歷年高考全國卷物理真題專題六機(jī)械能及其守恒定律

1、專題六機(jī)械能及其守恒定律一、選擇題1.（2020年全國卷I）行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞，車內(nèi)的安全氣囊會被彈出并瞬間充滿氣體。若碰撞后汽車的速度在很短時(shí)間內(nèi)減小為零，關(guān)于安全氣囊在此過程中的作用，下列說法正確的是增加了司機(jī)單位面積的受力大小減少了碰撞前后司機(jī)動量的變化量將司機(jī)的動能全部轉(zhuǎn)換成汽車的動能延長了司機(jī)的受力時(shí)間并增大了司機(jī)的受力面積2.（2020年全國卷I）物塊在高3.Om、長5.Om的斜面頂端從靜止開始沿斜面下滑，其重力勢能和動能隨下滑距離S的變化圖中直線I、II所示，重力加速度取IOzz?/?。則物塊下滑過程中機(jī)械能不守恒物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5物塊下滑時(shí)加速度的大小為

2、6.0/7?/52當(dāng)物塊下滑2.Om時(shí)機(jī)械能損失了12J（2019年全國II卷）如圖，在摩托車越野賽途中的水平路段前方有一個(gè)坑，該坑沿摩托車前進(jìn)方向的水平寬度為3h,其左邊緣&點(diǎn)比右邊緣b點(diǎn)Ig05h若摩托車經(jīng)過3點(diǎn)時(shí)的動能為環(huán)它會落到坑內(nèi)C點(diǎn)，C與d的水平距離和高度差均為h；若經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)的動能為場，該摩托車釦恰能越過坑到達(dá)b點(diǎn)。字等于EI（2020年全國III卷）甲、乙兩個(gè)物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運(yùn)動，屮追上乙，并與乙發(fā)生碰撞，碰撞前后屮、乙的速度隨時(shí)間的變化如圖中實(shí)線所示。已知甲的質(zhì)量為IS,則碰撞過程兩物塊損失的機(jī)械能為TOC o 1-5 h z3J4J5J6J5.（2019年全國

3、II卷）從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動能E與重力勢能EP之和。取地而物體的質(zhì)量為2kg力=0時(shí)，物體的速率為20m/sA=2m時(shí)，物體的動能Ek=40J從地而至A=4m,物體的動能減少IooJ6.（2019年全國III卷）從地而豎宜向上拋出一物體，物體在運(yùn)動過程中除受到重力外，還受到一大小不變、m/s20該物體的質(zhì)量為A.2kgB1.5kg(.；為重力勢能零點(diǎn)，該物體的E總和d，隨它離開地面的髙度力的變化如圖所示。重力加速度取10mS20由方向始終與運(yùn)動方向相反的外力作用匚距地而高度力在3m以內(nèi)時(shí)，物體上升、下落過程中動能瓦隨的變化如圖所示。重力加速度取107自d點(diǎn)處從靜止開始向

4、右運(yùn)動，重力加速度大小為炸小球從d點(diǎn)開始運(yùn)動到瓦軌跡最髙點(diǎn)，機(jī)械能的增量為7（2018年全國卷I）如圖，加疋是豎直而內(nèi)的光滑固左軌道，水平，長度為2R：處是半徑為R的四分之一的圓弧，與”相切于點(diǎn)。一質(zhì)量為川的小球。始終受到與重力大小相等的水平外力的作用A.2mgRB.4mgRC5mgRD6mgR（2018年全國卷II）如圖，某同學(xué)用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運(yùn)動至具有某一速度，木箱獲得的動能一定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（2018年全國卷1【）在一斜而頂端，將甲乙兩個(gè)小球分別以”和M的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落2在

5、該斜面上。甲球落至斜而時(shí)的速率是乙球落至斜而時(shí)速率的2倍B.4倍C.6倍D.8倍（2018年全國卷III）地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機(jī)通過豎井運(yùn)送至地而。某豎井中礦車提升的速度大小卩隨時(shí)間/的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同：兩次提升的髙度相同，提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對于第次和第次提升過程，礦車上升所用的時(shí)間之比為4:5B.電機(jī)的最大牽引力之比為2:1C.電機(jī)輸出的最大功率之比為2:1D.電機(jī)所做的功之比為4:511.（2017新課標(biāo)I）將質(zhì)量為1.00kg的模型火箭點(diǎn)火升空，50g燃燒的燃?xì)庖源笮?00m/s的速

