2014全國高考物理真題分類匯編：機械能

1、2014年高考物理真題分類匯編：機械能2 2014重慶卷 某車以相同的功率在兩種不同的水平路面上行駛，受到的阻力分別為車重的k1和k2倍，最大速率分別為v1和v2，則() Av2k1v1 Bv2eq f(k1,k2)v1 Cv2eq f(k2,k1)v1 Dv2k2v12B解析 本題考查機車啟動過程中功率的相關(guān)知識機車在不同的路面以相同的功率按最大速度行駛，可推斷機車做勻速直線運動，受力平衡，由公式PFv，F(xiàn)kmg，可推出Pk1mgv1k2mgv2，解得v2eq f(k1,k2)v1，故B正確，A、C、D錯誤152014新課標卷 取水平地面為重力勢能零點一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點其動能

2、與重力勢能恰好相等不計空氣阻力該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角為()A.eq f(,6)B.eq f(,4) C.eq f(,3) D.eq f(5,12)15B解析 由題意可知，mgheq f(1,2)mveq oal(2,0)，又由動能定理得 mgheq f(1,2)mv2eq f(1,2)mveq oal(2,0)，根據(jù)平拋運動可知v0是v的水平分速度，那么cos eq f(v0,v)eq f(r(2),2)，其中為物塊落地時速度方向與水平方向的夾角，解得45，B正確162014新課標卷 一物體靜止在粗糙水平地面上，現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動物體，經(jīng)過一段時間后其速度變?yōu)関.若

3、將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時間后速度變?yōu)?v.對于上述兩個過程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則()AWF24WF1，Wf22Wf1 BWF24WF1，Wf22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf1 DWF24WF1，Wf22Wf116C解析 因物體均做勻變速直線運動，由運動學公式得前后兩個過程的平均速度是2倍關(guān)系，那么位移xt也是2倍關(guān)系，若Wf1fx，則Wf2f2x故Wf22Wf1；由動能定理WF1fxeq f(1,2)mv2和WF2f2xeq f(1,2)m(2v)2得WF24WF12fxt2 B

4、v1t2Cv1v2，t1t2 Dv1v2，t1t2.選項A正確19 2014全國卷 一物塊沿傾角為的斜坡向上滑動當物塊的初速度為v時，上升的最大高度為H，如圖所示；當物塊的初速度為eq f(v,2)時，上升的最大高度記為h.重力加速度大小為g.則物塊與斜坡間的動摩擦因數(shù)和h分別為()Atan和eq f(H,2) B.eq blc(rc)(avs4alco1(f(v2,2gH)1)tan和eq f(H,2)Ctan和eq f(H,4) D.eq blc(rc)(avs4alco1(f(v2,2gH)1)tan和eq f(H,4)19D解析 本題考查能量守恒定律根據(jù)能量守恒定律，以速度v上升時，e

5、q f(1,2)mv2mgcoseq f(H,sin )mgH，以eq f(v,2)速度上升時eq f(1,2)meq blc(rc)(avs4alco1(f(v,2)eq sup12(2)mgcoseq f(h,sin )mgh，解得heq f(H,4)，eq blc(rc)(avs4alco1(f(v2,2gH)1)tan，所以D正確18 2014福建卷 如圖所示，兩根相同的輕質(zhì)彈簧，沿足夠長的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部擋板上，斜面固定不動質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端現(xiàn)用外力作用在兩物塊上，使兩彈簧具有相同的壓縮量，若撤去外力后，兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧，

6、則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程，兩物塊()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重力勢能的變化量不同18C解析 設斜面傾角為，物塊速度達到最大時，有kxmgsin ，若m1m2，則x1x2，當質(zhì)量為m1的物塊到達質(zhì)量為m2的物塊速度最大位置的同一高度時，根據(jù)能量守恒得：Epmgheq f(1,2)mv2，所以veq r(f(2Ep,m)2gh)，因為m1v2max，此時質(zhì)量為m1的物塊還沒達到最大速度，因此v1maxv2max，故A錯；由于撤去外力前，兩彈簧具有相同的壓縮量，所以撤去外力時兩彈簧的彈力相同，此時兩物塊的加速度最大，由牛頓第二定律可得aeq f(F彈mgs

