，两物块的质量不同，所以上升的最大高度不同，故C 正确．16． [2014·广东卷] 图9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，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16．B [解析] 由于楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，摩擦力做负功，则缓冲器的机械能部分转化为内能，故选项A 错误，选项B 正确；车厢撞击过程中，弹簧被压缩，摩擦力和弹簧弹力都做功，所以垫块的动能转化为内能和弹性势能，选项C 、D 错误．21． [2014·福建卷Ⅰ] 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 的任意位置滑下，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上的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：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为F 向＝m v 2R)21．[答案] (1)2gR －(mgH －2mgR ) (2)23R[解析] (1)游客从B 点做平抛运动，有2R ＝v B t ① R ＝12gt 2②由①②式得v B ＝2gR ③从A 到B ，根据动能定理，有mg (H －R )＋W f ＝12mv 2B －0④由③④式得W f ＝－(mgH －2mgR )⑤(2)设OP 与OB 间夹角为θ，游客在P 点时的速度为v P ，受到的支持力为N ，从B 到P 由机械能守恒定律，有mg (R －R cos θ)＝12mv 2P －0⑥过P 点时，根据向心力公式，有mg cos θ－N ＝m v 2PR⑦N ＝0⑧cos θ＝hR⑨由⑥⑦⑧⑨式解得h ＝23R .⑩34．[2014·广东卷] (2)某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．①如图23(a )所示，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，g 取9.80 m/s 2)②取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图23(b)所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小________．③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x ；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v .释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为________．④重复③中的操作，得到v 与x 的关系如图23(c)．由图可知，v 与x 成________关系．由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的________成正比．(a) (b)(c)34．(2)①50 ②相等 ③滑块的动能 ④正比 压缩量的平方[解析] 根据F 1＝mg ＝k Δx 1，F 2＝2mg ＝k Δx 2，有ΔF ＝F 1－F 2＝k Δx 1－k Δx 2，则k ＝0.490.0099 N/m ＝49.5 N/m ，同理可以求得k ′＝0.490.0097N/m ＝50.5 N/m ，则劲度系数为k ＝k ＋k ′2＝50 N/m.②滑块离开弹簧后做匀速直线运动，故滑块通过两个光电门时的速度相等．③在该过程中弹簧的弹性势能转化为滑块的动能；④图线是过原点的倾斜直线，所以v 与x 成正比；弹性势能转化为动能，即E 弹＝12mv 2，即弹性势能与速度平方成正比，则弹性势能与压缩量平方成正比．[2014·天津卷] (2)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图所示．①若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些______________________________．②实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是下列的哪个________(填字母代号)．A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力③平衡摩擦后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车的速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：______________________．④他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的________(填字母代号)．A．在接通电的同时释放了小车B．小车释放时离打点计时器太近C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力(2)①刻度尺、天平(包括砝码) ②D③可在小车上加适量的砝码(或钩码) ④CD21．(8分)[2014·山东卷] 某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度．实验步骤：①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示．在A端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作F；③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；实验数据如下表所示：④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h；⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞)，测量C、D间的距离s.图甲图乙完成下列作图和填空：(1)根据表中数据在给定坐标纸上作出FG 图线．(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ＝______(保留2位有效数字)． (3)滑块最大速度的大小v ＝________(用h 、s 、μ和重力加速度g 表示)． 21．[答案] (1)略(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正确)(3)2μg （s －h ）[解析] (1)根据实验步骤③给出的实验数据描点、连线即可． (2)上问所得图线的斜率就是滑块与木板间的动摩擦因数．(3)重物下落h 时，滑块的速度最大．设滑块的质量为m ，细绳拉力对滑块所做的功为W F ，对该过程由动能定理得W F －μmgh ＝12mv 2－0滑块从C 点运动到D 点，由动能定理得 W F －μmgs ＝0－0由以上两式得v ＝2μg （s －h ）. m. 15．[2014·江苏卷] 如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为v 0.