2013年高考物理模擬新題精選分類解析 第1期 專題06 機械能 Word版含答案1（2013安徽江南十校摸底）如圖所示，一高度為h的楔形物塊固定在水平地面上，質量為m的物體由靜止開始從傾角分別為、的兩個光滑斜面的頂端滑下，則下列說法中正確的是（ ）A物體滑到斜面底端的速度相同B物體滑到斜面底端所用的時間相同C物體滑到斜面底端時重力所做功的功率相同D物體滑到斜面底端過程中重力所做的功相同2（2013安徽江南十校摸底）下列關于機車以恒定加速度啟動后各物理量隨時間變化關系的圖象中錯誤的是（ ）3（2013江蘇徐州摸底）如圖所示，將一輕彈簧下端固定在傾角為的粗糙斜面底端，彈簧處于自然狀態時上端位于A點質量為m的物體從斜面上的B點由靜止下滑，與彈簧發生相互作用后，最終停在斜面上。下列說法正確的是A物體最終將停在A點B物體第一次反彈后不可能到達B點C整個過程中重力勢能的減少量大于克服摩擦力做的功D整個過程中物體的最大動能大于彈簧的最大彈性勢能 4. （2013武漢摸底）如圖所示，放置在豎直平面內的光滑桿AB，是按照從高度為h處以初速度vo平拋的運動軌跡制成的，A端為拋出點，B端為落地點。現將一小球套于其上，由靜止開始從軌道A端滑下。已知重力加速度為g，當小球到達軌道B端時A.小球的速率為B.小球的速率為C.小球在水平方向的速度大小為voD小球在水平方向的速度大小為答案：BD解析：由機械能守恒定律，mgh=mv2，解得小球到達軌道B端時速率為v=，選項A錯誤B正確。設軌道在B點切線方向與水平方向的夾角為，則有tan=，cos=。小球在水平方向的速度大小為v1=vcos=，選項D正確C錯誤。5. （2013遼寧省五校協作體高三期初聯考）將一小球從高處水平拋出，最初2s內小球動能EK隨時間t變化的圖線如圖所示，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。根據圖象信息，不能確定的物理量是A小球的質量B小球的初速度C最初2s內重力對小球做功的平均功率D小球拋出時的高度6（2013安徽師大摸底）質量為m的物體從靜止以g的加速度豎直上升h，對該過程下列說法中正確的是()A物體的機械能增加mgh B物體的機械能減少mghC重力對物體做功mgh D物體的動能增加mgh7. （2013遼寧省五校協作體高三期初聯考）2012年倫敦奧運會跳水比賽首先進行的女子單人3米板比賽中，中國隊派出了奪得雙人項目金牌的吳敏霞和何姿。最終，吳敏霞以總分414分摘金?，F假設她的質量為m，她進入水中后受到水的阻力而做減速運動，設水對她的阻力大小恒為F，那么在她減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是(g為當地的重力加速度) A她的動能減少了Fh B她的重力勢能減少了mghC她的機械能減少了(Fmg)h D她的機械能減少了Fh答案：BD解析：在她減速下降高度為h的過程中，重力做功mgh，她的重力勢能減少了mgh；由功能關系，她的機械能減少了Fh，選項BD正確AC錯誤。8(2013西安摸底)一小球自由下落，與地面發生碰撞，原速率反彈若從釋放小球開始計時，不計小球與地面發生碰撞的時間及空氣阻力則下圖中能正確描述小球位移s、速度v、動能Ek、機械能E與時間t關系的是 ( )9. （2013溫州八校聯考）如圖4、5所示，是一輛質量為4t的無人售票車在t=0和t=3s末兩個時刻的照片，當t=0時，汽車剛啟動。圖6是車內橫桿上懸掛的拉手環穩定時經放大后的圖像（圖6中=30），若將汽車的運動視為勻加速直線運動，根據上述信息，可以估算出的物理量有（ ） 圖4 圖5 圖6 汽車的長度3s末汽車的速度3s內牽引力對汽車所做的功3s末汽車牽引力的瞬時功率A B C D答案：A解析：由橫桿上懸掛的拉手環穩定時經放大后的圖像可得出車的加速度，由L=at2，可得汽車的長度L；由v=at可得3s末汽車的速度；無法得出牽引力，不能估算出3s內牽引力對汽車所做的功和3s末汽車牽引力的瞬時功率，所以選項A正確。10. （2013溫州八校聯考）如圖13所示，質量為的滑塊以一定初速度滑上傾角為的固定斜面，同時施加一沿斜面向上的恒力；已知滑塊與斜面間的動摩擦因數，取出發點為參考點，能正確描述滑塊運動到最高點過程中產生的熱量，滑塊動能、勢能、機械能隨時間、位移關系的是（ ） 圖13 A B C D CAB（11. （2013遼寧省五校協作體高三期初聯考）如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質定滑輪的細線相連，A放在固定的光滑斜面上，B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數為k的輕質彈簧相連，C球放在水平地面上?