機(jī)械能高考真題專題訓(xùn)練

機(jī)械能高考真題專題訓(xùn)練1、〔全國卷Ⅱ〕24．如圖，MNP為整直面內(nèi)一固定軌道，其圓弧段MN與水平段NP相切于N、P端固定一豎直擋板。M相對(duì)于N的高度為h，NP長度為s.一木塊自M端從靜止開始沿軌道下滑，與擋板發(fā)生一次完全彈性碰撞后停止在水平軌道上某處。假設(shè)在MN段的摩擦可忽略不計(jì)，物塊與NP段軌道間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求物塊停止的地方與N點(diǎn)距離的可能值。2、〔全國卷Ⅱ〕25．小球A和B的質(zhì)量分別為mA和mB且mA＞＞mB在某高度處將A和B先后從靜止釋放。小球A與水平地面碰撞后向上彈回，在釋放處的下方與釋放初距離為H的地方恰好與正在下落的小球B發(fā)生正幢，設(shè)所有碰撞都是彈性的，碰撞事件極短。求小球A、B碰撞后B上升的最大高度。3、〔北京卷〕21．如圖，跳臺(tái)滑雪運(yùn)發(fā)動(dòng)經(jīng)過一段加速滑行后從O點(diǎn)水平飛出，經(jīng)過3.0s落到斜坡上的A點(diǎn)。O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，斜坡與水平面的夾角＝37°，運(yùn)發(fā)動(dòng)的質(zhì)量m＝50kg。不計(jì)空氣阻力?！踩in37°＝0.60，cos37°＝0.80;g取10m/s2〕求 〔1〕A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離L; 〔2〕運(yùn)發(fā)動(dòng)離開O點(diǎn)時(shí)的速度大小; 〔3〕運(yùn)發(fā)動(dòng)落到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。4、〔新課標(biāo)卷〕16．如下圖，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的圖象為正弦曲線。從圖中可以判斷A．在0～t1時(shí)間內(nèi)，外力做正功B．在0～t1時(shí)間內(nèi)，外力的功率逐漸增大C．在t2時(shí)刻，外力的功率最大D．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，外力做的總功為零MNMNEF··A．只與斜面的傾角有關(guān)B．只與斜面的長度有關(guān)C．只與下滑的高度有關(guān)D．只與物體的質(zhì)量有關(guān)6、〔安徽卷〕24．如圖，ABD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB段是水平的，BD段為半徑R=的半圓，兩段軌道相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)大小E=5.0×103V/m。一不帶電的絕緣小球甲，以速度υ0沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)，與靜止在B點(diǎn)帶正電的小球乙發(fā)生彈性碰撞。甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=1.0×10-2kg，乙所帶電荷量q=2.0×10-5C，g取10m/s2。(水平軌道足夠長，甲、乙兩球可視為質(zhì)點(diǎn)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程無電荷轉(zhuǎn)移)〔1〕甲乙兩球碰撞后，乙恰能通過軌道的最高點(diǎn)D，求乙在軌道上的首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離；〔2〕在滿足(1)的條件下。求的甲的速度υ0；〔3〕假設(shè)甲仍以速度υ0向右運(yùn)動(dòng)，增大甲的質(zhì)量，保持乙的質(zhì)量不變，求乙在軌道上的首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離范圍。AAEBRDv0甲乙7、〔上海理綜〕5．高臺(tái)滑雪運(yùn)發(fā)動(dòng)騰空躍下，如果不考慮空氣阻力，那么下落過程中該運(yùn)發(fā)動(dòng)機(jī)械能的轉(zhuǎn)換關(guān)系是〔〕。A．動(dòng)能減少，重力勢能減少B．動(dòng)能減少，重力勢能增加C．動(dòng)能增加，重力勢能減少D．動(dòng)能增加，重力勢能增加8、〔上海理綜〕8．如圖是位于錦江樂園的摩天輪，高度為108m，直徑是98m。一質(zhì)量為50kg的游客乘坐該摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)一圈需25min。如果以地面為零勢能面，那么他到達(dá)最高處時(shí)的〔取g=10m/s2〕〔〕。C．重力勢能為5.4×104J，角速度為4.2×10-3rad/sD．重力勢能為4.9×104J，角速度為4.2×10-3rad/s9、〔上海理綜〕40．太陽能是清潔的新能源，為了環(huán)保，我們要減少使用像煤炭這樣的常規(guī)能源而大力開發(fā)新能源。劃分以下能源的類別，把編號(hào)填入相應(yīng)的表格。①石油②地?zé)崮堍酆四堍芴烊粴猗蒿L(fēng)能⑥潮汐能類別編號(hào)新能源常規(guī)能源10、〔上海理綜〕43．純電動(dòng)概念車E1是中國館的鎮(zhèn)館之寶之一。假設(shè)E1概念車的總質(zhì)量為920kg，在16s內(nèi)從靜止加速到100km/h〔即/s〕，受到恒定的阻力為1500N，假設(shè)它做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)力系統(tǒng)提供的牽引力為N。當(dāng)E1概念車以最高時(shí)速120km/h〔即/s〕做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)力系統(tǒng)輸出的功率為kW。11、〔上海物理〕18．如圖為質(zhì)量相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B在同一直線上運(yùn)動(dòng)的v-t圖像。