最新3年高考2年模拟：第六章_机械能.pdf

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1、最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 第六章 机械能 1. 如图所示，平直木板AB 倾斜放置，板上的P 点距 A 端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A 到 B 逐渐减小，先让物块从A 由静止开始滑到B。然后，将A 着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同， 再让物块从B 由静止开始滑到A。上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有 A 物块经过 P 点的动能，前一过程较小 B 物块从顶端滑到P 点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少 C物块滑到底端的速度，前一过程较大 D物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长 2. 如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0 时刻，将

2、一金属小球从弹簧正上方某一高 度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最 低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度 后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压 力传感器，测出这一过程弹簧弹力F 随时间t 变 化的图像如图（乙）所示，则 A.时刻小球动能最大B. 时刻小球动能最大 C. 这段时间内，小球的动能先增加后减少 D. 这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 3. 如图所示，在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线. 从图中可以判断 A、在时间内，外力做正功 B、在时间内，外力的功率逐渐增大 C、在时刻，外力的功率最大 D、在时间内，外力做的总功为零 4. 如图为质量相等

3、的两个质点在同一直线上运动的图像，由图可知 （A）在时刻两个质点在同一位置 （B）在时刻两个质点速度相等 1 t 2 t 2 t 3 t 2 t 3 t 1 0 t 1 0 t 2 t 13 tt BA、vt t t 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 （C）在时间内质点比质点位移大 （D）在时间内合外力对两个质点做功相等 5. 6. 如图，固定于竖直面内的粗糙斜杆，在水平方向夹角为，质量为m的小球 套在杆上，在大小不变的拉力作用下，小球沿杆由底端匀速运动到顶端，为使拉 力做功最小，拉力F与杆的夹角a=_，拉力大小F=_。 7. 如图， MNP 为整直面内一固定轨道，其圆弧段MN

4、与水平段NP相切于 N、P端 固定一竖直挡板。M相对于 N的高度为h，NP长度为 s. 一木块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生 一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的滑动摩 擦因数为，求物块停止的地方与N点距离的可能值。 8. 在游乐节目中， 选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论。 如图所示，他们将选手简化为质量m=60kg 的指点，选手抓 住绳由静止开始摆动，此事绳与竖直方向夹 角=， 绳的悬挂点O 距水面的高度为H=3m.不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计， 水足够深。取中立加速度

5、， （1）求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F； 0tBA 0t 0 30 30 2 10/gm ssin 530.8cos530.6 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 （2）若绳长l=2m, 选手摆到最高点时松手落入手中。设水碓选手的平均浮力，平均阻力 ，求选手落入水中的深度； （3）若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳认为绳越短，落 点距岸边越远，请通过推算说明你的观点。 9. 倾角，质量 M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，质量m=2kg的木块置于斜面顶端，从静止开始 匀 加 速 下 滑 ， 经t=2s到 达 底 端 ， 运 动 路 程L=4

6、m, 在 此 过 程 中 斜 面 保 持 静 止 （） ，求： （1）地面对斜面的摩擦力大小与方向； （2）地面对斜面的支持力大小 （3）通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。 1 800fN 2 700fNd 0 37 2 sin370.6,cos370.8,10m /gs取 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 组题二 一、选择题 1. 以初速度 v0竖直向上抛出一质量为m 的小物体。 假定物块所受的空气阻力f 大小不变。 已知重力加速度 为 g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为（） A和B和 C和D和 2. 小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H，设所受阻力大

7、小恒定，地面为零势能面。在上升至离地高 度 h 处，小球的动能是势能的两倍，在下落至离高度h 处，小球的势能是动能的两倍，则h 等于 （） AH/9 B2H/9 C3H/9 D4H/9 3. 如图所示，两质量相等的物块A、B 通过一轻质弹簧连接，B 足够长、放置 在水平面上， 所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在 弹性限度内。在物块A 上施加一个水平恒力，A、B 从静止开始运动到第一次 速度相等的过程中，下列说法中正确的有（） A当 A、B 加速度相等时，系统的机械能最大 B当 A、B 加速度相等时，A、 B 的速度差最大 C当 A、B 的速度相等时，A 的速度达到最大 D