小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为μ.乙的宽度足够大，重力加速度为g .(1)若乙的速度为v 0，求工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离s; (2)若乙的速度为2v 0，求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v;(3)保持乙的速度2v 0不变，当工件在乙上刚停止滑动时，下一只工件恰好传到乙上，如此反复．若每个工件的质量均为m ，除工件与传送带之间的摩擦外，其他能量损耗均不计，求驱动乙的电动机的平均输出功率.15．[答案] (1)2v 202μg (2)2v 0 (3)45μmgv 05[解析] (1)摩擦力与侧向的夹角为45°侧向加速度大小 a x ＝μg cos 45°匀变速直线运动 －2a x s ＝0－v 20 解得 s ＝2v 22μg.(2)设t ＝0时刻摩擦力与侧向的夹角为θ，侧向、纵向加速度的大小分别为a x 、a y 则a y a x＝tan θ很小的Δt 时间内，侧向、纵向的速度增量 Δv x ＝a x Δt ，Δv y ＝a y Δt解得Δv yΔv x＝tan θ 且由题意知 tan θ＝v y v x 则v ′y v ′x ＝v y －Δv yv x －Δv x＝tan θ ∴ 摩擦力方向保持不变则当v ′x ＝0时，v ′y ＝0，即v ＝2v 0.(3)工件在乙上滑动时侧向位移为x ，沿乙方向的位移为y ， 由题意知 a x ＝μg cos θ，a y ＝μg sin θ在侧向上 －2a x x ＝0－v 20 在纵向上2a y y ＝(2v 0)2－0 工件滑动时间 t ＝2v 0a y乙前进的距离y 1＝2v 0t工件相对乙的位移 L ＝x 2＋（y 1－y ）2则系统摩擦生热 Q ＝μmgl电动机做功 W ＝12m (2v 0)2－12mv 20＋Q由P ＝W t ，解得P ＝45μmgv 05.1. （2013全国新课标理综II 第20题）目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。
十年(2012-2021)高考物理真题汇编专题06 力学实验2—验证牛顿第二定律及动摩擦因数(解析)
专题06力学实验2—验证牛顿第二定律及动摩擦因数的求解（2012-2021）目录题型一、摩擦因数的求解 (1)题型二、验证牛顿第二定律及其拓展类问题 (5)题型三、实验器材的读数及验证牛顿第二定律 (7)题型一、摩擦因数的求解1.（2021全国甲）为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为α的斜面（已知sinα=0.34，cosα=0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。
该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔（每个时间间隔∆T=0.20s）内小铜块沿斜面下滑的距离s i（i=1，2，3，4，5），如下表所示。
s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为___________m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为___________。
（结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80m/s2）【答案】(1).0.43(2).0.32【解析】（1）根据逐差法有()()()2254212222(12.7411.02)10(7.58 5.87)10m/s 0.43m/s 60.206s s s s a T --+-++⨯-+⨯==≈⨯∆（2）对小铜块受力分析根据牛顿第二定律有sin cos mg mg maαμα-=代入数据解得0.32μ≈2.（2020年北京）.某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。
实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。
水平向左拉木板，传感器记录的F t -图像如图乙所示。
下列说法正确的是（）A .实验中必须让木板保持匀速运动B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数【答案】C【解析】AB ．为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图可乙知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，故AB 错误；C ．由图可知，最大静摩擦力约为10N ，滑动摩擦力约为7N ，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7，故C 正确；D ．结合滑动摩擦力的公式：f N F F μ=，N F mg=可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D 错误。
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。
高三物理十年高考分类解析 动量、机械能
十年高考分类解析动量、机械能总题数：81 题第1题(2006年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷Ⅰ（新课程）)题目20.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v。
在此过程中，A.地面对他的冲量为mv+mgΔt，地面对他做的功为mv2B.地面对他的冲量为mv+mgΔt，地面对他做的功为零C.地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2D.地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零答案B解析：取运动员为研究对象，由动量定理得：，运动员地面没有离开地面，地面对运动员的弹力做功为零。
所以B选项正确。
第2题(2006年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷Ⅱ（新课程）)题目18.如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点，质量相等。
Q与轻质弹簧相连。
设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞。
在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于A P的初动能B P的初动能的1/2C P的初动能的1/3D P的初动能的1/4答案B解析：整个碰撞过程中，当小滑块P和Q的速度相等时，弹簧的弹性势能最大。
设小滑块P 的初速度为v0，两滑块的质量为m。
由系统动量守恒得，系统能量守恒，弹性势能的值为：，所以B选项正确。