由圖可知〔 〕〔A〕在t時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一位置〔B〕在t時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)速度相等〔C〕在0-t時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B比質(zhì)點(diǎn)A位移大〔D〕在0-t時(shí)間內(nèi)合外力對(duì)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)做功相等Fα30012、〔上海物理〕25．如圖，固定于豎直面內(nèi)的粗糙斜桿，與水平方向夾角為30Fα30013、〔上海物理〕30．如圖，ABC和ABD為兩個(gè)光滑固定軌道，A、B、E在同一水平面上，C、D、E在同一豎直線上，D點(diǎn)距水平面的高度為h，C點(diǎn)的高度為2h，一滑塊從A點(diǎn)以初速度v0分別沿兩軌道滑行到C或D處后水平拋出。〔1〕求滑塊落到水平面時(shí)，落點(diǎn)與E點(diǎn)間的距離sC和sD；〔2〕為實(shí)現(xiàn)sC＜sD，v0應(yīng)滿足什么條件？14、〔江蘇卷〕8．如下圖，平直木板AB傾斜放置，板上的P點(diǎn)距A端較近，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小，先讓物塊從A由靜止開始滑到B。然后，將A著地，抬高B，使木板的傾角與前一過程相同，再讓物塊從B由靜止開始滑到A。上述兩過程相比擬，以下說法中一定正確的有〔A〕物塊經(jīng)過P點(diǎn)的動(dòng)能，前一過程較小〔B〕物塊從頂端滑到P點(diǎn)的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過程較少〔C〕物塊滑到底端的速度，前一過程較大〔D〕物塊從頂端滑到底端的時(shí)間，前一過程較長15、〔江蘇卷〕14．在游樂節(jié)目中，選手需要借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺(tái)上，小明和小陽觀看后對(duì)此進(jìn)行了討論。如下圖，他們將選手簡化為質(zhì)量m=60kg的指點(diǎn)，選手抓住繩由靜止開始擺動(dòng)，此事繩與豎直方向夾角α=300，〔1〕求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩拉力的大小F；〔2〕假設(shè)繩長l=2m,選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入手中。設(shè)水碓選手的平均浮力f1=800N，平均阻力f2=700N，求選手落入水中的深度d；〔3〕假設(shè)選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手，小明認(rèn)為繩越長，在浮臺(tái)上的落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)；小陽認(rèn)為繩越短，落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)，請(qǐng)通過推算說明你的觀點(diǎn)。16、〔重慶卷〕25．某興趣小組用如題25所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。他們在水平桌面上固定一內(nèi)徑為d的圓柱形玻璃杯，杯口上放置一直徑為d,質(zhì)量為m的勻質(zhì)薄原板，板上放一質(zhì)量為2m的小物體。板中心、物塊均在杯的軸線上，物塊與板間動(dòng)摩擦因數(shù)為，不計(jì)板與杯口之間的摩擦力，重力加速度為g，不考慮板翻轉(zhuǎn)。〔1〕對(duì)板施加指向圓心的水平外力，設(shè)物塊與板間最大靜摩擦力為，假設(shè)物塊能在板上滑動(dòng)，求應(yīng)滿足的條件?！?〕如果對(duì)板施加的指向圓心的水平外力是作用時(shí)間極短的較大沖擊力，沖量為，①應(yīng)滿足什么條件才能使物塊從板上掉下？②物塊從開始運(yùn)動(dòng)到掉下時(shí)的位移為多少？根據(jù)與的關(guān)系式說明要使更小，沖量應(yīng)如何改變。.17、〔四川卷〕25．如下圖，空間有場強(qiáng)的豎直向下的勻強(qiáng)電場，長的不可伸長的輕繩一端固定于點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量的不帶電小球，拉起小球至繩水平后，無初速釋放。另一電荷量、質(zhì)量與相同的小球，以速度水平拋出，經(jīng)時(shí)間與小球與點(diǎn)下方一足夠大的平板相遇。不計(jì)空氣阻力，小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，取?！?〕求碰撞前瞬間小球的速度?！?〕假設(shè)小球經(jīng)過路到達(dá)平板，此時(shí)速度恰好為O，求所加的恒力?！?〕假設(shè)施加恒力后，保持平板垂直于紙面且與水平面的夾角不變，在點(diǎn)下方面任意改變平板位置，小球均能與平板正碰，求出所有滿足條件的恒力。18、〔福建卷〕17．如圖〔甲〕所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖〔乙〕所示，那么K^S*5U.C#OA．時(shí)刻小球動(dòng)能最大B．時(shí)刻小球動(dòng)能最大C．~這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能先增加后減少D．~這段時(shí)間內(nèi)，小球增加的動(dòng)能等于彈簧減少的彈性勢能19、〔福建卷〕22．如下圖，物體A放在足夠長的木板B上，木板B靜止于水平面。t=0時(shí)，電動(dòng)機(jī)通過水平細(xì)繩以恒力F拉木板B，使它做初速度為零，加速度aB=1．0m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。