8、当 A、B 的速度相等时，弹簧的弹性势能最大 4. 游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从轨道 顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距 离后停下来，则（） A下滑过程中支持力对小朋友做功 B下滑过程中小朋友的重力势能增加 C整个运动过程中小朋友的机械能守恒 D在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功 2 0 2 (1) v f g mg 0 mgf v mgf 2 0 2 (1) v f g mg 0 mg v mgf 2 0 2 2 (1) v f g mg 0 mgf v mgf 2 0 2 2 (1) v f g mg 0 mg v mgf 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能

9、 5. 物体在合外力作用下做直线运动的v 一 t 图象如图所示。 下列表述正确的是（） A在 01s 内，合外力做正功 B在 02s 内，合外力总是做负功 C在 12s 内，合外力不做功 D在 03s 内，合外力总是做正功 6.如图 8所示，用一轻绳系一小球悬于O点。现将小球拉至水平位置，然后释放，不计阻力。小球 下落到最低点的过程中，下列表述正确的是（） A小球的机械能守恒 B小球所受的合力不变 C小球的动能不断减小 D小球的重力势能增加 7.2008 年 9 月 25 日至 28 日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船 先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343 千米

10、处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343 千米的圆轨道，在此 圆轨道上飞船运行周期约为90 分钟。下列判断正确的是（） A飞船变轨前后的机械能相等 B飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态 C飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度 D飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度 8. 图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30，质量为M 的木箱与轨道的动摩擦 因数为。木箱在轨道端时，自动装货装置将质量为m 的货物装入 木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻弹簧被压缩至最短 时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道

11、顶端， 再重复上述过程。下列选项正确的是（） AmM Bm2M C木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度 D在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能 3 6 P 地球 Q 轨道 1 轨道 2 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 9. 如图所示， 倾角为 的斜面上静止放置三个质量均为m 的木箱， 相邻两木箱的距 离均为l。工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一与其它木箱碰撞。每 次碰撞后木箱都粘在一起运动。整个过程中工人的推力不变，最后恰好能推着三个 木箱匀速上滑。已知木箱与斜面间的动摩擦因数为 ,重力加速度为g.设碰撞时间极短，求

12、 (1)工人的推力； (2)三个木箱匀速运动的速度； (3)在第一次碰撞中损失的机械能。 10. 如图所示，某货场而将质量为m1=100 kg 的货物（可视为质点）从高 处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑 四分之一圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道半径R=1.8 m。 地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A、B，长度均为l=2m ，质 量均为m2=100 kg，木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩 擦因数为 1， 木板与地面间的动摩擦因数 =0.2。（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取 g=10 m/s 2） （1）求货物到达圆轨道末端时对轨道的压

13、力。 （2）若货物滑上木板4 时，木板不动，而滑上木板B 时，木板B 开始滑动，求 1应满足的条件。 （3）若 1=0。5，求货物滑到木板A 末端时的速度和在木板A 上运动的时间。来源 :学.科.网 Z.X.X.K 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 11. 两质量分别为M1 和 M2 的劈 A 和 B，高度相同， 放在光滑水平面上，A 和 B 的倾斜面都是光滑曲面， 曲面下端与水平面相切，如图所示，一质量为m 的物块位于劈A 的倾斜面上，距水平面的高度为h。物 块从静止滑下，然后双滑上劈B。求物块在B 上能够达到的最大高度。 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 组题三

14、 一、选择题 1.如右图 ,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a 和 b.a 球质量 为 m ,静置于地面； b 球质量为 3m ,用手托往 ,高度为 h,此时轻绳刚好拉紧. 从静止开始释放b后 , a 可能达到的最大高度为 A. hB.1.5 hC.2 hD.2.5 h 2. 一滑块在水平地面上沿直线滑行,t =0 时其速度为1 m/s.从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用 力 F,力 F和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图a 和图 b 所示。设在第1 秒内、第2 秒内、第 3 秒 内力 F 对滑块做的功分别为W1、 W2、 W3, 则以下关系式正确的是（