第3题(2006年普通高等学校夏季招生考试物理江苏卷（新课程）)题目3．一质量为m的物体放在光滑水平面上．今以恒力F沿水平方向推该物体，在相同的时间间隔内，下列说法正确的是(A)物体的位移相等 (B)物体动能的变化量相等(C)F对物体做的功相等 (D)物体动量的变化量相等答案D第4题(2006年普通高等学校夏季招生考试物理江苏卷（新课程）)题目10．我省沙河抽水蓄能电站自2003年投入运行以来，在缓解用电高峰电力紧张方面，取得了良好的社会效益和经济效益．抽水蓄能电站的工作原理是，在用电低谷时(如深夜)，电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电．如图，蓄水池(上游水库)可视为长方体，有效总库容量(可用于发电)为V，蓄水后水位高出下游水面H，发电过程中上游水库水位最大落差为d．统计资料表明，该电站年抽水用电为2.4×108 kW·h，年发电量为1.8×108kW·h．则下列计算结果正确的是(水的密度为ρ，重力加速度为g，涉及重力势能的计算均以下游水面为零势能面)(A)能用于发电的水的最大重力势能E P=ρVgH(B)能用于发电的水的最大重力势能E P=ρVg(H-)(C)电站的总效率达75％(D)该电站平均每天所发电能可供给一个大城市居民用电(电功率以105 kW计)约10 h．答案BC第5题(2005年普通高等学校夏季招生考试物理广东卷（新课程）)题目6.如图3所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时，导体棒处于静止状态.剪断细线后，导体棒在运动过程中（不定项选择）A.回路中有感应电动势B.两根导体棒所受安培力的方向相同C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒、机械能守恒D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒、机械能不守恒答案AD解析：两棒反向运动，回路面积增大，穿过回路的磁通量增加，故产生电磁感应现象，回路中产生感应电动势，A项正确.回路所受合外力为零，系统动量守恒，因回路产生感应电流，则两棒电阻产生焦耳热，则机械能不守恒，故D项正确.第6题(2005年普通高等学校夏季招生考试大综辽宁卷（新课程）)题目35．一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物块做的功等于A．物块动能的增加量B．物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和C．物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和D．物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和答案D解析：对物体列出动能定理有W G－W f=ΔE k，加速下滑，则动能增加，ΔE k＞0，W G =W f＋ΔE k，由该式可得重力对物块做的功等于物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和，所以D 选项正确。
专题06机械能(解析版)
高考物理精选考点专项突破题集专题06机械能、单项选择题：（在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）列说法中不正确的是4 X —mgh54B.物体的机械能减少了 一 mgh5【答案】B 。
【解析】由mg-F 阻=ma 知F 阻=0.2mg ，动能的变化看合外力的功，△ Ek=W wma ・h/mgh 。
机械能的变化5看其它力的功 △£机=W 其它=-F 阻• h=—mgh ,因此B 不正确。
W 克=卩阻• h — mgh ,重力势能的变化看重力的功， △ Ep «=mgh 。
故本题选B 。
【考点】功能关系 【难度】中等2、如图所示，粗细均匀，两端开口的 U 形管内装有同种液体，开始时两边液面高度差为 度为4h ,后来让液体自由流动，当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度大小是（_ tC .曾【答案】A 。
h【解析】设U 形管横截面积为 S ,液体密度为P,两边液面等高时，相当于右管上方 一高的液体移到左管上21、质量为m 的物体, 由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为0.8g 。
在物体下落h 的过程中，下A.物体的动能增加了 C.物体克服阻力所做的功为 —mgh 5D.物体的重力势能减少了mghh ，管中液柱总长I'gh处摩擦与空气阻力，则下列说法正确的是 (杆转到竖直位置的过程中，B 端小球的机械能的增量为 4mg.9【答案】B1-2mV 2,同一根转轴角速度相等知 V B =2V C , V B = o- 2L,2联立得V B = 2 Jl0g L ,，因此A 错误。
1 4 △E增=2 - 2m B 2-2mg - 2L =4耐,因此B 正确。
BC系统机械能守恒，杆 AC 对C 球的拉力沿着杆，杆 AC对C 球不做功；由功能关系知杆 CB 对B 球做正功让B球机械能增加，杆 CB 对C 球做负功让C 球机械能减少，因此 C 和D 错误。
故本题选 B 。
2010年全国统一高考物理试卷(全国卷Ⅰ)及解析
12010年全国统一高考物理试卷（全国卷Ⅰ）一、选择题（在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．）1．（6分）原子核92238U经放射性衰变①变为原子90234Th，继而经放射性衰变②变为原子核91234Pa，再经放射性衰变③变为原子核92234U．放射性衰变①、②和③依次为（）A．α衰变、β衰变和β衰变B．β衰变、α衰变和β衰变C．β衰变、β衰变和α衰变D．α衰变、β衰变和α衰变2．（6分）如图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2．重力加速度大小为g．则有（）A ．a1=g，a2=g B．a1=0，a2=g C．a1=0，a2=gD．a1=g，a2=g3．（6分）关于静电场，下列结论普遍成立的是（）A．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低C．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零D．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向4．（6分）某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10﹣5T．一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s．下列说法正确的是（）A ．电压表记录的电压为5mV B．电压表记录的电压为9mVC ．河南岸的电势较高D．河北岸的电势较高5．（6分）一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如右图中虚线所示．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（）6．（6分）右图为两分子系统的势能E p与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是（）A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B．