A的質(zhì)量mA和B的質(zhì)量mg均為2.0kg,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.05，B與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等，重力加速度g取10m/s2〔1〕物體A剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aA〔2〕t=1.0s時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率P；〔3〕假設(shè)t=1.0s時(shí)，將電動(dòng)機(jī)的輸出功率立即調(diào)整為P`=5W，并在以后的運(yùn)動(dòng)過程中始終保持這一功率不變，t=3.8s時(shí)物體A的速度為1.2m/s。那么在t=1.0s到t=320、〔浙江卷〕22．在一次國際城市運(yùn)動(dòng)會(huì)中，要求運(yùn)發(fā)動(dòng)從高為H的平臺(tái)上A點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿著動(dòng)摩擦因數(shù)為的滑道向下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后水平滑出，最后落在水池中。設(shè)滑道的水平距離為L，B點(diǎn)的高度h可由運(yùn)發(fā)動(dòng)自由調(diào)節(jié)〔取g=10m/s2〕。求：〔1〕運(yùn)發(fā)動(dòng)到達(dá)B點(diǎn)的速度與高度h的關(guān)系；〔2〕運(yùn)發(fā)動(dòng)要到達(dá)最大水平運(yùn)動(dòng)距離，B點(diǎn)的高度h應(yīng)調(diào)為多大？對(duì)應(yīng)的最大水平距離Smax為多少？HLhAB〔3〕假設(shè)圖中H＝4m，L＝5m，動(dòng)摩擦因數(shù)HLhAB21、〔廣東卷〕35．如圖15所示，一條軌道固定在豎直平面內(nèi)，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O(shè)為圓心、R為半徑的一小段圓弧?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊A和B緊靠在一起，靜止于b處，A的質(zhì)量是B的3倍。兩物塊在足夠大的內(nèi)力作用下突然別離，分別向左、右始終沿軌道運(yùn)動(dòng)。B到b點(diǎn)時(shí)速度沿水平方向，此時(shí)軌道對(duì)B的支持力大小等于B所受重力的3/4，A與ab段的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度g，求：物塊B在d點(diǎn)的速度大小;物塊A滑行的距離s19．我國“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時(shí)軌道”上繞地球運(yùn)行〔即繞地球一圈需要24小時(shí))；然后，經(jīng)過兩次變軌依次到達(dá)“48小時(shí)軌道”和“72小時(shí)軌道”；最后奔向月球。如果按圓形軌道計(jì)算，并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，那么在每次變軌完成后與變軌前相比，A．衛(wèi)星動(dòng)能增大，引力勢能減小B．衛(wèi)星動(dòng)能增大，引力勢能增大C．衛(wèi)星動(dòng)能減小，引力勢能減小D．衛(wèi)星動(dòng)能減小，引力勢能增大16．一蹦極運(yùn)發(fā)動(dòng)身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運(yùn)發(fā)動(dòng)可視為質(zhì)點(diǎn)，以下說法正確的選項(xiàng)是A．運(yùn)發(fā)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢能始終減小B．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C．蹦極過程中，運(yùn)發(fā)動(dòng)、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．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)18．電磁軌道炮工作原理如下圖。待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸。電流I從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回。軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場〔可視為勻強(qiáng)磁場〕，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比。通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出?，F(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的方法是ILA．ILB．只將電流I增加至原來的2倍C．只將彈體質(zhì)量減至原來的一半D．將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其它量不變22．〔16分〕如下圖，長度為l的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m的小球〔小球的大小可以忽略〕?！?〕在水平拉力F的作用下，輕繩與豎直方向的夾角為α，小球保持靜止。畫出此時(shí)小球的受力圖，并求力F的大??；OlOlFmα23．利用電場和磁場，可以將比荷不同的離子分開，這種方法在化學(xué)分析和原子核技術(shù)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。如下圖的矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長)中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，A處有一狹縫。離子源產(chǎn)生的離子，經(jīng)靜電場加速后穿過狹縫沿垂直于GA邊且垂直于磁場的方向射入磁場，運(yùn)動(dòng)到GA邊，被相應(yīng)的收集器收集。整個(gè)裝置內(nèi)部為真空。