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精 品 试 卷
高中物理学习材料
（灿若寒星**整理制作）
2014年高考物理真题分类汇编：机械能
2． [2014·重庆卷] 某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则( )
k1k2A．v2＝k1v1 B．v2＝v1 C．v2＝v1 D．v2＝k2v1
k2k1
2．B [解析] 本题考查机车启动过程中功率的相关知识．机车在不同的路面以相同的功率按最大速度行驶，可k1推断机车做匀速直线运动，受力平衡，由公式P＝Fv，F＝kmg，可推出P＝k1mgv1＝k2mgv2，解得v2＝v1，故B
k2正确，A、C、D错误．
15．[2014·新课标Ⅱ卷] 取水平地面为重力势能零点．一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等．不计空气阻力．该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( )
πππ5πA. B. C. D. 64312
1121215．B [解析] 由题意可知，mgh＝mv2，又由动能定理得 mgh＝mv－mv0，根据平抛运动可知v0是v的水
2022v02平分速度，那么cos α＝v＝，其中α为物块落地时速度方向与水平方向的夹角，解得α＝45?，B正确．
216．[2014·新课标Ⅱ卷] 一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v.若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v.对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则( )
A．WF2＞4WF1，Wf2＞2Wf1 B．WF2＞4WF1，Wf2＝2Wf1 C．WF2＜4WF1，Wf2＝2Wf1 D．WF2＜4WF1，Wf2＜2Wf1
16．C [解析] 因物体均做匀变速直线运动，由运动学公式得前后两个过程的平均速度是2倍关系，那么位移11
x＝t也是2倍关系，若Wf1＝fx，则Wf2＝f·2x故Wf2＝2Wf1；由动能定理WF1－fx＝mv2和WF2－f·2x＝m(2v)2得WF2
22＝4WF1－2fx<4WF1，C正确．
15．[2014·安徽卷] 如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O点的水平线．已知一小球从M点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由M点以初速率v0出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为v2，所需时间为t2.则( )
A．v1＝v2，t1>t2 B．v1
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C．v1＝v2，t1 15．A [解析] 本题考查机械能守恒定律、类比法与vt图像方法解题，考查“化曲为直”的思维能力．首先根据机械能守恒定律得到v1＝v2＝v0，小球沿着MPN轨道运动时，先减速后加速，小球沿着MQN轨道运动时，先加速后减速，总路程相等，将小球的曲线运动类比为直线运动，画出vt图像如图，可得t1 >t2.选项A正确． 19． [2014·全国卷] 一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动．当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图v 所示；当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h.重力加速度大小为g.则物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别 2为( ) v2HH?A．tanθ和 B.2gH－1?tanθ和 22??v2HH?C．tanθ和 D.2gH－1?tanθ和 44?? 1H 19．D [解析] 本题考查能量守恒定律．根据能量守恒定律，以速度v上升时，mv2＝μmgcosθ＋mgH， 2sin θv2v1?v?2hH?以速度上升时m2＝μmgcosθ＋mgh，解得h＝，μ＝2gH－1?tanθ，所以D正确． 22??4??sin θ18． [2014·福建卷Ⅰ] 如图所示，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动．质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端．现用外力作用在两物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块( ) A．最大速度相同 B．最大加速度相同 C．上升的最大高度不同 D．重力势能的变化量不同 18．C [解析] 设斜面倾角为θ，物块速度达到最大时，有kx＝mgsin θ，若m1 的物块到达质量为m2的物块速度最大位置的同一高度时，根据能量守恒得：ΔEp＝mgΔh＋mv2，所以v＝ 22ΔEp －2gΔh，因为m1 错；由于撤去外力前，两弹簧具有相同的压缩量，所以撤去外力时两弹簧的弹力相同，此时两物块的加速度最大，F弹－mgsin θ由牛顿第二定律可得a＝，因为质量不同，所以最大加速度不同，故B错误；由于撤去外力前，两弹 m簧具有相同的压缩量，所以两弹簧与物块分别组成的两系统具有相同的弹性势能，物块上升过程中系统机械能守恒，所以上升到最大高度时，弹性势能全部转化为重力势能，所以两物块重力势能的增加量相同，故D错误；由Ep＝mgh可知，两物块的质量不同，所以上升的最大高度不同，故C正确． 16． [2014·广东卷] 图9是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中( ) A．缓冲器的机械能守恒 B．摩擦力做功消耗机械能 C．垫板的动能全部转化为内能 D．弹簧的弹性势能全部转化为动能 推荐下载 精 品 试 卷 16．B [解析] 由于楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，摩擦力做负功，则缓冲器的机械能部分转化为内能，故选项A错误，选项B正确；车厢撞击过程中，弹簧被压缩，摩擦力和弹簧弹力都做功，所以垫块的动能转化为内能和弹性势能，选项C、D错误． 21． [2014·福建卷Ⅰ] 图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切．点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面．一质量为m的游客(视为质点)可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力． (1)若游客从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面上的D点，OD＝2R，求游客滑到B点时的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf； (2)若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道，求Pv2 点离水面的高度h.(提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为F向＝m) R 2 21．[答案] (1)2gR －(mgH－2mgR) (2)R 3[解析] (1)游客从B点做平抛运动，有2R＝vBt① 1 R＝gt2② 2 由①②式得vB＝2gR③ 从A到B，根据动能定理，有 1 mg(H－R)＋Wf＝mv2－0④ 2B 由③④式得Wf＝－(mgH－2mgR)⑤ (2)设OP与OB间夹角为θ，游客在P点时的速度为vP，受到的支持力为N，从B到P由机械能守恒定律，有 1 mg(R－Rcos θ)＝mv2－0⑥ 2P v2P 过P点时，根据向心力公式，有mgcos θ－N＝m⑦ R N＝0⑧ h cos θ＝⑨ R 2 由⑥⑦⑧⑨式解得h＝R.⑩ 3 34．[2014·广东卷] (2)某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系． ①如图23(a)所示，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表．由数据算得劲度系数k＝________N/m.(g取9.80 m/s2) 砝码质量(g) 弹簧长度(cm) 50 8.62 100 7.63 150 6.66 ②取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图23(b)所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小________． ③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v.释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为________． ④重复③中的操作，得到v与x的关系如图23(c)．由图可知，v与x成________关系．由上述实验可得结论： 推荐下载