当r等于r2时，分子间的作用力为零C．当r等于r1时，分子间的作用力为零D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功7．（6分）某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度．测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4m．在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6.0m，发现用这个镜子长度的就能看到整棵树的像，这棵树的高度约为（）A ．5.5m B．5.0m C．4.5m D．4.0m8．（6分）一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点．t=0时刻振子的位移x=﹣0.1m；时刻x=0.1m；t=4s 时刻x=0.1m．该振子的振幅和周期可能为（）A ．0.2m，B．0.2m，8s C．0.1m，D．0.1m，8s二、实验题（共2小题，共18分）9．（6分）图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）．（1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为5.00×10﹣2 s，则圆盘的转速为_________转/s．（保留3位有效数字）（2）若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为_________cm．（保留3位有效数字）所用器材有：量程不准的电流表A1，内阻r1=10.0Ω，量程标称为5.0mA；标准电流表A2，内阻r2=45.0Ω，量程1.0mA；标准电阻R1，阻值10.0Ω；滑动变阻器R，总电阻为300.0Ω；电源E，电动势3.0V，内阻不计；保护电阻R2；开关S；导线．回答下列问题：（1）在图2所示的实物图上画出连线．（2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c应滑动至_________端．（3）开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表A1满偏；若此时电流表A2的读数为I2，则A1的量程I m= _________．（4）若测量时，A1未调到满偏，两电流表的示数如图3所示，从图中读出A1的示数I1=_________，A2的示数I2=_________；由读出的数据计算得I m=_________．（保留3位有效数字）（5）写出一条提高测量准确度的建议：_________．三、解答题（共3小题，满分54分）11．（15分）汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60s内汽车的加速度随时间变化的图如图所示，求（1）画出汽车在0～60s内的v～t图线；（2）求在这60s内汽车行驶的路程．12．（18分）如图，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速周运动，星球A和B两者中心之间距离为L．已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧．引力常数为G．（1）求两星球做圆周运动的周期．（2）在地月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行为的周期记为T1．但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周T2．已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg 和7.35×1022kg．求T2与T1两者平方之比．（结果保留3位小数）13．（21分）如图，在区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B．在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布在0～180°范围内．已知沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界上点离开磁场．求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷；（2）此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围；（3）从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间．2010年全国统一高考物理试卷（全国卷Ⅰ）参考答案与试题解析一、选择题（在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．）1．（6分）考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度．分析：该题考察了α、β衰变特点，只要写出衰变方程即可求解．解答：解：根据α、β衰变特点可知：92238U经过一次α衰变变为90234Th，90234Th经过1次β衰变变为91234Pa，91234Pa再经过一次β衰变变为92234U，故BCD错误，A正确．故选A．点评：本意很简单，直接考察了α、β衰变特点，注意衰变过程中满足质量数、电荷数守恒．2．（6分）考点：牛顿第二定律．专题：压轴题．分析：木板抽出前，木块1和木块2都受力平衡，根据共点力平衡条件求出各个力；木板抽出后，木板对木块2的支持力突然减小为零，其余力均不变，根据牛顿第二定律可求出两个木块的加速度．解答：解：在抽出木板的瞬时，弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变．对1物体受重力和支持力，mg=F，a1=0．对2物体受重力和弹簧的向下的压力，根据牛顿第二定律a==故选C．点评：本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题，关键是区分瞬时力与延时力；弹簧的弹力通常来不及变化，为延时力，轻绳的弹力为瞬时力，绳子断开即消失．3．（6分）考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度；电势．分析：本题主要考查静电场中电场强度和电势的特点，可根据所涉及的知识逐个分析．解答：解：A、电势差的大小决定于电场线方向上两点间距和电场强度，所以A错误；B、在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低；而在负电荷的电场中，离负电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，所以B错误；C、场强为零，电势不一定为零，电场中肯定存在场强都为零、电势又不相等的两个点，在这样的两个点之间移动电荷，电场力将做功，所以C错误；D、沿电场方向电势降低，而且速度最快，所以D正确；故选D．点评：本题以静电场中电场强度和电势比较容易混淆的性质为选项内容，体现对物理量基本概念和基本性质的记忆、理解仍是高考命题的重点之一．4．（6分）专题：电磁感应与电路结合．分析：本题可等效为长度为100米，速度为2m/s的导体切割磁感线，根据右手定责可以判断两岸电势的高低，根据E=BLv可以求出两端电压．