1、高考物理 新题快递 专题06 机械能专题06 机械能一选择题1（2018北京昌平期末）如图8所示，质量为60kg的某同学在做引体向上运动，从双臂伸直到肩部与单杠同高度算1次，若他在1分钟内完成了10次，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他在1分钟内克服重力所做的功及相应的功率约为A240J，4W B2400J，2400WC2400J，40W D4800J，80W【答案】C2.（2018开封质检）静止在水平地面的物块，受到水平方向的拉力F作用，此拉力方向不变，其大小F与时间t的关系如图所示，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，则A. 在0t1时间内F的功率逐渐增大Bt2时刻物块
2、的加速度最大Ct2时刻后物块做反向运动Dt3时刻物块的动能最大【答案】BD【解析】在0t1时间内，水平方向的拉力逐渐增大到等于最大静摩擦力，物块静止不动，水平拉力做功为零，功率为零，选项A错误；t2时刻水平拉力最大，根据牛顿第二定律，物块加速度最大，选项B正确；t2时刻后水平拉力逐渐减小，物块加速度逐渐减小，速度方向不变，速度仍然继续增大，选项C错误；t3时刻水平拉力减小到等于滑动摩擦力，速度增大到最大，t3时刻物块的动能最大，选项D正确。3.（2018江西赣中南五校联考）质量为 m 的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度时间图象如图所示.从 t1 时刻 起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽
3、车所受阻力恒为Ff，则A.0t1 时间内，汽车的牵引力做功的大小等于汽车动能的增加量B.t1t2 时间内，汽车的功率等于(m+Ff)v1C.汽车运动的最大速度v2=(+1)v1D.t1t2 时间内，汽车的平均速度等于【答案】BC4.（2018广东湛江调研）在一个光滑的水平地面上，沿x轴用力拉动一个盒子，盒子的位置对时间的关系的三种情况如图所示。其中B是直线，另两条是曲线。根据图象可知At1至t2时间内的位移大小关系sAsBsCB. t1时刻的速率关系是vAvBvC，C. t2时刻的动能关系是EkAEkBEkCD. t1至t2时间内，拉力对盒子所做功的关系WAWBWC，【答案】B5.（2018高
4、考成都一诊）如图甲所示，倾角=30的足够长固定光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉着质量m=1kg的物体沿斜面向上运动。已知物体在t=1s到t=3s这段时间的vt 图像如图乙所示,弹簧的劲度系数k=200N/m,重力加速度g 取10 m/s2。则在该段时间内A.物体的加速度大小为2m/s2B.弹簧的伸长量为3 cmC.弹簧的弹力做功为30JD.物体的重力势能增加36J【答案】B6.（2018华大新高考联盟11月测评）固定的光滑斜面轨道AB的末端连接着光滑水平轨道BC，有直径均为d的六只相同的钢球排放在斜面轨道上，被挡板顶住处于静止状态。已知斜面轨道的倾角为，水平轨道BC的长度为3d，且不计钢球经
5、过B点连接体的能量损耗。当抽去挡板后，从钢球开始下滑到最终落在水平地面的过程中A1号球的机械能守恒B6号球的机械能不守恒C钢球落在地面上共有6个落点D钢球落在地面上共有4个落点【答案】BD【解析】1号钢球和6号钢球从开始下滑到最终落至水平地面的过程中，除重力做功外，还有其他钢球的作用力对它做功，不符合机械能守恒条件，故机械能不守恒，选项B正确A错误；当6号钢球运动到B点，6、5/4号钢球均到达水平面，且相互之间无作用力，它们将以相同的速度平抛运动，根据平抛运动规律，它们的落点相同，显然，钢球落在地面上共有4个落点，选项D正确C错误。7.（2018金考卷）如右图所示，带有挡板的光滑斜面固定在水平
6、地面上，斜面倾角=300，质量均为2kg的A、B两物体用轻弹簧栓接在一起，弹簧的劲度系数为5N/cm，质量为4kg的物体C用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体B连接，开始时A、B均静止在斜面上，A紧靠在挡板处，用手托住C，使细线刚好被拉直，现把手拿开，让C由静止开始运动，从C开始运动到A刚要离开挡板的过程中，下列说法正确的是（物体C未触地，g取10m/s2）A初状态弹簧的压缩量为2cm B末状态弹簧的伸长量为2cm C物体B、C组成的系统机械能守恒 D物体C克服绳的拉力所做的功为0.8J【答案】ABD8.（2018河北衡水质检）如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m