7、in ,m)，因為質(zhì)量不同，所以最大加速度不同，故B錯誤；由于撤去外力前，兩彈簧具有相同的壓縮量，所以兩彈簧與物塊分別組成的兩系統(tǒng)具有相同的彈性勢能，物塊上升過程中系統(tǒng)機械能守恒，所以上升到最大高度時，彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能，所以兩物塊重力勢能的增加量相同，故D錯誤；由Epmgh可知，兩物塊的質(zhì)量不同，所以上升的最大高度不同，故C正確16 2014廣東卷 圖9是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中和為楔塊，和為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦，在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中()A緩沖器的機械能守恒B摩擦力做功消耗機械能C墊板的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為動能16B

8、解析 由于楔塊與彈簧盒、墊塊間均有摩擦，摩擦力做負功，則緩沖器的機械能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故選項A錯誤，選項B正確；車廂撞擊過程中，彈簧被壓縮，摩擦力和彈簧彈力都做功，所以墊塊的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈性勢能，選項C、D錯誤21 2014福建卷 圖為某游樂場內(nèi)水上滑梯軌道示意圖，整個軌道在同一豎直平面內(nèi)，表面粗糙的AB段軌道與四分之一光滑圓弧軌道BC在B點水平相切點A距水面的高度為H，圓弧軌道BC的半徑為R，圓心O恰在水面一質(zhì)量為m的游客(視為質(zhì)點)可從軌道AB的任意位置滑下，不計空氣阻力(1)若游客從A點由靜止開始滑下，到B點時沿切線方向滑離軌道落在水面上的D點，OD2R，求游客滑到B點時的速度vB大

9、小及運動過程軌道摩擦力對其所做的功Wf；(2)若游客從AB段某處滑下，恰好停在B點，又因受到微小擾動，繼續(xù)沿圓弧軌道滑到P點后滑離軌道，求P點離水面的高度h.(提示：在圓周運動過程中任一點，質(zhì)點所受的向心力與其速率的關(guān)系為F向meq f(v2,R)21答案 (1)eq r(2gR)(mgH2mgR)(2)eq f(2,3)R解析 (1)游客從B點做平拋運動，有2RvBtReq f(1,2)gt2由式得vBeq r(2gR)從A到B，根據(jù)動能定理，有mg(HR)Wfeq f(1,2)mveq oal(2,B)0由式得Wf(mgH2mgR)(2)設OP與OB間夾角為，游客在P點時的速度為vP，受到

10、的支持力為N，從B到P由機械能守恒定律，有mg(RRcos )eq f(1,2)mveq oal(2,P)0過P點時，根據(jù)向心力公式，有mgcos Nmeq f(veq oal(2,P),R)N0cos eq f(h,R)由式解得heq f(2,3)R.342014廣東卷 (2)某同學根據(jù)機械能守恒定律，設計實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系如圖23(a)所示，將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺，在上端的托盤中依次增加砝碼，測量相應的彈簧長度，部分數(shù)據(jù)如下表由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k_N/m.(g取9.80 m/s2)砝碼質(zhì)量(g)50100150彈簧長度(cm)8.627.636.66取下彈簧，將其一端

11、固定于氣墊導軌左側(cè)，如圖23(b)所示；調(diào)整導軌，使滑塊自由滑動時，通過兩個光電門的速度大小_用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；釋放滑塊，記錄滑塊脫離彈簧后的速度v.釋放滑塊過程中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為_重復中的操作，得到v與x的關(guān)系如圖23(c)由圖可知，v與x成_關(guān)系由上述實驗可得結(jié)論：對同一根彈簧，彈性勢能與彈簧的_成正比(a)(b)(c)34(2)50相等滑塊的動能正比壓縮量的平方解析 根據(jù)F1mgkx1，F(xiàn)22mgkx2，有FF1F2kx1kx2，則keq f(0.49,0.0099) N/m49.5 N/m，同理可以求得keq f(0.49,0.0097) N/m50.5 N/m