15、） A. W1=W2=W3 B. W1WB、W =W C、W 1） ，断开轻绳，木板和 物块沿斜面下滑假设木板足够长，与挡板发生碰撞时，时间极短，无动 能 损失，空气阻力不计求： （1）木板第一次与挡板碰撞弹起上升过程中，物块的加速度； （2）从断开轻绳到木板与挡板第二次碰撞的瞬间，木板运动的路程s； （3）从断开轻绳到木板和物块都静止，摩擦力对木板及物块做的总功W 解析：（1）设木板第一次上升过程中，物块的加速度为a物块 物块受合力F物块=kmgsin mgsin 由牛顿第二定律F物块=ma物块 由得a物块=（ k-1）gsin ，方向沿斜面向上 （2）设以地面为零势能面，木板第一次与挡板碰

16、撞时的速度大小为v1 由机械能守恒解得 设木板弹起后的加速度a 板 由牛顿第二定律a 板= （k+1）gsin S 板第一次弹起的最大路程解得 木板运动的路程S= +2S1= sinkmg mgHmv22 2 1 2 11 2vgH 板 a v S 2 2 1 1 sin1 1 k H S sin H sin)1( )3( k Hk 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 （3）设物块相对木板滑动距离为L 根据能量守恒mgH+mg（H+Lsin）=kmgsinL 摩擦力对木板及物块做的总功W=-kmgsinL解得 21福建省福州八中2010 届高三毕业班第三次质检如图所示， 光滑斜面的

17、长为 L1 m、高为H0.6 m ，质量分别为mA和mB的A、B两小物体用跨过斜面顶端 光滑小滑轮的细绳相连，开始时A物体离地高为h0.5 m ，B物体恰在斜面底 端，静止起释放它们，B物体滑到斜面顶端时速度恰好减为零，求A、B两物体 的质量比mAmB。 某同学解答如下：对A、B两物体的整个运动过程，由系统机械能守恒定律得mAghmBgH0，可求得 两物体的质量之比 , 。 你认为该同学的解答是否正确，如果正确，请解出最后结果；如果不正确，请说明理由，并作出 正确解答。 解： 不正确。在A落地的瞬间地对A做功了，所以整个过程机械能不守恒。, （3 分） 在A落地前由机械能守恒定律得：mAghm

18、Bgh sin 1 2 （mAmB）v 2，, （ 4分） 在A落地后由机械能守恒定律得：mBg（Lh）sin 1 2 mBv 2，, （ 4 分） 由第二式可解得： v 22g（L h）sin 6， 代入第一式得5mA3mB3（mAmB） ，所以mAmB3。,（3 分） 22江苏省赣榆一中2010 届高三单元检测如图所示， 斜面和水平面由一小段 光滑圆弧连接，斜面的倾角为37，一质量为0.5kg 的物块从距斜面底端B 点 5m处的 A点由静止释放 已知物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为0.3 。 （sin37 =0.6,cos37 =0.8,g=10m/s 2） （1）物块在水平面上滑行的时

19、间为多少？ （2）若物块开始静止在水平面上距B点 10m 的 C点处， 用大小为4.5N 的平恒力向右拉该物块，到 B点撤 去此力，物块第一次到A点时的速度为多大？ （3）若物块开始静止在水平面上距B点 10m 的 C点处， 用大小为4.5N 的水平恒力向右拉该物块，欲使物 块能到达A点，水平恒力作用的最短距离为多大？ 解答：（1）物块先沿斜面匀加速下滑，设AB长度为 L，动摩擦因数为 下滑的加速度（1 分） 2 1 kmgH W k A B h L H 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 到达 B点时速度（1 分） 在水平面上物块做匀减速运动（ 1 分） 在水平面上运动的时间（

20、1 分） （2）设 CB距离为，全过程用动能定理： （3 分） 解得：（2 分） （3）设力作用的最短距离为，根据动能定理可得： （3 分） 解得：（2 分） 23. 上海市七校2010 届高三下学期联考如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部 分粗细均匀的金属杆组成，其中倾斜直轨AB与水平直轨CD长均为L3m， 圆弧形轨道APD和BQC均光滑， BQC的半径为r1m ，APD的半径为R ，AB、CD与两圆弧形轨道相切，O2A、O1B与竖直方向的夹角均为 37。现有一质量为m1kg 的小球穿在滑轨上，以Ek0的初动能从B 点开始沿AB向上运动，小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为

