2019高考物理試題分類匯編-動能定理機(jī)械能守恒定律功能關(guān)系(純word附

1、2019高考物理試題分類匯編-動能定理機(jī)械能守恒定律功能關(guān)系(純word附2018上海15、質(zhì)量相等的均質(zhì)柔軟細(xì)繩A、B平放于水平地面，繩A較長。分別捏住兩繩中點緩慢提起，直到全部離開地面，兩繩中點被提升的高度分別為hA、hB，上述過程中克服重力做功分別為WA、WB。假設(shè)AhAhB，那么一定有WAWBBhAhB，那么可能有WAWB ChAhB，那么可能有WAWBDhAhB，那么一定有WAWB15.【考點】此題考查物體的重心和重力做功【解析】兩繩子中點被提升從而使繩子全部離開地面，考慮此時繩子重心上升的高度，繩子的重心在繩子中點兩邊繩子的中心處。假設(shè)繩子總長為，那么細(xì)繩A重心上升的高度為，細(xì)繩B

2、重心上升的高度為。由題意可知，因而選項A、C、D錯誤，選項B正確?！敬鸢浮緽2018上海16、如圖，可視為質(zhì)點的小球A、B用不可伸長的細(xì)軟輕線連接，跨過固定在地面上半徑為R有光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的兩倍。當(dāng)B位于地面時，A恰與圓柱軸心等高。將A由靜止釋放，B上升的最大高度是A2RB5R/3C4R/3D2R/316.【考點】此題考查機(jī)械能守恒【解析】設(shè)、的質(zhì)量分別為、，當(dāng)A落到地面，B恰運(yùn)動到與圓柱軸心等高處，以A、B整體為研究對象，機(jī)械能守恒，故有，當(dāng)A落地后，B球以速度v豎直上拋，到達(dá)最高點時又上升的高度為，故B上升的總高度為，選項C正確。【答案】C【誤區(qū)警示】此題需要注意兩個方面：一個是A

3、和B的質(zhì)量關(guān)系不要搞錯或者混淆；二是B上升的高度應(yīng)該是從地面開始計算。2018上海18、位于水平面上的物體在水平恒力F1作用下，做速度為v1的勻速運(yùn)動；假設(shè)作用力變?yōu)樾泵嫔系暮懔2，物體做速度為v2的勻速運(yùn)動，且F1與F2功率相同。那么可能有AF2F1，v1v2BF2F1，v1v2CF2F1，v1v2DF2F1，v1v2 18.【考點】此題考查受力分析和功率的計算【解析】物體在水平恒力F1作用下勻速運(yùn)動，水平方向有。作用力變?yōu)樾毕蛏系暮懔2時，設(shè)F2與水平方向的夾角為，物體勻速運(yùn)動時在水平方向有，故其中，因而兩力大小關(guān)系不確定。但兩種情況下物體均勻速運(yùn)動，且拉力功率相同，因而克服摩擦力做功

4、的功率也相同，第二種情況下摩擦力小，因而必有 v1v2，應(yīng)選項B、D正確?！敬鸢浮緽D【方法總結(jié)】在比較力和速度時，需要先計算兩物理量的具體表達(dá)式，從而再進(jìn)行比較。(2018 大綱版26.20分注意：在試題卷上作答無效一探險隊員在探險時遇到一山溝，山溝的一側(cè)豎直，另一側(cè)的坡面呈拋物線形狀。此隊員從山溝的豎直一側(cè)，以速度v0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面。如下圖，以溝底的O點為原點建立坐標(biāo)系Oxy。，山溝豎直一側(cè)的高度為2h，坡面的拋物線方程為，探險隊員的質(zhì)量為m。人視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，重力加速度為g。（1） 求此人落到破面試的動能；（2） 此人水平跳出的速度為多大時，他落在坡面時的動能最小？動能