7、的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d时（图中B处），下列说法正确的是（重力加速度为g）（ ）A环与重物、地球组成的系统机械能守恒B小环到达B处时，重物上升的高度也为dC小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于D小环下落到B处时的速度为【答案】AD9.（2018上海黄浦期末）如图所示，AB、AC两光滑细杆组成的直角支架固定在竖直平面内，AB与水平面的夹角为30，两细杆上分别套有带孔的a、b两小球，在细线作用下处于静止状态，细线恰好水平。某时刻剪断细线，两球均下滑到支架底端，则a、b两球（ ）（A）
8、下滑的时间：ta=tb（B）下滑过程中所受重力做的功：Wa=Wb（C）到底端时的速率：vavb（D）到底端时的动能：EkaEkb【答案】D【解析】由于a、b两球沿不同倾角的光滑细杆下滑，b小球加速较大，且位移较小，由x=at2可知b小球下滑时间较短，选项A错误；根据题述“两细杆上分别套有带孔的a、b两小球，在细线作用下处于静止状态，细线恰好水平”可知tan30=F/mag，tan60=F/mbg，解得ma=mb。下滑过程中所受重力做的功W=mgh，所以WaEkb，选项C错误D正确。10.（2018贵阳期末）如图所示，两个内壁光滑光滑，半径为R（图中未标出）的半圆形轨道正对着固定在竖直平面内，对
9、应端点（图中虚线处）相距为x，最高点A和最低点B的的连线竖直。一个质量为m的小球交替着在两轨道内运动而不脱离轨道，已知小球通过最高点A时的速率vA，不计空气阻力，重力加速度为g。则A小球在A点的向心力小于mgB小球在B点的向心力等于mgC小球在B、A两点对轨道的压力大小之差大于6mgD小球在B、A两点的动能之差等于2mg(R+x)【答案】C压力为FB=5mg+2mgx/R.+ m。设小球运动到轨道最高点A点时所受半圆形轨道的压力为FA，由牛顿第二定律，FA+mg=m，解得FA= m-mg 。小球在B、A两点对轨道的压力之差为F= FB-FA=6 mg+2mgx/R.，大于6mg，选项C正确；根
10、据mvB2=mg(2R+x)+ mvA2，小球在B、A两点的动能之差Ek= EkB- EkA=mvB2- mvA2=mg(2R+x)，选项D错误。二计算题1.（2018南京一模）.如图所示， 炼钢厂通常用滚筒来传送软钢锭， 使具有一定初速度的软钢锭通过滚筒滑上平台。 质量为 M 的软钢锭长为 L， 上表面光滑， 下表面与平台间是粗糙的。 现以水平向右的初速度滑上平台， 全部滑上平台时的速度为。 此时， 在其右端无初速放上一个质量为 m 的滑块（视为质点）。 随后软钢锭滑过 2L 距离时速度为零， 滑块恰好到达平台。 重力加速度取 g， 空气阻力不计。 求：（1） 滑块获得的最大加速度（不考虑与
11、平台的撞击过程）；（2） 滑块放上后， 软钢锭滑动过程克服阻力做的功；（3） 软钢锭处于静止状态时， 滑块到达平台的动能。【解析】由于滑块与软钢锭间无摩擦，所以，软钢锭在平台上滑过距离 L 时，滑块脱离做自由落体运动。滑块获得的最大加速度a=g。根据动能定理得：Ek=Mv2W=EkWf克=-Ek =Mv22（2018北京丰台期末）如图所示，一光滑杆固定在底座上，构成支架，放置在水平地面上，光滑杆沿竖直方向，一劲度系数为 k的轻弹簧套在光滑杆上，一套在杆上的圆弧从距弹簧上端H处由静止释放，接触弹簧后，将弹簧压缩，弹簧的形变始终在弹性限度内。已知圆环的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，取竖直向下为正方向，圆弧刚接触弹簧时的位置为坐标原点O，建立x轴。（1）请画出弹簧弹力F随压缩量x变化的图线；并根据图像确定弹力做功的规律。（2）求圆环下落过程中的最大动能；（3）证明在圆环压缩弹簧的过程中机械能是守恒的。【解析】（1）由胡克定律可知F=kx，其关系如图所示，由图中面积可知弹簧弹力做功（3）圆环接触弹簧后，设在某位置系统动能、重力势能、弹簧弹性势能分别为，在另一位置系统动能、重力势能、弹簧弹性势能分别为。则由重力做功与重力势能的关系可知由弹力做功与弹性势能变化的关系可知又由动能定理可得联立可得
