2019高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解) 下载本文

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2019高考物理试题分类汇编(1)-机械能(含详解)

1〔2018福建卷〕如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮〔不计滑轮的质量和摩擦〕。初始时刻,A、B处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑,那么从剪断轻绳到物块着地,两物块

A、速率的变化量不同B、机械能的变化量不同

C、重力势能的变化量相同D、重力做功的平均功率相同 答案:D 2、〔2018天津卷〕.如图甲所示,静止在水平地面的物块A,受到水平向右的拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等,那么

A、0–t1时间内F的功率逐渐增大 B、t2时刻物块A的加速度最大 C、t2时刻后物块A做反向运动 D、t3时刻物块A的动能最大

解析:由F与t的关系图像0~t1拉力小于最大静摩擦力物块静止F的功率为0,A错误;在t1~t2阶段拉力大于最大静摩擦力物块做加速度增大的加速运动,在t2~t3阶段拉力大于最大静摩擦力物块做加速度减小的加速运动,在t2时刻加速度最大,B正确,C错误;在t1~t3物块一直做加速运动,在t3~t4拉力小于最大静摩擦力物块开始减速,在时刻速度最大,动能最大,D正确。答案BD。 3、〔2018上海卷〕、质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面,绳A较长。分别捏住两绳中点缓慢提起,直到全部离开地面,两绳中点被提升的高度分别为hA、hB,上述过程中克服重力做功分别为WA、WB。假设〔 〕 〔A〕hA=hB,那么一定有WA=WB 〔B〕hA>hB,那么可能有WA<WB 〔C〕hA<hB,那么可能有WA=WB 〔D〕hA>hB,那么一定有WA>WB 答案:B 4、〔2018上海卷〕、如图,可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上半径为R有光滑圆柱,A的质量为B的两倍。当B位于地面时,A

恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放,B上升的最大高度是〔 〕

A 〔A〕2R 〔B〕5R/3 〔C〕4R/3 〔D〕2R/3

B 答案:C, 5、〔2018上海卷〕、位于水平面上的物体在水 F2 平恒力F1作用下,做速度为v1的匀速运动; F1 假设作用力变为斜面上的恒力F2,物体做速度

为v2的匀速运动,且F1与F2功率相同。那么可能有〔 〕 〔A〕F2=F1,v1>v2 〔B〕F2=F1,v1<v2 〔C〕F2>F1,v1>v2 〔D〕F2<F1,v1<v2

答案:B、D,

6、〔2018安徽卷〕.如下图,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。AP=2R,重力加速度为g,那么小球从P到B的运动过程中()

A.重力做功2mgR B.机械能减少mgR C.合外力做功mgR D.克服摩擦力做功1

R O A B 2R P 2mgR16D;

解析:小球从P到B高度下降R,故重力做功mgR,A错。在B点小球对轨道恰好无压力,由重力提供向心力得

vB?gR,取B点所在平面为零势能面,易知机械能减少量

,B错。由动能定理知合外力做功W=1,C错。12112?E?mgR?mvB?mgRmvB?mgR2222根据动能定理

,可得,D选项正确。 112mgR-Wf?mvB-0wf?mgR227、〔2018江苏卷〕、如下图,细线的一端固定于O点,另一端系一小

球,在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点,在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是 A、逐渐增大 B、逐渐减小

C、先增大,后减小 D、先减小,后增大、

O B F A 【解析】设F与速度v的夹角为?,那么P?Fvcos?,力的分解,在切线上〔速度方向上〕合力为0,即mgsi n??Fcos?,所以P?mgsin?,随?增大,P增大。

【答案】A

8、〔2018海南卷〕.一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1秒内受到2N的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1N的外力作用。以下判断正确的选项是 A.0~2s内外力的平均功率是9W

4B.第2秒内外力所做的功是5J

4C.第2秒末外力的瞬时功率最大

D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是4

5答案;CD

解析:由动量定理求出1s末、2s末速度分别为:v1=2m/s、v2=3m/s故合力做功为w=12mv?4.5J2功率为

1s末、2s末功率分别为:4w、3w第1秒内w4.5p??w?1.5wt3与第2秒动能增加量分别为:12mv?2J21、1,比值:4:5 12mv2?mv1?2.5J2229、(2018全国理综).〔20分〕

一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧,以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面。如下图,以沟底的O点为原点建立坐标系Oxy。,山沟竖直一侧的高度为2h,坡面的抛物线方程为y=量为m。人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g。

,探险队员的质

(1) 求此人落到破面试的动能;

(2) 此人水平跳出的速度为多大时,他落在坡面时的动能最小?动能的最小值为多

少?

【解析】

(1) 平抛运动的分解:x?vt,

012,得平抛运动的轨迹方程

y?2h?gt2的交点为

24h2v02v0?gh此方程与坡面的抛物线方程为y=

g2,

y?2h?2x2v0,

x?

2。 2hv0y?2v0?gh根据机械能守恒,

12mg?2h?mv0?mgy?Ek2

解得

2122mghv0Ek?2mgh?mv0?22v0?gh(3) 〔2〕求

2122mghv0Ek?2mgh?mv0?22v0?gh关于v的导数并令其等于0,解得当

0此人水平跳出的速度为值为

v0?3gh时,他落在坡面时的动能最小,动能的最小

Ekmin76mg2h2?mgh?22v0?gh。

10、〔2018广东卷〕.〔18分〕

图18〔a〕所示的装置中,小物块A、B质量均为m,水平面上PQ段长为l,与物块间的动摩擦因数为μ,其余段光滑。初始时,挡板上的轻质弹簧处于原长;长为r的连杆位于图中虚线位置;A紧靠滑杆〔A、B间距大于2r〕。随后,连杆以角速度ω匀速转动,带动滑杆作水平运动,滑杆的速度-时间图像如图18〔b〕所示。A在滑杆推动下运动,并在脱离滑杆后与静止的B发生完全非弹性碰撞。

〔1〕求A脱离滑杆时的速度uo,及A与B碰撞过程的机械能损失ΔE。

〔2〕如果AB不能与弹簧相碰,设AB从P点到运动停止所用的时间为t1,求ω得取值范围,及t1与ω的关系式。

〔3〕如果AB能与弹簧相碰,但不能返回道P点左侧,设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为Ep,求ω的取值范围,及Ep与ω的关系式〔弹簧始终在弹性限度内〕。

答案: 解:〔1〕由题知,A脱离滑杆时的速度uo=ωr 设A、B碰后的速度为v1,由动量守恒定律 muo=2mv1

A与B碰撞过程损失的机械能

1212?E?mu0??2mv122解得

122?E?m?r8