被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是m1和m2(m1>m2)，電荷量均為q。加速電場的電勢差為U，離子進(jìn)入電場時(shí)的初速度可以忽略。不計(jì)重力，也不考慮離子間的相互作用。(1)求質(zhì)量為m1的離子進(jìn)入磁場時(shí)的速率v1；(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，求兩種離子在GA邊落點(diǎn)的間距s；(3)在前面的討論中忽略了狹縫寬度的影響，實(shí)際裝置中狹縫具有一定寬度。假設(shè)狹縫過寬，可能使兩束離子在GA邊上的落點(diǎn)區(qū)域交疊，導(dǎo)致兩種離子無法完全別離。設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)，GA邊長為定值L，狹縫寬度為d，狹縫右邊緣在A處。離子可以從狹縫各處射入磁場，入射方向仍垂直于GA邊且垂直于磁場。為保證上述兩種離子能落在GA邊上并被完全別離，求狹縫的最大寬度。32．(14分)電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長S=1.15m，兩導(dǎo)軌間距L=0.75m，導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R=1.5Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度BT的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向上。阻值r=Ω，質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底(1)金屬棒在此過程中克服安培力的功；(2)金屬棒下滑速度時(shí)的加速度．(3)為求金屬棒下滑的最大速度，有同學(xué)解答如下：由動(dòng)能定理，……。由此所得結(jié)果是否正確？假設(shè)正確，說明理由并完本錢小題；假設(shè)不正確，給出正確的解答。33．(14分)如圖(a)，磁鐵A、B的同名磁極相對(duì)放置，置于水平氣墊導(dǎo)軌上。A固定于導(dǎo)軌左端，B的質(zhì)量m=0.5kg，可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動(dòng)。將B在A附近某一位置由靜止釋放，由于能量守恒，可通過測量B在不同位置處的速度，得到B的勢能隨位置x的變化規(guī)律，見圖(c)中曲線I。假設(shè)將導(dǎo)軌右端抬高，使其與水平面成一定角度(如圖(b)所示)，那么B的總勢能曲線如圖(c)中II所示，將B在處由靜止釋放，求：(解答時(shí)必須寫出必要的推斷說明。取(1)B在運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能最大的位置；(2)運(yùn)動(dòng)過程中B的最大速度和最大位移。(3)圖(c)中直線III為曲線II的漸近線，求導(dǎo)軌的傾角。(4)假設(shè)A、B異名磁極相對(duì)放置，導(dǎo)軌的傾角不變，在圖(c)上畫出B的總勢能隨x的變化曲線．10．〔16分〕如下圖，圓管構(gòu)成的半圓形豎直軌道固定在水平地面上，軌道半徑為R，MN為直徑且與水平面垂直，直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球A以某一初速度沖進(jìn)軌道，到達(dá)半圓軌道最高點(diǎn)M時(shí)與靜止于該處的質(zhì)量與A相同的小球B發(fā)生碰撞，碰后兩球粘在一起飛出軌道，落地點(diǎn)距N為2R。重力加速度為g，忽略圓管內(nèi)徑，空氣阻力及各處摩擦均不計(jì)，求：〔1〕粘合后的兩球從飛出軌道到落地的時(shí)間t；〔2〕小球A沖進(jìn)軌道時(shí)速度v的大小。14．現(xiàn)要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示：水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連；遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間t。用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌低端C點(diǎn)的距離，h表示A與C的高度差，b表示遮光片的寬度，s表示A,B兩點(diǎn)的距離，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度。用g表示重力加速度。完成以下填空和作圖；〔1〕假設(shè)將滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放，那么在滑塊從A運(yùn)動(dòng)至B的過程中，滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量可表示為。動(dòng)能的增加量可表示為。假設(shè)在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，與s的關(guān)系式為=________.(2)屢次改變光電門的位置，每次均令滑塊自同一點(diǎn)〔A點(diǎn)〕下滑，測量相應(yīng)的s與t值，結(jié)果如下表所示：12345s〔m〕t〔ms〕1/t2〔104s－2〕以s為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在答題卡上對(duì)應(yīng)圖2位置的坐標(biāo)紙中描出第1和第5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；根據(jù)5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)作直線，求得該直線的斜率k=×104m-1·s-2(保存3位有效數(shù)字)由測得的h、d、b、M和m數(shù)值可以計(jì)算出直線的斜率k0，將k和k0進(jìn)行比擬，假設(shè)其差值在試驗(yàn)允許的范圍內(nèi)，那么可認(rèn)為此試驗(yàn)驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。24.〔20分〕節(jié)能混合動(dòng)力車是一種可以利用汽油及