决胜全国百所名校高考物理试题分项汇编第01期专题05.docx

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决胜全国百所名校高考物理试题分项汇编第01期专题05

【决胜2016】全国百所名校高考物理试题分项汇编（第01期）专题05机械能（含解析）

本期导读：

精选2015年5、6月份全国各省市模拟题、考前押题中的优质试题，原创性、押题性十足，每道题都凝聚着命题老师对考纲的理解，她们是对考纲的最好解读，是上一届备考师生集体智慧的结晶。

期望2016届备考师生能够站在一个更高的起点上。

1.【哈尔滨三中2015年第四次模拟考试理科综合能力测试】如图所示，足够长的粗糙斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，按住B不动，B通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，放手后B沿斜面加速上滑，C一直处于静止状态。

则在A落地前的过程中

A．A的重力势能的减少量等于B的机械能的增加量

B．C一定受到水平面的摩擦力

C．水平面对C的支持力小于B、C的总重力

D．A物体落地前的瞬间受到绳子拉力的功率与其重力的功率相等

1.BC

【考点】能量守恒定律；功率

2.【贵州省遵义航天高级中学2014～2015学年第二学期高三最后一次模拟】如图，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，用手托住，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.1.5hB.1.0hC.2.5hD.2.0h

2.A

【考点】能量守恒定律；动能定理。

3.【江西省高安中学2015届高三命题中心模拟押题】如图所示．轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。

开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度。

下列有关该过程的分析正确的是（）

A．B物体的动能增加量小于B物体重力势能的减少量

B．B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量

C．细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量

D．合力对A先做正功后做负功

3.AC

【解析】由于A、B和弹簧系统机械能守恒，所以B物体重力势能的减少量等于A、B增加的动能以及弹性势能，故选项A正确；整个系统机械能守恒，所以B物体机械能减少量等于A物体与弹簧机械能的增加，故选项B错误；根据功能关系除重力和弹簧弹力以外的力即绳子的拉力等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量，故选项C正确；由于物块A的速度增加，即动能增加，则根据动能定理可以知道，合力对A做正功，故选项D错误。

所以本题正确的选项为AC。

【考点】能量守恒定律；动能定理。

4.【淮南一中蒙城一中颍上一中怀远一中2015届高三“四校”联考】如图所示，一条质量分布均匀的长度为L的铁链置于光滑水平桌面上．用手按着一端，使另一端长L0的一段下垂．放开手后使铁链从静止开始下滑，当铁链完全通过桌边的瞬间时，铁链具有的速率为

4.D

【考点】能量守恒定律；

5.【唐山一中2015年高考仿真试卷】以水平面为零势能面，则小球水平抛出时重力势能等于动能的2倍，那么在抛体运动过程中，当其动能和势能相等时，水平速度和竖直速度之比为

A．

B．

C．

D．

5.D

【解析】如图所示，在O点重力势能等于动能的2倍，

，

，由O到M小球的机械能守恒，减少的重力势能转化为动能，在M点动能和势能相等，

，即

，得

，而

，则

，

，故D正确。

【考点】能量守恒定律；动能定理。

6.【山东省滕州市第十一中学2015届高三5月份模拟训练理综】如图所示，绝缘粗糙斜面体固定在水平地面上，斜面所在空间存在平行于斜面向上的匀强电场E，轻弹簧一端固定在斜面顶端，另一端拴接一不计质量的绝缘薄板。

一带正电的小滑块，从斜面上的P点处由静止释放后，沿斜面向上运动，并能压缩弹簧至R点（图中未标出），然后返回。

则

A．滑块从P点运动到R点的过程中，其机械能增量等于电场力与弹簧弹力做功之和

B．滑块从P点运动到R点的过程中，电势能的减小量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和

C．滑块返回能到达的最低位置在P点的上方

D．滑块最终停下时，克服摩擦力所做的功等于电势能的减小量与重力势能增加量之差

6.BC

【考点】能量守恒定律；动能定理。

7.【山东省文登市2015届高三第二次模拟考试理科综合试题】如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m=2kg的小球A。