解答：解：海水在落潮时自西向东流，该过程可以理解为：自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场．根据右手定则，右岸即北岸是正极电势高，南岸电势低，D正确，C错误；根据法拉第电磁感应定律E=BLv=4.5×10﹣5×100×2=9×10﹣3V，B正确，A错误．故选BD．点评：本题考查了导体棒切割磁感线的实际应用，在平时的训练中要注意物理知识在实际生活中的应用并能处理一些简单问题．5．（6分）考点：平抛运动．分析：物体做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解，两个方向上运动的时间相同．解答：解：如图平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角θ，则有：tanθ=．则下落高度与水平射程之比为===，所以B正确．故选B．点评：本题就是对平抛运动规律的直接考查，掌握住平抛运动的规律就能轻松解决．6．（6分）考点：分子间的相互作用力；分子势能．专题：应用题．分析：从分子势能图象可知，当分子势能最小时，即r=r2时分子间的引力等于斥力，分子间作用力为零．当r＜r2时，分子间表现为斥力，当r＞r2时，表现为引力，所以当r由r1变到r2时分子间的作用力做正功．解答：解：从分子势能图象可知，A、当r1＜r＜r2时，分子间表现为斥力，当r＞r2时，表现为引力，故A错．B、当分子势能最小时，即r=r2时分子间的引力等于斥力，分子间作用力为零，故B对．C、当r等于r1时，分子间表现为斥力，故C错．D、当r＜r2时，分子间表现为斥力，当r＞r2时，表现为引力，所以当r由r1变到r2时分子间表现为斥力，分子间的作用力做正功，故D对．故选BD点评：本题主要考察分子势能图象的理解，知道分子势能随距离增大关系．7．（6分）考点：平面镜成像．专压轴题．析：解答：解：设树高为H，树到镜的距离为L，如图所示，是恰好看到树时的反射光路图，由图中的三角形可得即．人离树越远，视野越开阔，看到树的全部所需镜面越小，同理有，以上两式解得：L=29.6m、H=4.5m．所以选项ABD是错误的．选项C是正确的．故选C．点评：平面镜的反射成像，通常要正确的转化为三角形求解．8．（6分）考点：简谐运动的振幅、周期和频率．专题：压轴题．分析：时刻x=0.1m；t=4s时刻x=0.1m．经过s又回到原位置，知是周期的整数倍，t=0时刻振子的位移x=﹣0.1m，时刻x=0.1m，知道周期大于，从而可知道振子的周期，也可知道振幅．解答：解：经过周期的整数倍，振子会回到原位置，知道是周期的整数倍，经过振子运动到对称位置，可知，单摆的周期为s，则为半个周期，则振幅为0.1m．可能振幅大于0.1m，则周期T=．当周期为时，经过s运动到与平衡位置对称的位置，振幅可以大于0.1m．故A、B、C正确、D错误．故选：ABC．点评：解决本题的关键知道经过周期的整数倍，振子回到原位置．二、实验题（共2小题，共18分）9．（6分）考点：线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动．专压轴题．分析：从图象中能够看出圆盘的转动周期即图象中电流的周期，根据转速与周期的关系式T=，即可求出转速，反光时间即为电流的产生时间；解答：解：（1）从图2显示圆盘转动一周在横轴上显示20格，由题意知道，每格表示1.00×10﹣2s，所以圆盘转动的周期为0.20秒，则转速为5.00r/s；（2）反光中引起的电流图象在图2中横坐标上每次一小格，说明反光涂层的长度占圆盘周长的20分之一，故圆盘上反光涂层的长度为==1.60cm；故答案为：5.00，1.60．点评：本题要注意保留3位有效数字，同时要明确圆盘的转动周期与图象中电流的周期相等，还要能灵活运用转速与周期的关系公式！10．（12分）考点：串联电路和并联电路；欧姆定律．专题：实验题；压轴题．分析：（1）由电路图可画出实物图，注意电表及滑动变阻器的接法；（2）由滑动变阻器的连接方式，注意开始时应让滑动变阻器接入阻值最大；（3）由串并联电路的电流及电压规律可得出A1的最大量程；（4）根据电流表的最小分度可读出指针所指的示数；（5）根据实验中存在的误差可以提出合理化的建议．解答：解：（1）实物连线图如图所示：（2）要求滑动变阻器闭合开关前应接入最大电阻，故滑片应滑到b处；（3）由原理图可知，A2与R1串联后与A1并联，并联部分总电压U=I（r2+R1）=55I；故电流表A1中的电流I1==5.5I2，此时电流表满偏，故量程为5.5I2；（4）由表可读出I1=3.00mA，I2=0.660mA，由（3）的计算可知，此时I1应为5.5×0.660mA=3.63mA；故可知：=解得：I m=6.05mA；（5）实验中可以多次测量取平均值；或测量时，电流表指针偏转大于满刻度的．故答案为；（1）如图所示；（2）b；（3）5.5I2；（4）3.00；0.660mA；6.05；（4）多次测量取平均值．点评：现在实验题的考查更注重了探究实验，在解题时注意通过审题找出实验中含有的信息，并能灵活应用所学过的物理规律求解．三、解答题（共3小题，满分54分）11．（15分）考匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系．分析：（1）由0～60s内汽车的加速度随时间变化的图象可知，0～10s内汽车做初速度等于零加速度为2m/s2的匀加速直线运动，10～40s内做匀速直线运动，40～60s内做加速度为=﹣1m/s2的匀加速直线运动．（2）由画出的v～t图象可知60s内的位移即为60s内图象与时间轴所围成的面积．解答：解：（1）由a﹣t图象知：0～10s内物体做初速度为零的匀加速直线运动，a1=2m/s2，10s末的速度v=a1t1=20m/s；10s～40s内物体做匀速直线运动；40s～60s内物体做匀减速直线运动，a2=﹣1m/s2，60s末的速度v t=v+a2t3=0．（2）由v～t图象知，60s内的位移：．答：（1）汽车在0～60s内的v～t图象如图所示；（2）在这60s内汽车行驶的路程为900m．点评：该题要求同学们根据加速度﹣时间图象画出速度﹣时间图象，对同学们分析物体运动情况的要求较高，速度﹣时间图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动，与时间轴平行的直线表示匀速，图象与时间轴所围成的面积表示位移．该题难度适中．12．（18分）考点：万有引力定律及其应用．专题：压轴题．分析：这是一个双星的问题，A和B绕O做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供各自的向心力，A和B有相同的角速度和周期，结合牛顿第二定律和万有引力定律解决问题．解答：解：（1）A和B绕O做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供向心力，则A和B的向心力大小相等，且A和B和O始终共线，说明A和B有相同的角速度和周期，因此有：mω2r=Mω2R，r+R=L联立解得：R=L，r=L对A根据牛顿第二定律和万有引力定律得：=m•L化简得：T=2π（2）将地月看成双星，由（1）得T1=2π将月球看作绕地心做圆周运动，根据牛顿第二定律和万有引力定律得：=m L化简得：T2=2π故答案为：（1）两星球做圆周运动的周期是2π；（2）T2与T1两者平方之比为1.01．点评：对于双星问题，我们要抓住它的特点，即两星球的万有引力提供各自的向心力和两星球具有共同的周期．