6、度從火箭噴在很短時(shí)間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的動量大小為（噴出過程中重力和空氣阻力可忽略）A.30kgnpsC.6.0 x102kgnps12.（2017新課標(biāo)II）如圖，一光滑大圓環(huán)固左在桌面上，環(huán)面位于豎直平而內(nèi)，在大圓環(huán)上套著一個(gè)小C始終指向大圓環(huán)圓心D.始終背離大圓環(huán)圓心5.7x102kgnpsD6.3x1O2kgm/s13（2017新課標(biāo)）如圖，一質(zhì)雖:為加，長度為/的均勻柔軟細(xì)繩P0豎直懸掛。用外力將繩的下端0緩慢地豎直向上拉起至M點(diǎn)，M點(diǎn)與繩的上端P相距重力加速度大小為乩在此過程中，外力做的功為mglB.C.D欣/963214.（2017新課標(biāo)III）質(zhì)量為2kg的物塊在

7、合外力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動。F隨時(shí)間/變化的圖線如圖所示，貝9時(shí)物塊的速率為InVsf=2s時(shí)物塊的動量大小為4kgmSf=3s時(shí)物塊的動量大小為5kgnVs/=4s時(shí)物塊的速度為零（2017新課標(biāo)II）如圖，半圓形光滑軌道固左在水平地而上，半圓的直徑與地而垂直。一小物塊以速度卩從軌道下端滑入軌道，并從軌道上端水平飛出，小物塊落地點(diǎn)到軌道下端的距離與軌道半徑有關(guān)，此距離最大時(shí)。對應(yīng)的軌道半徑為（重力加速度大小為g）VV-VA.C.DYnsR,質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)W=sR，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)0點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離Wv丄加gR,質(zhì)點(diǎn)到達(dá)0點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離2（2015新課標(biāo)II）如圖，滑塊、b的

8、質(zhì)量均為加，“套在固泄豎直桿上，與光滑水平地面相距力，b放在地面上，“、b通過錢鏈用剛性輕桿連接。由靜止開始運(yùn)動，不計(jì)摩擦，“、b可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g。貝U“落地刖，輕桿對b直做正功落地時(shí)速度大小為J葩下落過程中，其加速度大小始終不大于g“落地前，當(dāng)“的機(jī)械能最小時(shí)，b對地而的壓力大小為噸（2014新課標(biāo)II）物體靜止在粗糙水平地而上，現(xiàn)用一大小為斥的水平拉力拉動物體，經(jīng)過一段時(shí)間后其速度變?yōu)閥，若將水平拉力的大小改為人，物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時(shí)間后速度變?yōu)榧樱瑢τ谏鲜鰞蓚€(gè)過程，用略2分別表示拉力斥、耳所做的功，W小旳2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則A.W-24Wn,Wy2

9、WflB.w24Vn,VV12=2W.1C.Va24wnVVr,=2VV,.1D.Wr24Wn,Wf22W（I20.（2013新課標(biāo)I）2012年11日，“殲15艦載機(jī)在“遼寧號”航空母艦上著艦成功。圖（a）為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機(jī)在飛行甲板上快速停止的原理示意圖。飛機(jī)著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機(jī)的動力系統(tǒng)立即關(guān)閉，阻攔系統(tǒng)通過阻攔索對飛機(jī)施加一八用力，使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停止，某次降落，以飛機(jī)著艦為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，飛機(jī)在r=0.4s時(shí)恰好鉤住阻攔索中間位置，英著艦到停止的速度一時(shí)間圖線如圖（b）所示。假如無阻欄索，飛機(jī)從著艦到停止需要的滑行距離約為IOOOme已知航母始終靜止，重力加速度的大小

