2015《三维设计》高考物理大一轮复习—2009-2013高考真题考点汇编 第五章 机械能（3个考点，含解析）

2015《三维设计》高考物理大一轮复习—2009-2013高考真题考点汇编 第五章 机械能（3个考点，含解析）内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 机械能考点一功和功率1(2013新课标全国，6 分)2012 年 11 月， “歼 15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。 图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。 飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止，某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在 t0.4 s 时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度时间图线如图(b)所示。 假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为 1 000 m。 已知航母始终静止，重力加速度的大小为g。 则( )A从着舰到 2、停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的 1/10B在 .5 s 时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化C在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过 .5 s 时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变解析：选 题考查直线运动图像，意在考查考生对图像的理解和应用。 由 v t 图像可知飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的 1/10，选项 A 正确；由 v t 图像可以看出 .5 s 内飞机在甲板上滑行过程中的加速度不变，说明飞机受到的合力不变，而两段阻拦索的夹角逐渐减小，故阻拦索的张力减小，选项 B 错误；根据 vt .5 s 内加速度大小约为：a m/8.6 m/项 C 正确；由于飞机做0 3、 受阻力不变，根据 P知，功率逐渐减小，选项 D 错误。 2(2012江苏，3 分)如图所示，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 点光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址。 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，后增大解析：小球从 A 到 B 在竖直平面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能增加得越来越快，故拉力的瞬时功率逐渐增大。 答案：2012天津理综，6 分)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 滑 4、动摩擦力大小相等，则()A0t 1 时间内 F 的功率逐渐增大Bt 2 时刻物块 A 的加速度最大Ct 2 时刻后物块 A 做反向运动Dt 3 时刻物块 A 的动能最大解析：0t 1时间内，物块静止， F 的功率为零，选项 A 错误；t 2时刻合外力最大，物块 A 的加速度最大，选项 B 正确；t 2时刻后物块 A 继续向前运动，选项 C 错误；t 1t 3时间内，物块一直加速运动，t 3时刻后物块做减速运动，所以 的动能最大，选项D 正确。 答案：2012福建理综，6 分)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 5、 处于同一高度并恰好处于静止状态。 剪断轻绳后 A 下落、B 沿斜面下滑，则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光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：由题意根据力的平衡有 m ，所以 mAm。 根据机械能守恒定律 v ，所以两物块落地速率相等，选项 A 错；因为两物块的机械能守恒，12 2项 B 错误；根据重力做功与重力势能变化的关系，重力势能的变化为 W G项 C 错误；因为 A、B 两物块都做匀变速运动，所以 A 重力的平均功率为 Am ，B 的平均功率 Bm )，因为 mAm 2，所以 A B，选项 D 6、正确。 P P 答案：能定理、机械能守恒定律及其应用5(2013广东理综，6 分)如图，游乐场中，从高处 A 到水面 B 处有两条长度相同的光滑轨道。 甲、乙两小孩沿不同轨道同时从 A 处自由滑向 B 处，下列说法正确的有()A甲的切向加速度始终比乙的大B甲、乙在同一高度的速度大小相等C甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D甲比乙先到达 B 处解析：选 题考查力与运动的关系和机械能守恒定律的应用，意在考查考生综合分析问题的能力。 若切线的倾角为 ，则这时的加速度为 ，由于甲的轨道切线倾角并不是都比乙的大，因此 A 项错误；根据机械能守恒定律，同一高度甲、乙的速度大小相等， B 项正确；甲开始12的切向加 7、速度比乙的大，且这个加速度在竖直方向的分加速度也大，因此开始时甲在竖直方向的分运动比乙在竖直方向的分运动快，则 C 项错误；从如图所示的速率时间图像可以判断，甲先到达 B 点，D 项正确。 6(2010新课标全国，6 分) 如图所示，在外力作用下某质点运动的vt 图象为正弦曲线从图中可以判断 ()A在 0t 1 时间内，外力做正功光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 在 0t 1 时间内，外力的功率逐渐增大C在 刻，外力的功率最大D在 t1t 3 时间内，外力做的总功为零解析：本题考查速度图象、动能定理与功率的计算，意在考查考生对速度图象的理解，以及结合速度图象综合分析功与功率的方法由速度图象 8、可知，在 0t 1时间内，由于物体的速度增大，根据动能定理可知，外力对物体做正功，A 正确；在 0t 1时间内，因为物体的加速度减小，故所受的外力减小，由图可知 功率为零，因此外力的功率不是逐渐增大，B 错误；在 于物体的速度为零，故此时外力的功率最小，且为零，C 错误；在 t1t 3时间内，因为物体的动能不变，故外力做的总功为零，D 正确答案：2009广东理综，4 分)图示为某探究活动小组设计的节能运输系统，斜面轨道倾角为 30，质量为 M 动装货装置将质量为 m 的货物装入木箱，然36后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨 9、道顶端，再重复上述过程下列选项正确的是()AmMBm2箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能解析：自木箱下滑至弹簧压缩到最短的过程中，由能量守恒有：(mM) mM)g E 弹 木箱反弹到轨道顶端的过程中，由能量守恒有：E 弹 立得：m2M，A 错误，B 正确下滑过程中：(Mm) M m )M m )滑过程中：g a 2光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：a 2g(a 1g()，故 C 正确在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，所以 D 错误答案：2012江苏，1 10、6 分)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 置可安全工作。 一质量为 m 的小车若以速度 击弹簧，将导致轻杆向右移动。 轻14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。 (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)求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度 3)讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度 v和撞击速度 v 的关系。 解析：(1)轻杆开始移动时，弹簧的弹力 F Ff解得 x )设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为 W，则小车从撞击到停止的过程中由 11、动能定理得f W0 2 20同理，小车以 0 12 23)设轻杆恰好移动时，小车撞击速度为 W12 21由解得 v1 L mg(lL)由机械能守恒得 2 2 02mg(ls 2)h，由机械能守恒得 2 2h R，故物块不能滑到 道中点1)3 (2)见解析2011北京理综，16 分) 如图所示，长度为 l 的轻绳上端固定在 端系一质量为 m 的小球 (小球的大小可以忽略)(1)在水平拉力 F 的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为 ，小球保持静止画出此时小球的受力图，并求力 F 的大小；(2)由图示位置无初速释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力不计空气阻力解析：(1)受力图如图所 12、示根据平衡条件，应满足 )运动中只有重力做功，系统机械能守恒光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1) 球的速度大小v 2 据牛顿第二定律 Tmgmgm 2方向竖直向上1)图见解析) 2 7(2011福建理综，19 分) 如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部 一长为 2R 的竖直细管，上半部 半径为 R 的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧投饵时，每次总将弹簧长度压缩到 锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去设质量为 m 的鱼饵到达管口 C 时，对管壁的作用力恰好为零不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能已知重力加速度为 g 1)质量为 m 的鱼饵到达管口 C 时的速度大小 2)弹簧压缩到 的弹性势能 3)已知地面与水面相距 使该投饵管绕 的中轴线 90角的范围内来回缓慢转动。