5、的最小值為多少？及函數(shù)最值的計算，意在考查考生的綜合分析及數(shù)學(xué)計算能力。解：1設(shè)探險隊員跳到坡面上時水平位移為x,豎直位移為H，由平拋運(yùn)動規(guī)律有：，整個過程中，由動能定理可得：由幾何關(guān)系，坡面的拋物線方程解以上各式得：1. 由，令，那么當(dāng)時，即探險隊員的動能最小，最小值為【參考答案】12，2018廣東17圖4是滑道壓力測試的示意圖，光滑圓弧軌道與光滑斜面相切，滑道底部B處安裝一個壓力傳感器，其示數(shù)N表示該處所受壓力的大小，某滑塊從斜面上不同高度h處由靜止下滑，通過B是，以下表述正確的有A.N小于滑塊重力B.N大于滑塊重力C.N越大說明h越大D.N越大說明h越小【考點】圓周運(yùn)動【答案】BC【解析

6、】由機(jī)械能守恒定律，對B點受力分析，那么，那么.N大于滑塊重力，N越大說明h越大，正確選項為BC。2018北京22、16分如下圖，質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運(yùn)動，經(jīng)距離l后以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上。l=1.4m，v=3.0m/s，m=0.10kg，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)u=0.25，桌面高h(yuǎn)=0.45m.。不計空氣阻力，重力加速度取10m/s2。求(1)小物塊落地點距飛出點的水平距離s；0shl(2)小物塊落地時的動能EK；(3)小物塊的初速度大小v0。22解析：1小物塊落地所用時間為t，有s小物塊落地點距飛出點的水平距離m2根據(jù)機(jī)械能守恒，小物塊落地時的動能為J3在

7、桌面上滑行過程中根據(jù)動能定理有那么m/s2018北京23.(18分)摩天大樓中一部直通高層的客運(yùn)電梯.行程超過百米。電梯的簡化模型如I所示?？紤]安全、舒適、省時等因索，電梯的加速度a隨時間t變化的。電梯在t=0時由靜止開始上升，a一t圖像如圖2所示。電梯總質(zhì)最m=2.0103kg。忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2。1求電梯在上升過程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；2類比是一種常用的研究方法。對于直線運(yùn)動，教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法。請你借鑒此方法，對比加速度和速度的定義，根據(jù)圖2所示a-t圖像，求電梯在第1s內(nèi)的速度改變量v1和第2s末的速率v2；3求電梯以最大速率上升

8、時，拉力做功的功率P；再求在011s時間內(nèi)，拉力和重力對電梯所做的總功W。解析：1如圖2所示a一t圖像可知011s電梯處于超重，加速度越大拉力越大，根據(jù)牛頓第二定律得N3041s電梯處于失重，加速度越大拉力越小，根據(jù)牛頓第二定律得N2v-t圖像中根據(jù)面積求位移，那么在a-t圖像中根據(jù)面積求速度的改變第1s內(nèi)的速度改變量等于a-t圖像與t軸所夾的前1s內(nèi)的三角形面積m/s由于初速為0，第2s末的速率v2等于a-t圖像與t軸所夾的前2s內(nèi)的梯形面積m/s3由于前11s一直在加速，所以11s末電梯以最大速率上升，此時速度等于a-t圖像與t軸所夾的前11s內(nèi)的梯形面積m/s此時電梯的加速度為0，根據(jù)牛

9、頓第二定律。拉力做功的功率J/s電梯受拉力和重力兩個力，拉力和重力對電梯所做的總功W就是合力的功，根據(jù)動能定理等于前11內(nèi)動能的改變量J2018福建17.如圖，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊A、B用輕繩連接并跨過滑輪不計滑輪的質(zhì)量和摩擦。初始時刻，A、B處于同一高度并恰好靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑，那么從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊A、速率的變化量不同B、機(jī)械能的變化量不同C、重力勢能的變化量相同D、重力做功的平均功率相同【考點】此題主要考查平均功率的概念，考查功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用?！窘馕觥績晌飰K開始處在同一高度且處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么，剪斷輕繩后A自由落體，B沿