13．（21分）考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；洛仑兹力．专题：压轴题；带电粒子在磁场中的运动专题．分析：（1）由几何关系可确定粒子飞出磁场所用到的时间及半径，再由洛仑兹力充当向心力关系，联立可求得荷质比；（2）由几何关系可确定仍在磁场中的粒子位置，则可由几何关系得出夹角范围；（3）最后飞出的粒子转过的圆心角应为最大，由几何关系可知，其轨迹应与右边界相切，则由几何关系可确定其对应的圆心角，则可求得飞出的时间．解答：解：（1）初速度与y轴方向平行的粒子在磁场中的运动轨迹如图1中的弧OP所示，其圆心为C．由几何关系可知，∠POC=30°；△OCP为等腰三角形故∠OCP=①此粒子飞出磁场所用的时间为t0=②式中T为粒子做圆周运动的周期．设粒子运动速度的大小为v，半径为R，由几何关系可得R= a ③由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有qvB=m④T=⑤联立②③④⑤解得⑥（2）仍在磁场中的粒子其圆心角一定大于120°，这样粒子角度最小时从磁场右边界穿出；角度最大时从磁场左边界穿出．依题意，同一时刻仍在磁场内的粒子到O点距离相同．在t0时刻仍在磁场中的粒子应位于以O点为圆心、OP为半径的弧上．如图所示．设此时位于P、M、N三点的粒子的初速度分别为v P、v M、v N．由对称性可知v P与OP、v M与OM、v N 与ON的夹角均为．设v M、v N与y轴正向的夹角分别为θM、θN，由几何关系有⑦⑧对于所有此时仍在磁场中的粒子，其初速度与y轴正方向所成的夹角θ应满足≤θ≤1111 OM=OP由对称性可知ME=OP 由图可知，圆的圆心角为240°，从粒子发射到全部粒子飞出磁场所用的时间2t 0；点评： 本题考查带电粒子在磁场中的运动，解题的关键在于确定圆心和半径，并能根据几何关系确定可能的运动轨迹．。
(2010-2020)高考全国1卷物理试题分类解析——专题06 机械能(原卷版)
11年高考（2010-2020年）全国1卷物理试题分类解析（原卷版）第6章机械能一、选择题（2020年第7题）7.一物块在高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 的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s 2。
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0.5C.物块下滑时加速度的大小为6.0m/s 2D.当物块下滑2.0m 时机械能损失了12J1.（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。
高考全国卷Ⅰ物理部分解析版
2018年普通高等学校招生全国统一考试新课标Ⅰ卷理科综合能力测试物理部分一、选择题：本题共8小题，每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 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. 与它的动量成正比答案：B试题解析：根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知，在启动阶段，列车的vv2，可知列车动能与速速度与时间成正比，即v=vv，由动能公式v k=12度的二次方成正比，与时间的二次方成正比，选项A、C错误；由v2=2vv，可知列车动能与位移x成正比，选项B正确；由动量公式p=mv，可知列车动能v k=v2，即与列车动量的二次方成正比，选项D错误。
2v命题意图：本题考查匀变速直线运动的规律、动能、动量。
难度：2. 如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是A. B.C. D.答案：A试题解析：在弹簧恢复原长前，物块受力如图所示，设物块的加速度大小为a，则根据牛顿第二定律有v+v弹簧−vv=vv；设弹簧原长为l0，劲度系数为k，则v弹簧=v(v0−vvv−v)，所以v=2vv+vv−vv0+vv，故选A。
命题意图：本题结合弹簧的动力学问题，考查牛顿第二定律、胡克定律。
难度：3. 如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm。
小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。
设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则A. a、b的电荷同号，v=169B. a、b的电荷异号，v=169C. a、b的电荷同号，v=6427D. a、b的电荷异号，v=6427答案：D试题解析：由于小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线，所以小球c受库仑力的情况有如图所示的两种情况：若合力朝左，则a、c电荷异号，b、c电荷同号，故a、b电荷异号；若合力朝右，则a、c电荷同号，b、c电荷异号，故a、b电荷异号。
2024高考物理复习专题06 机械能守恒定律 能量守恒定律(讲义)(解析版)
知积建构
机械能· 机械能是否守恒的三种判断方法
机械能与图象结合的问题， 应用机械能守恒定律解题的一般步骤
系统机械能守恒的三种表示方式· 多物体系统的机械能守恒问题
机械能及守恒的判断
机械能守恒定律
能量守恒定律
机械能守恒 定律的应用
能量守恒定律
及其应用
涉及弹簧的能量问题 摩擦力做功的能量问题
可知铅球速度变大，则动能越来越大，ＣＤ错误。 故选Ｂ。
２．（２０２１·全国·高考真题）如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端 与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底 板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（）
Ａ．弹性绳刚伸直时，运动员开始减速
Ｂ．整个下落过程中，运动员的机械能保持不变 Ｃ．整个下落过程中，重力对运动员所做的功大于运动员克服弹性绳弹力所做的功
Ｄ．弹性绳从伸直到最低点的过程中，运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大
【答案】Ｄ 【详解】Ａ．弹性绳刚伸直时，此时运动员的重力大于弹性绳的弹力，加速度向下，运动员仍加速运动，故 Ａ错误；Ｂ．整个下落过程中，运动员连同弹性绳的机械能总和不变，但是整个下落过程中随着弹性绳的弹 性势能增大，运动员的机械能在减小，故Ｂ错误；Ｃ．整个下落过程中，初末状态运动员的速度均为零，重
３．板块问题……………………………………２０
４．传送带问题……………………………………２１ 题型特训·命题预测…２１ 考向一 能量转化及守恒定律的综合应用………２１
考向二 涉及弹簧的能量问题……………………２２
考向三 涉及板块、传送带的能量问题…………２４
2024年高考物理题源展望专题06 机械能(解析版)
专题六机械能目录真题考查解读2023年真题展现考向一功功率和机车启动考向二动能定理及其应用考向三机械能守恒定律及其应用考向四功能关系能量守恒定律近年真题对比考向一功功率和机车启动、动能定理应用万考向二机械能守恒定律应用、功能关系能量守恒定律命题规律解密名校模拟探源易错易混速记【命题意图】机械能内容近几年来，是每年各省高考必考的内容之一，主要考察功和功率的计算、动能定理和机械能守恒定律的应用，所涉及到的题型多种多样，一般力学知识综合，构成较为复杂的题型，不论是选择题还是解答题，往往都是以压轴题的形式出现，综合性较强。