21、 ，设小球经过轨道连接处均无能量损失。（g10m/s 2 ，sin 37 0.6 ，cos37 0.8 ，sin18.5 =0.32 ，cos18.5 =0.95 ，tan18.5 = ，cot18.5 =3）求： （1）要使小球完成一周运动回到B点，初动能EK0至少多大？ （2）小球第二次到达D点时的动能； （3）小球在CD段上运动的总路程。 解析：（1）R=Ltan18.5 +r=2m,（1 分） Ek0mgR(1-cos )+ mgLsin+mgLcos ,（2 分） 代入解得 Ek048J,（1 分） （ 2）小球第一次回到B点时的动能为： EkB=mg2R-mgr(1+cos )-m

22、gL=12J ，小球沿 AB向上运动到最高点，距离B点为 s 则有： EkB=mgscos+mgssin ，,（2 分） 代入解得 s=18/13m=1.38m,（1 分） 1 3 1 3 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 小球继续向下运动，当小球第二次到达D点时动能为 =12.6J ,（2 分） （ 3）小球第二次到D点后还剩12.6J 的能量，沿DP弧上升后再返回DC段，到 C点只剩下2.6J 的能 量。因此小球无法继续上升到B 点，滑到BQC某处后开始下滑，之后受摩擦力作用，小球最终停在CD上 的某点。（1 分） 由动能定理：,（2 分） 可得小球在CD上所通过的路程为s3

23、.78m,（1 分） 小球通过CD段的总路程为S总2Ls9.78m,（1 分） 来源 :Zxxk.Com 24. 广东省廉江三中2010 届高三湛江一模预测题如图所示，质量为 M=4kg 的木板静止在光滑的水平面上， 在木板的右端放置一个质量m=1kg 大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的摩擦因数 =0.4，在铁块上加 一个水平向左的恒力F=8N，铁块在长L=6m 的木板上滑动。取g=10m/s 2。求： （1）经过多长时间铁块运动到木板的左端 （2）在铁块到达木板左端的过程中，恒力F 对铁块所做的功 （3）在铁块到达木板左端时，铁块和木板的总动能 解： （ 1）铁块与木板间的滑动摩擦力 铁块

24、的加速度 木板的加速度 铁块滑到木板左端的时间为t，则 代入数据解得： （2）铁块位移 木板位移 恒力 F 做的功 （3）方法一： 铁块的动能 (1 cos )sincoscos KD EmgrmgsmgsmgL 1kD Emgs L M m 左右 F N4N1014.0mgf 22 1 m/s4m/s 1 48 m fF a 22 2 m/s1m/s 4 4 M f a Ltata 2 2 2 1 2 1 2 1 s2t m8m24 2 1 2 1 22 11 tas m2m21 2 1 2 1 22 22 tas J64J88 1 FsW J32J8)48()( 1 sfFEkA 最新 3

25、 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 木板的动能 铁块和木板的总动能 方法二： 铁块的速度 铁块的动能 木板的速度 木板的动能 铁块和木板的总动能 （评分说明：每项2 分，每项1 分） - （2 分） 25江苏省赣榆一中2010 届高三单元检测总质量为80kg 的跳伞运动员从离 地 500m的直升机上跳下，经过2s 拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过 程中的 vt 图，试根据图像求： （g 取 10m/s 2） （1） t 1s 时运动员的加速度和所受阻力的大小。 （2）估算 14s 内运动员下落的高度及克服阻力做的功。来源 : 学#科#网 （3）估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。 解

26、析：（1）在 0 2S内，运动员做匀加速运动 有：（3 分） 又：根据牛顿第二定律：（ 3 分） (2) 速度图线与时间轴所夹面积为下落高度（2 分） 根据动能定理有（2 分） 克服阻力做的功：（2 分） （3）总时间为=70.67S （2 分） 26山东省实验中学2010 届第一次诊断性测试如图甲，在水平地面上固定一倾角为的光滑斜面，一劲 度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m 的滑块从距离弹 簧上端为s0由处静止释放，设滑块与弹簧接触过程中没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加 J8J24 2 fsEkB J40J8J32 kBkAk EEE

