歷年高考全國卷物理真題專題六 機械能及其守恒定律

1、專題六機械能及其守恒定律一、選擇題（2020年全國卷I）行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞，車內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間內減小為零，關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單位面積的受力大小減少了碰撞前后司機動量的變化量將司機的動能全部轉換成汽車的動能延長了司機的受力時間并增大了司機的受力面積（2020年全國卷I）一物塊在高3.0m、長5.0m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10m/s2。則物塊下滑過程中機械能不守恒物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5物塊下滑時加速度的大小為6.0m

2、/s2當物塊下滑2.0m時機械能損失了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坑，該坑沿摩托車前進方向的水平寬度為3h,其左邊緣a點比右邊緣b點高0.5h。若摩托車經過a點時的動能為E（2020年全國III卷）甲、乙兩個物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運動，甲追上乙，并與乙發(fā)生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度隨時間的變化如圖中實線所示。已知甲的質量為kg，則碰撞過程兩物塊損失的機械能為D.6J（2019年全國II卷）從地面豎直向上拋出一物體，其機械能E等于動能E與重力勢能E之和。取地面總kp為重力勢能零點，該物體的E和E隨它離開地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取

3、10總pm/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得1008060200EpE/J物體的質量為2kgh=0時，物體的速率為20m/sh=2m時，物體的動能E=40Jk從地面至h=4m,物體的動能減少100J（2019年全國III卷）從地面豎直向上拋出一物體，物體在運動過程中除受到重力外，還受到一大小不變、方向始終與運動方向相反的外力作用。距地面高度h在3m以內時，物體上升、下落過程中動能E隨k力的變化如圖所示。重力加速度取10m/s2。該物體的質量為A.2kgB.1.5kgC.1kgD.0.5kg（2018年全國卷I）如圖，abc是豎直面內的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R；be是半徑為R的四分之一的圓弧，與a

4、b相切于b點。一質量為m的小球。始終受到與重力大小相等的水平外力的作用,自a點處從靜止開始向右運動，重力加速度大小為g。小球從a點開始運動到其軌跡最高點，機械能的增量為A2mgRB4mgRC5mgRD6mgR8.（2018年全國卷II）如圖，某同學用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一（2018年全國卷III）在一斜面頂端，將甲乙兩個小球分別以v和v的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落2在該斜面上。甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時速率的A.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，用電機通過豎井運送至地面。某豎井中礦車提升的速度大小

5、v隨時間t的變化關系如圖所示，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；兩次提升的高度相同，提升的質量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對于第次和第次提升過程，礦車上升所用的時間之比為4:5B.電機的最大牽引力之比為2:1C.電機輸出的最大功率之比為2:1D.電機所做的功之比為4:511.（2017新課標I）將質量為1.00kg的模型火箭點火升空，50g燃燒的燃氣以大小為600m/s的速度從火箭噴口在很短時間內噴出。在燃氣噴出后的瞬間，火箭的動量大小為（噴出過程中重力和空氣阻力可忽略）A.30kg-m/sB.5.7x102kg-m/sA.30kg-m/sB.5.7x10

6、2kg-m/sC.6.0 x102kg-m/sD.6.3x102kg-m/s12.（2017新課標II）如圖，一光滑大圓環(huán)固定在桌面上，環(huán)面位于豎直平面內，在大圓環(huán)上套著一個小C.始終指向大圓環(huán)圓心D.始終背離大圓環(huán)圓心13.（2017新課標）如圖，一質量為m，長度為l的均勻柔軟細繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點，M點與繩的上端P相距*l。重力加速度大小為g。在此過程中，外力做的功為A.9mglB.1mgl6C.1mglD.-mgl214.（2017新課標III）一質量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運動。F隨時間t變化的圖線如圖所示，則F/N4t/S

7、t=1s時物塊的速率為1m/st=2s時物塊的動量大小為4kgm/st=3s時物塊的動量大小為5kgm/st=4s時物塊的速度為零1（2017新課標II）如圖，半圓形光滑軌道固定在水平地面上，半圓的直徑與地面垂直。一小物塊以速度v從軌道下端滑入軌道并從軌道上端水平飛出，小物塊落地點到軌道下端的距離與軌道半徑有關，此距離最大時。對應的軌道半徑為（重力加速度大小為g）而B8gC石d.（2016年新課標ID如圖，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點，另一端與小球相連?，F(xiàn)將小球從M點由靜止釋放，它在下降的過程中經過了N點。已知M、N兩點處，彈簧對小球的彈兀力大小相等，且ZONMZOMN2mgR