而常常还会与电场和磁场相关的知识结合在一起，综合性也较高。
动能定律是每年各省高考的必考内容，既可以出现在简单题中也可以出现在压轴题中，出题形式多种多样，既能与曲线运动和天体运动结合在一起，又可以与电场和磁场产生联系。
【考查要点】（1）功和功率的计算，变力功的计算方法；（2）应用动能定理解决多过程问题；应用动能定理解决图像的综合问题；（3）单个物体的机械能守恒问题的理解和计算和多个物体关联的机械能守恒问题的理解和计算；（4）功能关系的应用和摩擦力做功与能量的转化；【课标链接】①熟练掌握功和功率的计算方法；熟练掌握并区分机车的两种启动方式，学会运用机车启动知识去解释起重机牵引物体的运动方式；；②动能定理理解及其应用；③机械能守恒定律的理解及应用、功能关系和同时解及应用。
考向一功功率和机车启动A.225 nmg RHω【答案】B【解析】由题知，水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有的水、其中的60%被输送到高出水面总=2πRnm× 60% =1.2π入稻田的水做功的功率为WPT=2πTω=联立有35nmg RHPω=故选B。
2.（2023辽宁卷）如图（a），从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。
两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图（b）所示。
专题6机械能(解析版)决胜高考之全国名校试题物理分项汇编系列(第1季)
高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作） 重庆理综卷物理部分有其特定的题命模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。
为了给重庆考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，学科网物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。
本资料以重庆考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对重庆考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。
专题6 机械能（解析版）一、单项选择题1.【2013•重庆市高2013级三诊】某同学在学校运动会上采用背跃式跳高获得了冠军，若该同学身高为h ，跳高时身体横着越过高为H 的横杆，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为A ．gh 2B ．gH 2C ．)(2h H g -D ．)2(h H g -2.【2014•重庆市巴蜀中学高2014级高三上期第一次月考】质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提高1m （忽略空气阻力），这时物体的速度是2m/s ，下列说法中不正确的是（210/g m s =）（ ）A.手对物体做功12JB.合外力对物体做功2JC.合外力对物体做功12JD.物体克服重力做功10J3．【2013•重庆市六区2013届高三下期第二次学业调研抽测】如题3图所示，一个半径为R 的金属圆环被支架M固定在水平地面上。
可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过圆环，A的质量为B的两倍。
当B位于地面时，A恰好处于圆环的水平直径右端且离地面高为h。
现将A由静止释放，B相对地面上升的最大高度是（A触地后，B上升过程中绳一直处于松弛状态）A．h RB．35hC．34hD．h4.【2013•重庆市九校联盟高2013届高三上期期末】设匀速行驶的汽车的发动机保持功率不变，则下列说法正确的是（）①路面越粗糙，汽车行驶越慢②路面越粗糙，汽车行驶越快③在同一路面，汽车不载货比载货时行驶得快④在同一路面，汽车不载货比载货时行驶得慢A.①④B.②③C.②④D.①③5.【2014•重庆市南开中学高2014届高三10月考】用一个机械将货箱全部吊上离地12 m高的平台，现有30个货箱，总质量为150 kg，这个机械在吊箱子时所能提供的功率取决于所吊物体质量的多少，如下图所示(不计放下吊钩、搬起和放下箱子等时间，每次起吊过程箱子均做匀速运动，g=10m/s2)．根据图线可得出下列结论，其中错误．．的是( )题3图A ．每次吊起3个货箱，吊完货箱所需时间最短B ．吊完所有货箱至少需要12minC ．每次吊起的货箱越多，上升速度越小D ．一次吊起3个货箱时，上升速度最大6.【2013•重庆市三峡联盟2013届高三4月联考】如图所示，质量为m 的小球，从离地面H 高处从静止开始释放，落到地面后继续陷入泥中h 深度而停止，设小球受到空气阻力为f ，则下列说法正确的是A ．小球落地时动能等于mgHB ．小球陷入泥中的过程中克服泥土阻力所做的功小于刚落到地面时的动能C ．整个过程中小球克服阻力做的功等于mg （H+h ）D ．小球在泥土中受到的平均阻力为)1(hH mg Hh地面7.【2014•重庆市名校联盟高2014级第一次联考】如图，甲、乙两个小球用不可伸长的细线悬挂在同一水平天花板上，两摆球间用一根细线水平相连。
高考全国卷Ⅰ物理部分解析版
2018年普通高等学校招生全国统一考试新课标Ⅰ卷理科综合能力测试物理部分一、选择题：本题共8小题，每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 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. 与它的动量成正比答案：B试题解析：根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知，在启动阶段，列车的mv2，可知列车动能与速度的速度与时间成正比，即v=at，由动能公式E k=12二次方成正比，与时间的二次方成正比，选项A、C错误；由v2=2ax，可知列，车动能与位移x成正比，选项B正确；由动量公式p=mv，可知列车动能E k=p22m 即与列车动量的二次方成正比，选项D错误。
命题意图：本题考查匀变速直线运动的规律、动能、动量。
难度：2. 如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是A. B.C. D.答案：A试题解析：在弹簧恢复原长前，物块受力如图所示，设物块的加速度大小为a，则根据牛顿第二定律有F+F弹簧−mg=ma；设弹簧原长为l0，劲度系数为k，则F弹簧=k(l0−mgk−x)，所以F=2mg+ma−kl0+kx，故选A。
命题意图：本题结合弹簧的动力学问题，考查牛顿第二定律、胡克定律。
难度：3. 如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm。
小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。