半径R＝0.3m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B。

用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。

杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响。

现给小球A一个水平向右的恒力F＝50N（取g=10m/s2）。

则

A．把小球B从地面拉到P的正下方时力F做功为20J

B．小球B运动到C处时的速度大小为0

C．小球B被拉到与小球A速度大小相等时，sin

=3/4

D．把小球B从地面拉到P的正下方时小球B的机械能增加了6J

7.AC

【考点】能量守恒定律；动能定理。

8.【淮安市2014—2015学年度高三第五次调研测试】如图所示，小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同，小物块从倾角为θ1的轨道上高度为h的A点静止释放，运动至B点时速度为v1。

现将倾斜轨道的倾角调至为θ2，仍将物块从轨道上高度为h的A点静止释放，运动至B点时速度为v2。

已知θ2＜θ1，不计物块在轨道接触处的机械能损失。

则

A．v1＜v2B．v1＞v2C．v1=v2D．由于不知道θ1、θ2的具体数值，v1、v2关系无法判定

8.C

【考点】动能定理。

9.【四川省绵阳市高中2012级第三次诊断性考试理科综合】如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象，P0为发动机的额定功率。

已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大vm，汽车受到的空气阻力与地面摩擦力之和随速度增大而增大。

由此可得

A. 在0~t1时间内，汽车一定做匀加速度运动B. 在t1~t2时间内，汽车一定做匀速运动

C. 在t2~t3时间内，汽车一定做匀速运动D. 在t3时刻，汽车速度一定等于vm

9.CD

【解析】0～t1时间内汽车的功率均匀增加，但由阻力随着速度的增大而增大；故汽车在这一过程受到的力不可能为恒力；故不可能做匀加速直线运动，故A错误；汽车t1时刻达到额定功率，根据P=Fv，速度继续增大，牵引力减小，则加速度减小，t1-t2时间内汽车做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，即牵引力等于阻力，汽车速度达到最大；而汽车在t2时刻已达到最大速度，故B错误．在t2～t3时间内，汽车已达到最大速度，且功率保持不变；故汽车一定做匀速运动；t3时刻，汽车速度一定等于vm；故CD正确；故选CD.

【考点】功率；汽车启动的两种方式。

10.【益阳市箴言中学2015届高三第十次模拟考试】如图，一个人站在商场内自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速运动，下列说法正确的是

A．踏板对人做的功等于人的机械能的增加量

B．踏板对人的支持力做的功等于人的机械能的增加量

C．克服人的重力做的功等于人的重力势能的增加量

D．重力和踏板对人的支持力做的总功等于人的动能的增加量

10.AC

【考点】能量守恒定律；动能定理。

11.【山东省烟台市2015届高三高考适应性测试】一块长木板abc长为2L，沿与水平面成θ角倾斜放置，它的ab部分表面光滑，bc部分表面粗糙，两部分长度相等．木板下端口处有一与木板垂直的挡板，挡板上固定一段劲度系数为k的轻弹簧，弹簧长度为0.5L．将一质量为m的物块在木板的顶端c由静止释放，物块将沿木板下滑，已知重力加速度大小为g，下列表述正确的是

A．物块最终会在ab之间某一段范围内做往复运动

B．物块运动过程中克服摩擦力做的功最多为mgLsinθ

C．物块每一次下滑过程达到最大速度的位置是不一样的

D．物块每一次下滑过程中弹簧具有的弹性势能的最大值都等于

11.AB

考点：

牛顿第二定律；能量守恒定律.

12.【2015届石家庄市高中毕业班第二次模拟考试试卷理科综合能力测试】某测试员测试汽车启动、加速、正常行驶及刹车的性能。

前4s逐渐加大油门，使汽车做匀加速直线运动，4—15s保持油门位置不变，可视为发动机保持恒定功率运动，达到最大速度后保持匀速，15s时松开油门并踩刹车，经3s停止。

已知汽车的质量为1200kg，在加速及匀速过程中汽车所受阻力恒为f，刹车过程汽车所受阻力为5f，根据测试数据描绘v-t图象如图所示，下列说法正确的是

A．f=1200NB．0—4s内汽车所受牵引力为3.6xl0

N

C．4~15s汽车功率为360kWD．4~15s内汽车位移为141m

【答案】D

【解析】

试题分析：

汽车刹车时的加速度

，则根据牛顿定律可知：

5f=ma1，解得f=2400N，

考点：

v-t图线；牛顿第二定律；功率；动能定理.