10、光滑斜面下滑，機(jī)械能都守恒，著地時下降的高度相同，由可知，兩物塊著地時的速度大小相同，因此速率的變化量相同，A項錯誤；兩物塊的機(jī)械能變化量都為零，B項錯誤；兩物塊的質(zhì)量不等，下落的高度相等，由可知兩物體重力做功不等，因而重力勢能變化量的大小不同，C項錯誤；設(shè)下落的高度為h，那么A下落過程的時間為，B下滑所用時間為，將重力做功、運(yùn)動時間及質(zhì)量關(guān)系代入重力做功的平均功率公式，可求得兩物體運(yùn)動過程中重力做功的平均功率相等?！敬鸢浮緿2018福建21.19分如圖，用跨過光滑定滑輪的纜繩將海面上一搜失去動力的小船沿直線拖向岸邊。拖動纜繩的電動機(jī)功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船受到的阻力大小恒為f，經(jīng)過A

11、點時的速度大小為，小船從A點沿直線加速運(yùn)動到B點經(jīng)歷時間為t1，A、B兩點間距離為d,纜繩質(zhì)量忽略不計。求：1小船從A點運(yùn)動到B點的全過程克服阻力做的功；2小船經(jīng)過B點時的速度大??；3小船經(jīng)過B點時的加速度大小a。21、【答案】：123【解析】：1：小船從A點到達(dá)B點，受到的阻力恒為f,其克服阻力做的功為：2小船從A運(yùn)動到B點時，電動機(jī)牽引繩對小船做功從A到B由動能定理可知：解得：(3)設(shè)小船經(jīng)過B點時的繩的拉力大小為F，繩與水平方向夾角為，電動機(jī)牽引繩的速度大小為，那么由牛頓第二定律有由式解得【考點定位】：動能定理，牛頓第二定律及運(yùn)動得合成與分解，功等BAFO2018江蘇3、如下圖，細(xì)線的一

12、端固定于O點，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點運(yùn)動到B點，在此過程中拉力的瞬時功率變化情況是A、逐漸增大B、逐漸減小C、先增大，后減小D、先減小，后增大、3.【解析】設(shè)F與速度的夾角為，那么，力的分解，在切線上速度方向上合力為0，即，所以，隨增大，P增大?！敬鸢浮緼2018江蘇14、16分某緩沖裝置的理想模型如下圖，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動，與槽間的滑動摩擦力恒為f，輕桿向右移動不超過l時，裝置可安全工作，一質(zhì)量為m的小車假設(shè)以速度v0撞擊彈簧，將導(dǎo)致輕桿向右移動l/4，輕桿與槽間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且不計小車與地面的

13、摩擦。1假設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，求輕桿開始移動時，彈簧的壓縮量x；mvl輕桿2為這使裝置安全工作，允許該小車撞擊的最大速度vm3討論在裝置安全工作時，該小車彈回速度v與撞擊速度v的關(guān)系14.【答案】1輕桿開始移動時，彈簧的彈力且解得2設(shè)輕桿移動前小車對彈簧所做的功為W，那么小車從撞擊到停止的過程中，動能定理小車以撞擊彈簧時小車以撞擊彈簧時解3設(shè)輕桿恰好移動時，小車撞擊速度為，由解得當(dāng)時，當(dāng)時，。(2018四川21.如下圖，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上的質(zhì)量為m的物體接觸未連接，彈簧水平且無形變。用水平力F緩慢推動物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了x0，此時物體靜止

14、。撤去F后，物體開始向左運(yùn)動，運(yùn)動的最大距離為4x0.物體與水平面間的動摩擦因素為，重力加速度為g。那么A. 撤去F后，物體先做勻加速運(yùn)動，在做勻減速運(yùn)動B. 撤去F后，物體剛運(yùn)動時的加速度為kx0/m-gC. 物體做勻減速運(yùn)動的時間為D. 物體開始向左運(yùn)動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為解析：撤去F后，在物體離開彈簧的過程中，彈簧彈力是變力，物體先做變加速運(yùn)動，離開彈簧之后做勻變速運(yùn)動，故A錯；剛開始時，由kx0-mg=ma可知B正確；離開彈簧之后做勻減速運(yùn)動，減速時間滿足3x0=a1t2/2，a1=g那么t=，從而C錯；速度最大時合力為零，此時彈簧彈力F=mg=kx，x=mg/k，所以