10、為g。貝U*飛機(jī)/阻攔索一定滑輪/圖3）圖(b)A.從著艦到停止，飛機(jī)在甲板上滑行的距離約為無阻攔索時(shí)的1/10在0.42.5s時(shí)間內(nèi)，阻攔索的張力幾乎不隨時(shí)間變化在滑行過程中，飛行員所承受的加速度大小會超過2.5g在0.425s時(shí)間內(nèi)，阻攔系統(tǒng)對飛機(jī)做功的功率幾乎不變（2011新課標(biāo)）一質(zhì)點(diǎn)開始時(shí)做勻速直線運(yùn)動，從某時(shí)刻起受到一恒力作用。此后，該質(zhì)點(diǎn)的動能可能A.一直增大先逐漸減小至零，再逐漸增大先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大（2011新課標(biāo)）一蹦極運(yùn)動員身系彈性蹦極繩從水而上方的髙臺下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水而還有數(shù)米距藹。假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動員可

11、視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是運(yùn)動員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢能始終減小蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢能增加蹦極過程中，運(yùn)動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點(diǎn)的選取有關(guān)（2010新課標(biāo)）如圖所示，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的VT圖象為正弦曲線。從圖中可以判斷A在0人時(shí)間內(nèi)，外力做正功B在0片時(shí)間內(nèi)，外力的功率逐漸增大0在$時(shí)刻，外力的功率最大D在/時(shí)間內(nèi)，外力做的總功為零二、非選擇題（2019年全國I卷）豎直而內(nèi)一傾斜軌道與一足夠長的水平軌道通過一小段光滑圓弧平滑連接，小物塊B靜I匕于水平軌道的最左端，如圖（a）所示。f=0時(shí)刻，小物塊A在傾斜軌道上

12、從靜止開始下滑,段時(shí)間后與B發(fā)生彈性碰撞(碰撞時(shí)間極短)：當(dāng)4返回到傾斜軌道上的P點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)時(shí)，速度減為0,此時(shí)對其施加一外力，使英在傾斜軌道上保持靜I匕。物塊A運(yùn)動的vr圖像如圖(b)所示，圖中的氣和人均為未知量。已知A的質(zhì)量為加，初始時(shí)A與3的髙度差為H，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。求物塊B的質(zhì)量：在圖(b)所描述的整個(gè)運(yùn)動過程中，求物塊A克服摩擦力所做的功：已知兩物塊與軌道間的動摩擦因數(shù)均相等，在物塊B停止運(yùn)動后，改變物塊與軌道間的動摩擦因數(shù)，然后將A從P點(diǎn)釋放，一段時(shí)間后A剛好能與B再次碰上。求改變前而動摩擦因數(shù)的比值。25.(2019年全國III卷)靜止在水平地面上的兩小

13、物塊A、B，質(zhì)量分別為=1.0kg,伽=4.0kg：兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離/=1.0m,如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=IO.OJ。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為“=0.20。重力加速度取g=10mS23。A、B運(yùn)動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。(2)求飛船從離地而髙度600m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%C27.(2016年全國新課標(biāo)I卷)如圖，一輕彈簧原長為2/?,英一端固總在傾角

14、為37。的固泄直軌道AC的底端A處，另一端位于直軌道上處，彈簧處于自然狀態(tài)，直軌道與一半徑為JR的光滑圓弧軌道相切于C點(diǎn)，AC=1R.A.BC、D均在同一豎直平而內(nèi)。質(zhì)呈為加的小物塊P自C點(diǎn)由靜止開始下滑，最低到達(dá)E點(diǎn)(未畫出)，隨后P沿軌道被彈回，最高點(diǎn)到達(dá)F點(diǎn)，AF=4R,已知P與直134軌道間的動摩擦因數(shù)“二一，重力加速度大小為L(取sin37。=-,cos37=-)4552求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小：3物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？（1）求P第一次運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)速度的大小。（2）求P運(yùn)動到E點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能。（3）改變物塊P的質(zhì)量，將P推至E點(diǎn)，從靜止開始釋放。已知P自圓弧軌道的最高點(diǎn)D處水平飛7出后，恰好通過G點(diǎn)。G點(diǎn)在C點(diǎn)左下方，與C點(diǎn)水平相距一/?、豎直相距求P運(yùn)動到D點(diǎn)時(shí)速度的大小和改變后P的質(zhì)量。體由靜I上釋放，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，禪簧長度為/，現(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固泄在A點(diǎn)，另一端與物塊P接觸但不連接.AB是長度為51的水平軌道，B端與半徑I的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑RD豎直，如圖所示，物塊P與AB間的動摩擦因數(shù)“二0.5.用外力推動物塊P,將彈簧壓縮至長度/,然后放開，P開始