《2019年高考物理真题和模拟题分项汇编：功和能(含解析).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理真题和模拟题分项汇编：功和能(含解析).docx（17页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、功和能1（2019新课标全国卷）从地面竖直向上抛出一物体，其机械能 E 等于动能 E 与重力势能 E 之和。总 k p取地面为重力势能零点，该物体的 E 和 E 随它离开地面的高度 h 的变化如图所示。重力加速度取 10 m/s总 p2。由图中数据可得A 物体的质量为 2 kgB h=0 时，物体的速率为 20 m/sC h=2 m 时，物体的动能 E =40 JkD从地面至 h=4 m，物体的动能减少 100 J 【答案】AD【解析】AE h 图像知其斜率为 G，故 G=p80 J4 m=20 N，解得 m=2 kg，故 A 正确 Bh=0 时，E =0，E =Ep kE =100 J0=1
2、00 J，故 机 p12mv2=100 J，解得：v=10 m/s，故 B 错误；Ch=2 m 时，E =40 J，E =Ep k 机E =85 J40 J=45 J，故 C 错误；Dh=0 时，E =E E =100 J0=100 J，h=4 m 时，E =E E =80 p k 机 p k 机 pJ80 J=0 J，故 E E =100 J，故 D 正确。k k2（2019新课标全国卷）从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大 小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h在3 m以内时，物体上升、下落过程中动能 E 随h的变化如图所示。重力加速度取10
3、m/s2。该物体的质量为kA2 kg B1.5 kg C1 kg D0.5 kg【答案】C【解析】对上升过程，由动能定理，下落过程， ，即，得 ，即 F+mg=12 N； N，联立两公式，得到 m=1 kg、F=2 N。3（2019江苏卷）如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动 摩擦因数为，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度在上述过程中A 弹簧的最大弹力为mgB 物块克服摩擦力做的功为2mgsC 弹簧的最大弹性势能为mgs D物块在A点的初速度为 2mgs【答案】BC【
4、解析】小物块压缩弹簧最短时有F m弹mg，故 A 错误；全过程小物块的路程为 2s ，所以全过程中克服摩擦力做的功为：mmg 2s，故 B 正确；小物块从弹簧压缩最短处到A 点由能量守恒得：，故 C 正确；小物块从 A 点返回 A 点由动能定理得： ，解得：v =20mgs，故 D 错误。4（2019浙江选考）奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，下列说法不正确的是A加速助跑过程中，运动员的动能增加B 起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增加C 起跳上升过程中，运动员的重力势能增加D 越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少动能增加【答案】B【解析】加速助跑过程中速度增大，动能增加，A 正确；撑杆从开
5、始形变到撑杆恢复形变时，先是运动员部分动能转化为杆的弹性势能，后弹性势能转化为运动员的动能与重力势能，杆的弹性势能不是一直增加，B 错误；起跳上升过程中，运动员的高度在不断增大，所以运动员的重力势能增加，C 正确；当运动员越过横杆下落的过程中，他的高度降低、速度增大，重力势能被转化为动能，即重力势能减少， 动能增加，D 正确。5（2019浙江选考）如图所示为某一游戏的局部简化示意图。D 为弹射装置，AB 是长为 21 m 的水平轨道，倾斜直轨道 BC 固定在竖直放置的半径为 R=10 m 的圆形支架上，B 为圆形的最低点，轨道 AB 与 BC平滑连接，且在同一竖直平面内。某次游戏中，无动力小车
6、在弹射装置 D 的作用下，以 v =10 m/s 的速0度滑上轨道 AB，并恰好能冲到轨道 BC 的最高点。已知小车在轨道 AB 上受到的摩擦力为其重量的 0.2 倍， 轨道 BC 光滑，则小车从 A 到 C 的运动时间是A5 sB4.8 s C4.4 s D3 s【答案】A【解析】设小车的质量为 m，小车在 AB 段所匀减速直线运动，加速度 ，在 AB 段，根据动能定理可得 ，解得 v =4 m/s ，故 ；小车在BBB 段，根据机械能守恒可得 ，解得 hBB=0.8 m ，过圆形支架的圆心 O 点作 BC 的垂线，根据几何知识可得 ，解得 xBC=4 m ， ，故小车在 BC 上运动的加速