8、，質點不能到達Q點1c.W二2mgR，質點到達Q點后，繼續(xù)上升一段距離1D.W4W，W2WB.W4W，W=2WF2F1f2f1F2F1f2f1c.w4W，W2WD.W4W，W2WF2F1f2f1F2F1f2f1（2013新課標I）2012年11日，“殲15”艦載機在“遼寧號”航空母艦上著艦成功。圖（a）為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機在飛行甲板上快速停止的原理示意圖。飛機著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機的動力系統(tǒng)立即關閉，阻攔系統(tǒng)通過阻攔索對飛機施加作用力，使飛機在甲板上短距離滑行后停止，某次降落，以飛機著艦為計時零點，飛機在t=0.4s時恰好鉤住阻攔索中間位置，其著艦到停止的速度一時間圖線如圖（b）所示。

9、假如無阻攔索，飛機從著艦到停止需要的滑行距離約為I000m。已知航母始終靜止，重力加速度的大小為g。則u(mi)3010050il,I,I,i：.O：.52.O2.圖(b)阻攔菊宦滑輪圖3）從著艦到停止，飛機在甲板上滑行的距離約為無阻攔索時的1/10在0.42.5s時間內，阻攔索的張力幾乎不隨時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0.42.5s時間內，阻攔系統(tǒng)對飛機做功的功率幾乎不變（2011新課標）一質點開始時做勻速直線運動，從某時刻起受到一恒力作用。此后，該質點的動能可能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，

10、再逐漸增大（2011新課標）一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質點，下列說法正確的是運動員到達最低點前重力勢能始終減小蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負功，彈性勢能增加蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點的選取有關23.（2010新課標）如圖所示，在外力作用下某質點運動的v-1圖象為正弦曲線。從圖中可以判斷A.在0t時間內，外力做正功1C.在t時刻，外力的功率最大2B.在0t時間內，外力的功率逐漸增大1在tt時間內，外力做的總功為零13、非選擇題24.（201

11、9年全國I卷）豎直面內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靜止于水平軌道的最左端，如圖（a）所示。t=0時刻，小物塊A在傾斜軌道上從靜止開始下滑，一段時間后與B發(fā)生彈性碰撞(碰撞時間極短)；當A返回到傾斜軌道上的P點(圖中未標出)時,速度減為0,此時對其施加一外力，使其在傾斜軌道上保持靜止。物塊A運動的v-1圖像如圖(b)所示，圖中的V和t均為未知量。已知A的質量為m，初始時A與B的高度差為H，重力加速度大11小為g,不計空氣阻力。AtH圖求物塊B的質量；在圖(b)所描述的整個運動過程中，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

12、止運動后，改變物塊與軌道間的動摩擦因數(shù),然后將A從P點釋放，一段時間后A剛好能與B再次碰上。求改變前面動摩擦因數(shù)的比值。25.(2019年全國III卷)靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質量分別為=1.0kg,=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，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E=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直k的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為卩=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；物塊

13、A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？(2017新課標I)一質量為8.00 x104kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面。飛船在離地面高度1.60 x105m處以7.50 x103m/s的速度進入大氣層，逐漸減慢至速度為100m/s時下落到地面。取地面為重力勢能零點，在飛船下落過程中，重力加速度可視為常量，大小取為9.8m/s2。(結果保留2位有效數(shù)字)分別求出該飛船著地前瞬間的機械能和它進入大氣層時的機械能；2）求飛船從離地面高度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入大氣層時速度大小的2.

14、0%。（2016年全國新課標I卷）如圖，一輕彈簧原長為2R,其一端固定在傾角為37的固定直軌道AC的底端A處，另一端位于直軌道上B處，彈簧處于自然狀態(tài)，直軌道與一半徑為5R的光滑圓弧軌道相6切于C點，AC=7R，A、B、C、D均在同一豎直平面內。質量為m的小物塊P自C點由靜止開始下滑，最低到達E點（未畫出），隨后P沿軌道被彈回，最高點到達F點，AF=4R,已知P與直134軌道間的動摩擦因數(shù)卩=4，重力加速度大小為g。（取sin37=5，cos37=5）（1）求P第一次運動到B點時速度的大小。（2）求P運動到E點時彈簧的彈性勢能。（3）改變物塊P的質量，將P推至E點，從靜止開始釋放。已知P自圓弧軌道的最高點D處水平飛7出后，恰好通過G點。G點在C點左下方，與C點水平相距R、豎直相距R，求P運動到D厶點時速度的大小和改變后P的質量。的物體由靜止釋放，當彈簧被壓縮到最短時，彈簧長度