15、物體開始向左運(yùn)動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為=，D正確。正確答案：BD(2018天津8.如圖甲所示，靜止在水平地面的物塊A，收到水平向右的拉力F作用，F(xiàn)與時間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fm與滑動摩擦力大小相等，那么A、0t1時間內(nèi)F的功率逐漸增大B、t2時刻物塊A的加速度最大C、t2時刻后物塊A做反向運(yùn)動D、t3時刻物塊A的動能最大8【考點】此題考查功率的概念、考查動能定理的應(yīng)用，考查力與運(yùn)動的關(guān)系。【解析】0-t1時間內(nèi)拉力小于最大靜摩擦力，物塊不動，拉力的功率始終為零，A項錯誤；t2時刻物塊受到的拉力最大，合外力最大，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度最大，B項正確

16、；t1到t3時刻這段時間內(nèi)，拉力一直大于摩擦力，物塊一直做加速度運(yùn)動，速度一直在增大，在t3時刻加速度為零，速度達(dá)到最大，動能最大，C項錯誤，D項正確。【答案】BD2018浙江18、由光滑細(xì)管組成的軌道如下圖，其中AB段是半徑為R的四分之一圓弧，軌道固定在豎直平面內(nèi)。一質(zhì)量為m的小球，從距離水平地面高為H的管口D處靜止釋放，最后能夠從A端水平拋出落到地面上。以下說法正確的選項是A.小球落到地面相對于A點的水平位移值為B.小球落到地面相對于A點的水平位移值為C.小球能從細(xì)管A端水平拋出的條件是H2RD.小球能從細(xì)管A端水平拋出的最小高度Hmin=18【答案】BC【考點】機(jī)械能守恒、平拋運(yùn)動【解析

17、】當(dāng)小球從H=2R處落下，到A點速度為0，落點距A水平距離為0；取H=4R，小球到達(dá)A處有，,，對照AB項代入H=4R,知B項對；豎直平面內(nèi)小球在管道中過頂?shù)淖钚∷俣葹?，根據(jù)機(jī)械能守恒知，小球要到達(dá)A點，那么需要H2R即可。(2018重慶23、16分題23圖所示為一種擺式摩擦因數(shù)測量儀，可測量輪胎與地面間動摩擦因數(shù)，其中主要部件有：底部固定有輪胎橡膠片的擺錘和連接擺錘的輕質(zhì)細(xì)桿。擺錘的質(zhì)量為m，細(xì)桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，擺錘重心到O點的距離為L.測量時，測量儀固定于水平地面，將擺錘從與0等高的位置由靜止釋放。擺錘到最低點附近時，橡膠片緊壓地面擦過一小段距離s(sL),之后繼續(xù)擺動至與

18、堅直方向成角的最高位置。假設(shè)擺錘對地面的壓力可視為大小為F的恒力，重力加速度為g，求擺錘在上述過程中損失的機(jī)械能在上述過程中摩擦力對擺錘所做的功橡膠片與地面間的動摩擦因數(shù)23、16分損失的機(jī)械能E=mgL摩擦力做的功=-mgL動摩擦因數(shù)=mgL/FS2018海南7.以下關(guān)于功和機(jī)械能的說法，正確的選項是A.在有阻力作用的情況下，物體重力勢能的減少不等于重力物體所做的功B.合力對物體所做的功等于物體動能的改變量C.物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢能零點的選取有關(guān)D.運(yùn)動物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量【考點】機(jī)械能【答案】BC【解析】重力勢能的減少量恒等于重力對物體所作的功，與有無阻力作用無關(guān)，A錯；由動能定理可知，合力對物體所做的功等于物體動能的變化量，B對；物體的重力勢能是物體與地球相互作用能，勢能大小與零勢能點的選取有關(guān)，C對；在只有重力做功的前提下才可滿足物體動能的減少量等于物體重力勢能的增加量，D錯。2018海南15.如圖，在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道，其中AB是長為R的水平直軌道，BCD是圓心為O、半徑為R的圓弧軌道，兩軌道相切于B點.在外力作用下，一小球從A點由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，到達(dá)B點時撤除外力.小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過