13.【广东省汕头市潮南区2015届高三5月高考模拟理科综合试题】（18分）如图甲所示，用固定的电动机水平拉着质量m＝2kg的小物块和质量M＝1kg的平板以相同的速度一起向右匀速运动，物块位于平板左侧，可视为质点．在平板的右侧一定距离处有台阶阻挡，平板撞上后会立刻停止运动．电动机功率保持P＝3W不变。

从某时刻t＝0起，测得物块的速度随时间的变化关系如图乙所示，t＝6s后可视为匀速运动，t＝10s时物块离开木板．重力加速度g＝10m/s2，求：

（1）平板与地面间的动摩擦因数μ为多大？

（2）物块在1s末和3s末受到的摩擦力各为多大？

（3）平板长度L为多少？

13.【答案】

（1）0.26N

（2）6N10N（3）2.416m

【解析】

（1）由题图可知，前2s内物块和平板一起做匀速运动，对整体

拉力大小为：

FT1＝

由平衡条件可得：

＝μ（M＋m）g

滑动摩擦力大小为：

f＝μ（M＋m）g

可得：

μ＝0.2

（2）物块在1s末时与平板一起做匀速运动，物块受到静摩擦力方向水平向左，为：

f1＝FT1＝

＝6N

物块在6s后为匀速运动，有

f2＝FT2＝

＝10N

物块在3s末时受到的滑动摩擦力大小与6s后受到的摩擦力大小相等，为10N。

（3）依题意，物块在2s末之后一直到10s时，物块从平板的一端运动到另一端，对物块由动能定理得：

PΔt－f2L＝

mv

－

mv

代入解得：

L＝2.416m

考点：

本题考查了功率和动能定理

14.【四川省新津中学2015届高考模拟理科综合能力测试】上海有若干辆超级电容车试运行，运行中无需连接电缆，只需在候客上车间隙充电30秒钟到1分钟，就能行驶3到5公里.假设有一辆超级电容车，质量m=2x103kg,额定功率P=60kW.当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f是车重的0.1倍，g=10m/s2，问：

（1）超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?

（2）若超级电容车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，则这一过程能维持多长时间?

（3）若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，则经50s已经达到最大速度，求此过程中超级电容车的位移.

14.【答案】

（1）30m/s

（2）40s（3）1050m

【考点】功率；动能定理。

15.【四川省新津中学2015届高考模拟理科综合能力测试】如图所示，光滑绝缘水平桌面上固定一绝缘挡板P，质量分别为mA和mB的小物块A和B（可视为质点）分别带有+QA和+QB，的电荷量，两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过定滑轮，一端与物块B连接，另一端连接轻质小钩。

整个装置处于正交的场强大小为E、方向水平向左的匀强电场和磁感应强度大小为B、方向水平向里的匀强磁场中。

物块A、B开始时均静止，已知弹簧的劲度系数为K，不计一切摩擦及AB间的库仑力，物块A、B所带的电荷量不变，B不会碰到滑轮，物块A、B均不离开水平桌面。

若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，可使物块A对挡板P的压力为零，但不会离开P，则

（1）求物块C下落的最大距离；

（2）求小物块C从开始下落到最低点的过程中，小物块B的电势能的变化量，以及弹簧的弹性势能变化量:

（3）若C的质量改为2M,求小物块A刚离开挡板P时小物块B的速度大小，以及此时小物块B对水平桌面的压力。

15.【答案】

（1）

（QA+QB）

（2）

QB（QA+QB）；

（Mg−QB）（QA+QB）（3）

【解析】

试题分析：

（1）开始时弹簧的形变量为x1，对物体B由平衡条件可得：

kx1=QBE

设A刚离开挡板时，弹簧的形变量为x2，对物块B由平衡条件可得：

kx2=QAE

故C下降的最大距离为：

h=x1+x2=

（QA+QB）

【考点】能量守恒定律；动能定理。

牛顿定律.