，F用手控制住A，并使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側細線豎直、右側細線與斜面平行。已知A的質量為4m，B、C的質量均為m，重力加速度為g，細線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統處于靜止狀態。釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時C恰好離開地面。下列說法正確的是A斜面傾角=60BA獲得最大速度為CC剛離開地面時，B的加速度最大D從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統機械能守恒12. （2013遼寧省五校協作體高三期初聯考）如圖所示，一個小球質量為m，靜止在光滑的軌道上，現以水平力擊打小球，使小球能夠通過半徑為R的豎直光滑軌道的最高點C，則水平力對小球所做的功至少為AmgR B2mgR C2.5mgR D3mgR答案：C解析：要通過豎直光滑軌道的最高點C，在C點，則有mg=mv2/R，對小球，由動能定理，W-mg2R= mv2，聯立解得W=2.5mgR，選項C正確。13(2013西安摸底)如圖所示，彈簧一端固定在墻上，另一端與物塊接觸但不連結，現利用該裝置研究物塊在粗糙水平面上滑行的距離s與彈簧壓縮量x的關系，測得數據如下表所示，由表中數據可以歸納出物塊滑動的距離s跟彈簧壓縮量x之間的關系是(k為比例系數) ( ) x/cm0.51.02.04.0s/cm52080320A B C D答案：C解析：根據表中數據可以歸納出物塊滑動的距離s跟彈簧壓縮量x之間的關系是，選項C正確。14(2013西安摸底)下列說法中正確的是 ( )A蹦床運動員上升到最高點時的加速度為零B宇航員隨飛船繞地球做圓周運動時處于失重狀態C降落傘勻速下降時機械能守恒 D輪船過河時運動軌跡一定為直線15(2013西安摸底)一個質量為m的小鐵塊沿半徑為R的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下，到半圓底部時，軌道所受壓力為鐵塊重力的1.5倍，則此過程中鐵塊損失的機械能為 ( )16（2013邯鄲摸底）質量分別為m1和m2的兩個物體A、B，并排靜止在水平地面上，如圖甲所示，用同方向水平拉力F1、F2分別作用于物體A和B上，作用一段時間后撤去，物體A、B各自滑行一段距離后停止。物體A、B運動的速度時間圖像分別如圖乙中圖線a、b所示，相關數據已在圖中標出，已知m1 m2,下列判斷中正確的有（ ）A 物體A、B與地面的動摩擦因數一定相同B 力F1一定大于力F2C 力F1對物體A所做的功一定小于力F2對物體B所做的功D 力F1的最大瞬時功率一定小于力F2的最大瞬時功率17（2013安徽師大摸底）質量為m的物體從靜止以g的加速度豎直上升h，對該過程下列說法中正確的是()A物體的機械能增加mgh B物體的機械能減少mghC重力對物體做功mgh D物體的動能增加mgh答案：D解析：質量為m的物體從靜止以的加速度豎直上升h，重力對物體做功-mgh，所受合外力為mg，合外力做功mgh，由動能定理，物體的動能增加mgh，選項C錯誤D正確。物體的機械能增加mgh +mgh =mgh，選項AB錯誤。18（2013屆江西省重點中學高三聯考）輕質彈簧上端與質量為M的木板相連，下端與豎直圓筒的底部相連時，木板靜止位于圖中B點。O點為彈簧原長上端位置。將質量為m的物塊從O點正上方的A點自由釋放，物塊m與木板瞬時相碰后一起運動，物塊m在D點達到最大速度，且M恰好能回到O點。若將m從C點自由釋放后，m與木板碰后仍一起運動，則下列說法正確的是（ ）A物塊m達到最大速度的位置在D點的下方B物塊m達到最大速度的位置在D點的上方C物塊m與木板M從B到O的過程做勻減速運動。D物塊m與木板M向上到達O點時仍有速度，且在O點正好分離。19（2013浙江十校聯考）質量為10 kg的物體，在變力F作用下沿x軸做直線運動，力隨坐標x的變化情況如圖所示物體在x0處，速度為1 m/s，一切摩擦不計，則物體運動到x16 m處時，速度大小為A2 m/s B3 m/s C4 m/s D. m/s答案：B解析：根據力F隨x變化關系圖象與橫軸所夾面積表示功，力F做功W=40J+20J-20J=40J。由動能定理，W=mv2-mv02，解得v=3 m/s。選項B正確。20.