27、总 m/s8m/s24 11 tav J32J81 2 1 2 1 22 1 mvEkA m/s2m/s21 22 tav J8J24 2 1 2 1 22 2 MvEkB J40J8J32 kBkAk EEE 总 22 /8/ 2 16 smsm t v a maFmgNagmF160280)( mh1604022 2 2 1 mvWmgh 2 2 1 mvmghWJ126560680 2 1 1601080 2 6 160500 14t 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 速度大小为g。 （1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1 （2）若滑块在沿斜面向下运动的

28、整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm过程 中弹簧的弹力所做的功W （ 3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关 系图象。图中横坐标轴上的t1、t2及 t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第 一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小，vm是题中所指的物理量。 （本小题 不要求写出计算过程 ） 解： （1） 滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a， 则有 mgsin=ma-2 分 -2 分 -2 分 （2）滑块速度最大时受力平衡，设

29、此时弹簧压缩量为，则有 -2 分 从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得 - -2 分 -2 分 （3） -2 分 2 01 1 2 sat sin 2 0 1 g s t 0 x 0 sinkxmg 2 00 2 1 )(sin m mvwxsmg ）（ k mg smgmvw m sin sin 2 1 0 2 S0 甲 t v t1t2t3O v1 vm 乙 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 27.湖南省长沙市一中雅礼中学2010 届高三三月联考如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提 升一重物，运用传感器（未在图中画出）测得此过程中不同时刻对轻绳的拉力F 与被提升重物

30、的速 度 v，并描绘出F-图象。假设某次实验所得的图象如图乙所示，其中线段AB 与轴平行，它反 映了被提升重物在第一个时间段内F 和的关系；线段BC 的延长线过原点（C 点为实线与虚线的 分界点），它反映了被提升重物在第二个时间段内F 和的关系；第三个时间段内拉力F 和速度 v 均为 C 点所对应的大小保持不变，因此图象上没有反映。实验中还测得 重物由静止开始经过t=1.4s，速度增加到vC=3. 0m/s，此后物体做匀速运 动。取重力加速度g=10m/s 2，绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计。 （1）在提升重物的过程中，除了重物的质量和所受重力保持不变以 外，在第一时间段内和第二时间段内还各

31、有一些物理量的值保持不变。 请分别指出第一时间段内和第二时间内所有其他保持不变的物理量，并 求出它们的大小； （2）求被提升重物在第一时间段内和第二时间段内通过的总路程。 解释： ?由v-图象可知，第一时间段内重物所受拉力保持不变，且F16.0N 因第一时间段内重物所受拉力保持不变，所以其加速度也保持不变，设其大小为a，根据牛顿第二定律有 F1-G=ma，重物速度达到vC=3.0m/s 时，受平衡力，即G=F2=4.0N，由此解得重物的质量； 联立解得a =5.0m/s 2 ；在第二段时间内，拉力的功率保持不变。 ?设第一段时间为t1，重物在这段时间内的位移为x1，则，；设 第二段时间为t2，

32、 t2=t-t1=1.0s； 重物在 t2这段时间内的位移为x2， 根据动能定理有， 解得x2=2.75m 所以被提升重物在第一时间段内和第二时间段内通过的总路程x= x1+ x2=3.15m 282010 年安徽省“江南十校”届高三联考面对能源紧张和环境污染等问题，混合动力汽车应运而生。所 1 v 1 v 1 v 1 v F 1 0.40kg G m g 12WPFv 1 2.0 s0.40s 5.0 B v t a m40.0 2 12 11 atx 22 22 11 22 CB PtGxmvmv t v t1t2t3O v1 vm F 图甲 v F/N 1 v /s?m -1 O 1 3

33、.0 1 2.0 2 AB C 4 6 8 图乙 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 谓混合动力汽车，是指拥有两种不同动力源（如燃油发动机和电力发动机）的汽车，既省油又环保。车辆 在起步或低速行驶时可仅靠电力驱动；快速行驶或者需急加速时燃油发动机启动，功率不足时可由电力补 充；在制动、下坡、怠速时能将机械能转化为电能储存在电池中备用。假设汽车质量为M，当它在平直路 面行驶时，只采用电力驱动，发动机额定功率为P1，能达到的最大速度为v1；汽车行驶在倾角为的斜坡 道上时，为获得足够大的驱动力，两种动力同时启动，此时发动机的总额定功率可达P2。已知汽车在斜坡 上行驶时所受的阻力是在平直路