16.【2015年福建省南平市普通高中毕业班质量检查理科综合能力测试】如图所示，光滑的水平面AB与半径R=0.4m的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切，D点为半圆轨道最高点，A点的右侧连接一粗糙的水平面。

用细线连接甲、乙两物体，中问夹一轻质压缩弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴接，甲的质量朋

=4kg，乙的质量

=5kg，甲、乙均静止。

若固定乙，烧断细线，甲离开弹簧后经过B点进入半圆轨道，过D点时对轨道的压力恰好为零。

取g=10m/s2，甲、乙两物体均可看作质点，求：

（1）甲离开弹簧后经过B点时的速度的大小

；

（2）在弹簧压缩量相同的情况下，若固定甲，烧断细线，乙物体离开弹簧后从A点进入动摩擦因数

=0.4的粗糙水平面，则乙物体在粗糙水平面运动的位移S。

16【答案】

（1）2

m/s．

（2）2m.

考点：

牛顿第二定律；机械能守恒定律.

17.【唐山一中2015年高考仿真试卷】动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐．几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组．假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为m=8×104kg.其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率分别是P1=2×107W和P2=1×107W（第一节车厢达到额定功率如功率不够用时启动第二节车厢），车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍（g＝10m/s2）

（1）求该动车组的最大行驶速度；

（2）若列车以1m/s2的加速度匀加速启动，求t＝10s时，第一节和第二节车厢之间拉力的值。

17.【答案】

（1）

；

（2）

。

【解析】

试题分析：

（1）该动车组以最大速度行驶时满足阻力与牵引力相等，有最大速度时动车组以额定功率行驶。

动车组受到的阻力

【考点】功率；动能定理。

18.【广东省韶关市2015届高三调研考试】如图所示,高度相同质量均为m=0.1kg的滑板A及滑板B置于水平面上,A、B间的距离S=

。

质量为M=0.3kg,大小可忽略的物块C放置于B的左端.C与A之间的动摩擦因数为

＝0.1,A与水平面之间的动摩擦因数为

＝0.2,B的上、下表面均光滑,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.开始时三个物体均处于静止状态.现给滑板A施加一个F＝0.8N的水平向右的恒力作用,假定A、B碰撞时间极短,且碰后共速但不粘连.取g＝10m/s2,求:

（1）A与B相碰前瞬间的速度为多大;

（2）要使C刚好不脱离滑板,滑板的长度至少应为多少;

（3）在满足

（2）的条件下,以A与B碰撞后瞬间作为计时起点,求此后B、A之间的距离SBA的函数式。

18.【答案】

（1）4m/s

（2）0.5m；（3）sBA=1.5t2或者sBA=1.5t-0.375

【解析】

（1）设A与B碰撞前瞬间的速度为v0，根据动能定理有：

（F−μ2mg）s＝

解得：

；代入数据可得：

v0=4m/s

②在A、C达到共速前的运动过程，A做匀减速运动的时间为：

0.5sA的位移：

0.5sB的位移：

sB0=v1t=1m

以后A、B均做匀速运动，所以C、A达到共同速度后，B、A距离的函数的表达式为：

sBA=sB0-sA0+（v1-v2）（t-0.5）=0.375+1.5×（t-0.5）=1.5t-0.375

【考点】能量守恒定律；动能定理。

19.【福建省龙岩一中2015届高三校模拟考试理科综合能力测试】如图甲所示，空间存在一有界匀强磁场，磁场的左边界如虚线所示，虚线右侧范围足够大，磁场方向竖直向下．在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框，线框质量m=0.1kg，在水平向右的外力F作用下，以初速度v0=1m/s一直做匀加速直线运动，外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示．以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：

（1）线框cd边刚进入磁场时速度v的大小；

（2）若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J，则在此过程中线框产生的焦耳热Q为多少？

19.【答案】

（1）2m/s

（2）0.12J

【考点】能量守恒定律；

20.【陕西省西安市西北工业大学附属中学2015届高三下学期5月模拟】某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f．轻杆向右移动不超过L时，装置可安全工作。

轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦。

一质量为m的小车若以速度v撞击弹簧，将导致轻杆向右移动。

（1）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x

（2）若以速度v0（已知）撞击，将导致轻杆右移

，求小车与弹簧分离时速度（k未知）

（3）在

（2）问情景下，求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm（k未知）

20.【答案】

（1）

（2）

（3）

【考点】能量守恒定律；动能定理。