7、度为，故小车在 BC 段的运动时间为 ，所以小车运动的总时间为，A 正确。6（2019江苏省扬州中学高三模拟）如图所示，平直木板 AB 倾斜放置，小物块与木板间的动摩擦因数由 A 到 B 均匀增大，小物块从 A 点由静止释放，恰好可以到达 B 点，小物块的速度 v、加速度 a、动能 E 和机械能 E （取地面为零势能面）随下滑位移 x 变化的图像可能正确的是k 机A BC D【答案】C【解析】设斜面的倾角为 据题有 =kx，k 是常数。小物块所受的滑动摩擦力大小为f=mgcos=kxmgcos，知 fx根据动能定理得 ，得v2=2gxsinkx2gcos，知 vx 图象为曲线，故 A 错误。根
8、据牛顿第二定律得 mgsinmgcos=ma，结合 =kx，得 a=gsinkxgcos，a 随 x 先均匀减小后反向均匀增大，加速度先正后负，故B 错误。根据动能定理得 ，得 E =mgxsink12kx2mgcos，知 E x 是开口向k下的抛物线，故 C 正确。根据功能关系知的增大，E x 图象斜率绝对值增大，故 D 错误。 机，随着 x7（2019湖南省衡阳市三模）如图所示，用铰链将三个质量均为 m 的小球 A、B、C 与两根长为 L 轻杆相连，B、C 置于水平地面上，系统静止时轻杆竖直，现给系统一个微小扰动，B、C 在杆的作用下向两侧 滑动，三小球始终在同一竖直平面内运动，忽略一切摩
9、擦，重力加速度为 g，则此过程中A 球 A 的机械能一直减小B 球 C 的机械能一直增大C 球 B 对地面的压力不可能小于 mgD 球 A 落地的瞬时速度为 2 gL【答案】D【解析】因为 A、B、C 组成的系统机械能守恒，在 A 落地前，BC 运动；在 A 落地时，BC 停止运动。由于系统机械能守恒可知，A 的机械能转化为 BC 的动能，故 A 的机械能不可能一直减小，同理 C 的机械能不可能一直增大，故 A B 错误；在 A 落地前，B 做减速运动，由于轻杆对 B 有斜向上的拉力，因此 B 对地面的压力可小于 mg，故 C 错误；根据动能定理可得：mgL=12mv2，解得： v 2 gL
10、，故 D 正确。8（2019四川省成都市高三三模）目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。为早日 实现无人驾驶，某公司对汽车性能进行了一项测试，让质量为 m 的汽车沿一山坡直线行驶。测试中发现，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率 P 上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移 s 时速度刚好达到最大值 v 。设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变，下列说法m正确的是A 关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒B 关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力的冲量为零C上坡过程中，汽车速度由v v 3mv 2 m 增至 m ，所用的时间可能等于 m 4 2 3
11、2 PD上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度 v ，所用时间一定小于m【答案】D2svm1mf【解析】A、关掉油门后的下坡过程，汽车的速度不变、动能不变，重力势能减小，则汽车的机械能减小，故 A 错误；B、关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力大小不为零，时间不为零，则冲量不为零，故 B 错误；C、上坡过程中，汽车速度由，解得v vm 增至 m ，所用的时间为 t，根据动能定理可得：4 2，故 C 错误；D、上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度 vm，功率不变，则速度增大、加速度减小，所用时间为t1，则vm2t s12 s ，解得 t ，vm故 D 正确。9（2019河南省郑
12、州一中高三模拟）沙坡头景区的滑沙项目由于惊险刺激，因此深受游客的喜欢。假设某条滑道由上下两段高均为 h，与水平面倾角分别为 45和 37的滑道组成，滑沙板与沙地之间的动摩擦因数为 。质量为 m 的载人滑沙板从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计滑沙板在两段滑道交接处的能量损失，sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度大 小为 g）。则A动摩擦因数m =67B载人滑沙板最大速度为2 gh7C载人滑沙板克服摩擦力做功为 mgh3D载人滑沙板在下段滑道上的加速度大小为 g5【答案】AB【解析】A 项：对整个过程，由动能定理得： ，解得：m=67，故