34、面上的k 倍，重力加速度为g。求汽车在斜坡道上能达到的最大速度。 解析： 在平直路面行驶，汽车以功率P1匀速行驶时速度最大，设驱动力为F1，阻力为f，则 P1=F1v1 （3 分） F1=f（3 分） 设汽车上坡时驱动力为F2，能达到的最大速度为 v2，则 P2=F2v2（3 分） F2 = Mgsin kf（3 分） 由式解得 （2 分） 11 12 2 sinkPMgv vP v 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 题组二 一、选择题 1. 上海市六校2010 届高三第一次联考伽利略在研究力和运动的关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜 面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾

35、角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示。 伽利略设计这个实验的目的是为了说明（C ） （A）如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度 （B）如果没有摩擦，物体运动过程中机械能守恒 （C）维持物体作匀速直线运动并不需要力 （D）如果物体不受到力，就不会运动 2重庆八中2010 届高三上学期第一次月考滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动， 当它回到出 发点时速率为v2，且 v2r2， E1 E2D . r1r2，E1E2 10合肥一六八中学2010 届高三第二次段考半径为 r 和 R（ rR）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平 面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左

36、边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中两物体 （D ） A机械能均逐渐减小 B经最低点时动能相等 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 C两球在最低点加速度大小不等 D机械能总是相等的 11、天津市2010 届高三上学期六校联考如图所示，小球以大小为v0的初速度由A端向右运动，到B端时 的速度减小为vB；若以同样大小的初速度由B端向左运动，到A端时的速度减小为vA。已知小球运动过程 中始终未离开该粗糙轨道，D为 AB中点。一下说法正确的是 ( C ) AvAvB BvA=vB CvA2R的任何高度均可 答案D 6. 光滑水平面上静止的物体, 受到一个水平拉力作用开始运动, 拉力 F

37、随时间 t 变化 如图所示 , 用 Ek、v、s、P分别表示物体的动能、速度、位移和接力F 的功率 , 下列 四个图象分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况, 其中正确的是（） 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 答案 BD 7. 下列实例中 , 机械能守恒的是（） A.气球匀速上升B. 物体沿光滑斜面自由下滑 C.物体在竖直面内做匀速圆周运动D. 汽车沿斜坡匀速向下行驶 答案 B 8. 如图所示 , 一根轻弹簧下端固定, 竖立在水平面上, 上方放置一质量为m的木板 , 在其上方 有一质量为m的小球 . 上球从静止开始下落, 在图示位置与木板发生碰撞并且黏合在一起 （碰撞时间极短

38、）, 则关于小球和木板的运动,下列说法中正确的是（） A. 小球与木板碰撞的过程中动量守恒, 机械能也守恒 B. 在小球与木板碰后共同向下运动的过程中二者的机械能守恒 C. 在小球与木板碰后共同向下运动的过程中二者的机械能减少 D. 在向下运动的过程中小球和木板的重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 答案 C 9. 工厂车间的流水线, 常用传送带传送产品, 如图所示 , 水平的传送带以速 度 v=6 m/s 顺时针运转 , 两传动轮M 、N之间的距离为L=10 m , 若在 M 轮的正上方 , 将一质量为m =3 kg 的物体轻放在传送带上, 已知物体与传送带之间的动摩擦因数=0.3, 在

39、 物体由 M处传送到 N处的过程中 , 传送带对物体的摩擦力做功为（g取 10 m/s 2） （） A.54 JB.90 J C.45 J D.100 J 答案A 10. 光滑斜面上有一小球自高为h 的 A处由静止开始滚下,抵达光滑的水平面上的B点 时的速度大小为v0. 光滑水平面上每隔相等的距离设置了一个与小球运动方向垂直 的活动阻挡条, 如图所示 , 小球越过n 条活动挡条后停下来. 若让小球从h 高处以初速度v0滚下 , 则小球 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 能越过的活动阻挡条的条数是 （） A . n B.2 nC .3 nD.4 n 答案B 11. 如图 , 从竖直