12、，則勁度系數(shù)為keq f(kk,2)50 N/m.滑塊離開彈簧后做勻速直線運動，故滑塊通過兩個光電門時的速度相等在該過程中彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為滑塊的動能；圖線是過原點的傾斜直線，所以v與x成正比；彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，即E彈eq f(1,2)mv2，即彈性勢能與速度平方成正比，則彈性勢能與壓縮量平方成正比2014天津卷 (2)某同學把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，將細繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運動，以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的關(guān)系此外還準備了打點計時器及配套的電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊等組裝的實驗裝置如圖所示若要完成該實驗，必需的實

13、驗器材還有哪些_實驗開始時，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行他這樣做的目的是下列的哪個_(填字母代號)A避免小車在運動過程中發(fā)生抖動B可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰C可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運動D可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的合力平衡摩擦后，當他用多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運動過快，致使打出的紙帶上點數(shù)較少，難以選到合適的點計算小車的速度在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你利用本實驗的器材提出一個解決辦法：_他將鉤碼重力做的功當作細繩拉力做的功，經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些這一情況可能是下列哪些原因造成的_(填字母代號)A在接通

14、電源的同時釋放了小車B小車釋放時離打點計時器太近C阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉D鉤碼做勻加速運動，鉤碼重力大于細繩拉力(2)刻度尺、天平(包括砝碼) D 可在小車上加適量的砝碼(或鉤碼) CD21(8分)2014山東卷 某實驗小組利用彈簧秤和刻度尺，測量滑塊在木板上運動的最大速度實驗步驟：用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過水平細繩和固定彈簧秤相連，如圖甲所示在A端向右拉動木板，待彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F；改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復步驟；實驗數(shù)據(jù)如下表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.590.

15、830.991.221.371.60 如圖乙所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端C處，細繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測量重物P離地面的高度h；滑塊由靜止釋放后開始運動并最終停在木板上的D點(未與滑輪碰撞)，測量C、D間的距離s.圖甲圖乙完成下列作圖和填空：(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標紙上作出FG圖線(2)由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)_(保留2位有效數(shù)字)(3)滑塊最大速度的大小v_(用h、s、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均正確)(3)eq r(2g（sh）)解析 (1)根據(jù)實驗步驟給出的實驗

16、數(shù)據(jù)描點、連線即可(2)上問所得圖線的斜率就是滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)(3)重物下落h時，滑塊的速度最大設滑塊的質(zhì)量為m，細繩拉力對滑塊所做的功為WF，對該過程由動能定理得WFmgheq f(1,2)mv20滑塊從C點運動到D點，由動能定理得WFmgs00由以上兩式得veq r(2g（sh）). m. 152014江蘇卷 如圖所示，生產(chǎn)車間有兩個相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙，甲的速度為v0.小工件離開甲前與甲的速度相同，并平穩(wěn)地傳到乙上，工件與乙之間的動摩擦因數(shù)為.乙的寬度足夠大，重力加速度為g.(1)若乙的速度為v0，求工件在乙上側(cè)向(垂直于乙的運動方向)滑過的距離s; (2)若乙的速度

17、為2v0，求工件在乙上剛停止側(cè)向滑動時的速度大小v; (3)保持乙的速度2v0不變，當工件在乙上剛停止滑動時，下一只工件恰好傳到乙上，如此反復若每個工件的質(zhì)量均為m，除工件與傳送帶之間的摩擦外，其他能量損耗均不計，求驅(qū)動乙的電動機的平均輸出功率.15答案 (1)eq f(r(2)veq oal(2,0),2g)(2)2v0(3)eq f(4r(5)mgv0,5)解析 (1)摩擦力與側(cè)向的夾角為45側(cè)向加速度大小axgcos 45勻變速直線運動2axs0veq oal(2,0)解得seq f(r(2)veq oal(2,0),2g).(2)設t0時刻摩擦力與側(cè)向的夾角為，側(cè)向、縱向加速度的大小分別為ax、ay則eq f(ay,ax)tan很小的t時間內(nèi)，側(cè)向、縱向的速度增量vxaxt，vyayt解得eq f(vy,vx)tan且由題意知taneq f(vy,vx)則eq f(vy,vx)eq f(vy