13、A 正确；B 项：滑草车通过第一段滑道末端时速度最大，设为 v，由动能定理得：，故 B 正确；C 项：对整个过程，由动能定理得： ，解得：载人滑草车克服摩擦力做功为：W =2mgh。故 C 错误；D 项：载人滑草车在下段滑道上的加速度大小 为： ，故 D 错误。10（2019陕西省西安市高三第三次质量检测）如图所示，水平传送带两端 A、B 间的距离为 L ，传送带，运动到 B 端，此过程中针方向运动，一个质量为 m 的小物体以一定的初速度从 A 端滑上传送带，运动到 B 端，此过程中物块先做匀加速直线运动后做匀速直线运动，物块做匀加速直线运动的时间与做匀 速直线运动时间相等，两过程中物块运动的
14、位移之比为 2:3，重力加速度为 g，传送带速度大小不变。 下列说法正确的是vA物块的初速度大小为23 LB物块做匀加速直线运动的时间为5v10v 2C物块与传送带间的动摩擦因数为9 gLD整个过程中物块与传动带因摩擦产生的热量为 【答案】BCmv92【解析】由题意知，得 v =0v 3L 3 L ，A 错误；匀速运动中 =vt ，则 t =3 5 5v，匀加速与匀速时间相等，B 正确；由运动学公式得动摩擦因数为m =10v 29 gL，C 正确；由热量Q = fs ，相对，得 Q =2mv92，选项 D 错误。11（2019安徽省阜阳市第三中学模拟）如图所示，物体 A、B 通过细绳及轻质弹簧
15、连接在轻滑轮两侧，物体 A、B 的质量分别为 2m、m，开始时细绳伸直，用手托着物体 A 使弹簧处于原长且 A 与地面的距离为 h，物体 B 静止在地面上，放手后物体 A 下落，与地面即将接触时速度大小为 v，此时物体 B 对地面 恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为 g，则下列说法中正确的是A物体 A 下落过程中，物体 A 和弹簧组成的系统机械能守恒B弹簧的劲度系数为2mghC物体 A 着地时的加速度大小为g2D物体 A 着地时弹簧的弹性势能为 v =5 m/s2pppPPpPpp【答案】AC【解析】A 项：由题知道，物体 A 下落过程中，B 一直静止不动。对于物体 A 和弹
16、簧组成的系统，只有重力和弹力做功，则物体 A 和弹簧组成的系统机械能守恒，故 A 正确；B 项：物体 B 对地面的压力恰好为零，故弹簧的拉力为 T=mg，开始时弹簧处于原长，由胡克定律知：T=kh，得弹簧的劲度系数为 k =mgh，故 B 错误；C 项：物体 A 着地时，细绳对 A 的拉力也等于 mg，对 A，根据牛顿第二定律得 2mgmg=2ma，得 a =g2，故 C 正确；D 项：物体 A 与弹簧系统机械能守恒，有：，所以，故 D 错误。12（2019湖南省长沙市第一中学高三下学期高考模拟）如图所示，A 物体质量为 m，B 质量为 2m，用一轻绳相连，将 A 用一轻弹簧悬挂于天花板上，系
17、统处于静止状态，此时弹簧的伸长量为x，弹性势能为E ，已知弹簧的弹性势能与形变量的平方成正比，且弹簧始终在弹性限度内现将悬线剪断，则在以后 的运动过程中，A 物体的8 2A最大动能为 E - mgx9 38 2B最大动能为 E + mgx9 31C速度达到最大时，弹簧弹力做功为 Ep98D速度达到最大时，弹簧弹力做功为 Ep9【答案】AD【解析】设弹簧的劲度系数为 k，初始状态 x =3mg mg 1 ，动能最大时，弹簧伸长量 x = xk k 3，知 A 物体向上移动的距离23x，已知弹簧的弹性势能与形变量的平方成正比，则 A 物体动能最大时，弹1 8性势能为 E ，则弹性势能减小 E 。因
18、为弹力做功等于弹性势能的减小量，所以 A 物体速度达到最大 9 98 8 2 8 2时，弹簧弹力做功为 E 。在此过程中，弹性势能减小 E ，重力势能增加 mgx，则动能增加 E mgx，9 9 3 9 38 2即最大动能为 E mgx。故 AD 正确，BC 错误。9 313（2019山西省太原市第五中学高三模拟）如图所示，DO 是水平面，AB 是斜面，初速度为 v 的物体从0D 点出发沿 DBA 滑动到顶点 A 时速度刚好为零，如果斜面改为 AC，让该物体从 D 点出发沿 DCA 滑动到顶点 A 且速度刚好为零，若已知该物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零，则由此可知A该物体从 D 点
19、出发（沿 DCA 滑动刚好到顶点 A）初速度一定也为 v0B该物体从 D 点出发（沿 DCA 滑动刚好到顶点 A）初速度不一定为 v0C该物体从 A 点静止出发沿 ACD 滑动到 D 点的速度大小一定为 v0D该物体从 A 点静止出发沿 ACD 滑动到 D 点的速度一定小于 v0【答案】AD【解析】物体从 D 点滑动到顶点 A 过程中，由动能定理可得:，由几何关系 ，因而上式可以简化为，即，从上式可以看出，到达顶点的动能与路径无关，所以该物体从 D 点出发（沿 DCA 滑动刚好到顶点 A）初速度一定也为 v ，故 A0正确；B 错误；该物体从 A 点静止出发沿 ACD 滑动到 D 点有动能定理可知：与公式 ，比较可知： vv0，故 C 错误；D 正确；故选 AD。