设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则A. a、b的电荷同号，k=169B. a、b的电荷异号，k=169C. a、b的电荷同号，k=6427D. a、b的电荷异号，k=6427答案：D试题解析：由于小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线，所以小球c受库仑力的情况有如图所示的两种情况：若合力朝左，则a、c电荷异号，b、c电荷同号，故a、b电荷异号；若合力朝右，则a、c电荷同号，b、c电荷异号，故a、b电荷异号。
高考物理一轮复习微专题：06机械能含解析
专题06 机械能第一部分考点分析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。
tWP =αcos Fv P =Fv P =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。
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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 21cos 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 2123=-=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】ABC4.（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1/10B ．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 gD ．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】AC5.（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。
mp t ma mv E k 221212222===，与速度平方，时间平方，动量平方成正比。
【答案】14．B6.（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A ．2mgRB ．4mgRC ．5mgRD ．6mgR【解析】当小球从a 到c 的过程中，根据动能定理221)2(c mv mgR R R F =-+，已知mg F =，解得gR v c ⋅=2小球从c 点运动到其轨迹最高点，设小球升高h ，则2210c mv mgh -=-，得R h 2=。
此过程小球在水平方向上的位移221at x =，其中g m F a ==，R ght 22==(根据竖直方向的运动算得)，解得R x 2= 根据机械能的增量为除重力外的外力即力F 所做的功，小球从a 点开始运动到其轨迹最高点，mgR 52=++⋅==∆）（机x R R F W E F【答案】18．C7.（2018年全国2卷）14．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 ．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【解析】根据动能定理木箱获得的动能一定拉力所做的功减去克服摩擦力所做的功。
【答案】14．A二、计算题1.（2016年）25.（18分）如图，一轻弹簧原长为2R ，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC 的底端A 处，另一端位于直轨道上B 处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为56R 的光滑圆弧轨道相切于C 点，AC=7R ，A 、B 、C 、D 均在同一竖直面内。
质量为m 的小物块P 自C 点由静止开始下滑，最低到达E 点（未画出），随后P 沿轨道被弹回，最高点到达F 点，AF=4R ，已知P 与直轨道间的动摩擦因数1=4μ，重力加速度大小为g 。
（取34sin 373755︒=︒=，cos ） （1）求P 第一次运动到B 点时速度的大小。
（2）求P 运动到Ｅ点时弹簧的弹性势能。
（3）改变物块P 的质量，将P 推至E 点，从静止开始释放。
已知P 自圆弧轨道的最高点D 处水平飞出后，恰好通过Ｇ点。
Ｇ点在Ｃ点左下方，与Ｃ点水平相距72R 、竖直相距Ｒ，求Ｐ运动到Ｄ点时速度的大小和改变后Ｐ的质量。
【解析】(1) （1）选P 为研究对象，受力分析如图：设P 加速度为a ，其垂直于斜面方向受力平衡：cos G N θ= 沿斜面方向，由牛顿第二定律得：sin G f ma θ-= 且f N μ=，可得： 2sin cos 5a g g g θμθ=-=对CB 段过程，由2202t v v as -=其中R R R 527s =-=,00=v 代入数据得B 点速度：2B v gR =（2）P 从C 点出发，最终静止在F ，分析整段过程； 由C 到F ，重力势能变化量：3sin P E mg R θ∆=-⋅①减少的重力势能全部转化为内能。
设E 点离B 点的距离为xR ，从C 到F ，产热：cos (72)Q mg R xR μθ=+②由P Q E =∆，联立①、②解得：1x =； 研究P 从C 点运动到E 点过程 重力做功： sin (5)G W mg R xR θ=+摩擦力做功： cos (5)f W mg R xR μθ=-+动能变化量： 0J k E ∆=由动能定理： G f k W W W E ++=∆弹 代入得：125mgRW =-弹 由E W ∆=-弹弹，到E 点时弹性势能E 弹为125mgR。
（3）其几何关系如下图可知：∠COQ=370 ,所以23OQ R =，12CQ R =由几何关系可得，G 点在D 左下方，竖直高度差为52R ，水平距离为3R 。
设P 从D 点抛出时速度为0v ，到G 点时间为t 其水平位移： 03R v t =竖直位移： 25122R gt = 解得：035gRv 研究P 从E 点到D 点过程，设P 此时质量为'm ，此过程中：重力做功： 351''(6sin )'210G W m g R R m gR θ=-+=-① 摩擦力做功： 6''6cos '5f W mg R m gR μθ=-⋅=-② 弹力做功： 12'5W E mgR 弹弹=-∆=③ 动能变化量： 201''0J 2k E m v ∆=-9'10m gR =④ 由动能定理：''''G f k W W W E 弹++=∆⑤将①②③④代入⑤，可得：1'3m m =【答案】(1)gR 2 （2）2.4mgR (3)553gR , m 31【点评】本题考查牛顿定律、动能定理及弹性势能等，难度：难。
2.（2017年）24．（12分）一质量为8.00×104 kg 的太空飞船从其飞行轨道返回地面。
飞船在离地面高度1.60×105 m 处以7.5×103 m/s 的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100 m/s 时下落到地面。
取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8 m/s 2。
（结果保留2位有效数字）（1）分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；（2）求飞船从离地面高度600 m 处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%。