40、面上大圆（直径d）的最高点A, 引出两条不同的光滑轨道, 端点都在大圆 上 , 同一物体由静止开始, 从 A点分别沿两条轨道滑到底端, 则（） A. 到达底端的动能相等B. 重力做功都相同 来源 :Z 。xx。k.Com C. 机械能都相同D. 所用的时间不相同 答案C 12. 某人用手将5 kg 的铁饼水平掷出, 落到 3.6 m远处的地上 , 铁饼在空中运动0.6 s( g 取 10 m/s 2), 下列 说法中正确的是 （） A. 手对铁饼做功180 JB. 铁饼落地时速度为6 m/s C. 铁饼落地时动能为90 JD. 重力做功90 J 答案D 二、非选择题 13. 质量为 310 6

41、 kg 的列车 , 在恒定的额定功率下, 沿平直的轨道由静止出发,在运动过程中受到的阻力恒 定 , 经 110 3 s 后达到最大行驶速度72 km/h. 此时司机关闭发动机, 列车继续滑行4 km停下来 . 求： （1）关闭发动机后列车加速度的大小； （2）列车在行驶过程中所受阻力的大小； （3）列车的额定功率； （4）列车在加速过程中通过的距离. 答案 (1)0.05 m/s 2 (2)1.5310 5 N (3)3 10 6 W (4)16 km 14. 跳高是体育课常进行的一项运动, 小明同学身高1.70 m ,质量为60 kg , 在一次跳高测试中, 他先弯曲两 腿向下蹲 , 再用力

42、蹬地起跳, 从蹬地开始经0.4 s 竖直跳离地面, 假设他蹬地的力恒为1 050 N, 其重心上 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 升可视为匀变速直线运动. 求小明从蹬地开始到最大高度过程中机械能的的增加量（不计空气阻力, g 取 10 m/s 2） 某同学进行如下计算： 小明起跳蹬地过程中, 受到地的弹力F 作用 , 向上做匀加速直线运动, 因为地面的弹力与蹬地的力F是 作用力和反作用力, 因此有 F=1 050 N 根据牛顿第二定律F=ma 经 0.4 s 跳离地面时的速度v=at 起跳后人做竖直上抛运动, 设上升的最大高度为h, 则 v 2=2gh 在最高点 , 动能为零

43、, 机械能的增加量为E=EP=mgh 如果以上各式即可求解. 你认为该同学的解答是否正确？如果认为正确,请求出结果；如果认为不正确, 请说明理由 , 并作出正确解答. 答案不正确 ,小明起跳时的加速度计算错了. F-mg=ma a= m/s 2=7.5 m/s2 起跳离地前 , 重心升高h=at 2= 7.50.4 2 m =0.6 m 外力对小明做的功就是小明机械能的增加量 E=Fh=1 0500.6 J=630 J 15. 如图所示 , 在同一竖直面上,质量为 2m的小球 A静止在光滑斜面的底部, 斜面高度为 H=2L.小球受到弹簧的弹力作用后, 沿斜面向上运动. 离开斜面后 , 达到最高

44、点与静止 悬挂在此处的小球B发生弹性碰撞 （碰撞过程不损失机械能）, 碰撞后 B刚好能摆到与悬点O同一高度 , 球 A沿水平方向抛射落在水平面C上的 P点, O点的投影与 P的距离 L/2. 已知球 B质量为 m , 悬绳长 L, 视两 球为质点 , 重力加速度为g, 不计空气阻力, 求： F m mg-F 60 6000501 2 1 2 1 O 最新 3 年高考 2 年模拟：第六章 _机械能 （1）球 B在两球碰撞后一瞬间的速度大小； （2）球 A在两球碰撞前一瞬间的速度大小； （3）弹簧的弹力对球A所做的功 . 答案（ 1）（2）（3）mgL 16. 将一个动力传感器连接到计算机上, 我们就可以测量快速变化的力, 某一小球用一条不可伸长的轻绳 连接 , 绳的另一端固定在悬点上. 当小球在竖起面内来回摆动时, 用力传感受器测得绳子对悬点的接力 随时间变化的曲线如图所示, 取重力加速度g=10 m/s 2, 求绳子的最大偏角 . 答案 60 gL2 gL2 4 3 8 57