（2013武漢調研）為減少二氧化碳排放，我國城市公交推出新型節能環保電動車，在檢測某款電動車性能的實驗中，質量為8102kg的電動車由靜止開始沿平直公路行駛，達到的最大速度為15m/s，利用傳感器測得此過程中不同時刻電動車的牽引力F與對應的速度v，并描繪出圖象（圖中AB、BO均為直線），假設電動車行駛中所受的阻力恒定，則 （ ）A在全過程中，電動車在B點時速度最大 BBA過程電動車做勻加速運動CCB過程電動車做減速運動 DCB過程電動車的牽引力的功率恒定21（2013吉林摸底）下列關于功和機械能的說法，正確的是A在有阻力作用的情況下，物體重力勢能的減少不等于重力對物體所做的功B合力對物體所做的功等于物體動能的改變量C物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用勢能，其大小與勢能零點的選取有關D運動物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量.答案： BC解析：無論何種情況，物體重力勢能的減少都等于重力對物體所做的功，選項A錯誤；由動能定理可知，合力對物體所做的功等于物體動能的改變量，選項B正確；物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用勢能，其大小與勢能零點的選取有關，選項C正確；只有在只有重力做功的情況下，運動物體動能的減少量才等于其重力勢能的增加量，一般情況下運動物體動能的減少量一般不等于其重力勢能的增加量，選項D錯誤。v022（2013吉林摸底）如圖所示，將質量為m的小球以速度v0由地面豎直向上拋出。小球落回地面時，其速度大小為。設小球在運動過程中所受空氣阻力的大小不變，則空氣阻力的大小等于A BC D0tF23（2013吉林摸底）光滑水平面上靜止的物體，受到一個水平拉力 F 作用開始運動，拉力隨時間變化如圖所示，用 Ek、v、x、P分別表示物體的動能、速度、位移和水平拉力的功率，下列四個圖象中分別定性描述了這些物理量隨時間變化的情況，正確的是.答案：BD解析：由動能定理，Fx=Fat2= Ek，選項A錯誤；在水平拉力 F 作用下，做勻加速直線運動，選項B正確；其位移x=at2，選項C錯誤；水平拉力的功率P=Fv，選項D正確。24（2013吉林摸底）如圖所示，足夠長的傳送帶以恒定速率順時針運行。將一個物體輕輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段與傳送帶相對靜止，勻速運動到達傳送帶頂端。下列說法中正確的是A第一階段摩擦力對物體做正功，第二階段摩擦力對物體不做功B第一階段摩擦力對物體做的功等于第一階段物體動能的增加C第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機械能的增加D物體從底端到頂端全過程機械能的增加等于全過程物體與傳送帶間的摩擦生熱25.(2013廣東惠州調研)運動員站在高臺上，雙手緊握鏈條的一端，鏈條另一端拴一重鏈球，重鏈球在水平面內做圓周運動，在轉速不斷增大的過程中，某時刻突然松手，鏈球水平飛出。設空氣阻力不計，則 A松手前，鏈條的拉力對小球不做功 B松手前，鏈條的拉力對小球做功 C鏈球飛出后飛行時間與松手時球的速率無關D鏈球飛出的水平距離僅由松手時球的速率決定26. .(2013廣東惠州調研)靜止的列車在平直軌道上以恒定的功率起動，在開始的一小段時間內，設所受的阻力不變，則列車的運動狀態是A速度逐漸增大 B速度逐漸減小 C加速度逐漸增大 D加速度逐漸減小27兩個完全相同的小球A和B，在同一高度處以相同大小的初速度v0分別水平拋出和豎直向上拋出，不計空氣阻力，下列說法中正確的是（ ）A兩小球落地時的速度大小相同B兩小球落地時，重力的瞬時功率相同C從開始運動至落地，重力對兩小球做功相同D從開始運動至落地，重力對兩小球做功的平均功率相同28如圖所示長木板A放在光滑的水平地面上，物體B以水平速度沖上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，則從B沖到木板A上到相對板A靜止的過程中，下述說法中正確是（ ）A物體B動能的減少量等于系統損失的機械能B物體B克服摩擦力做的功等于系統內能的增加量C物體B損失的機械能等于木板A獲得的動能與系統損失的機械能之和D摩擦力對物體B做的功和對木板A做的功的總和等于系統內能的增加量答案：CD解析：物體B以水平速度沖上A后，由于摩擦力作用，B減速運動，A加速運動，根據能量守恒定律，物體B動能的減少量等于A增加的動能和產生的熱量之和，選項A錯誤；根據動能定理，物體B克服摩擦力做的功等于B損失的動能，選項B錯誤；由能量守恒定律可知，物體B損失的機械能等于木板A獲得的動能與系統損失的機械能之和，選項C正確；摩擦力對物體B做的功等于B動能的減少，摩擦力對木板A做的功等于A動能的增加，由能量守恒定律，摩擦力對物體B做的功和對木板A做的功的總和等于系統內能的增加量機械能，選項D正確。29（2013上海聯考）如圖所示為豎直平面內的直角坐標系。一質量為m的質點，在拉力F和重力的作用下，從坐標原點O由靜止開始沿直線ON斜向下運動，直線ON與y軸負方向成角(90)。不計空氣阻力，則以下說法正確的是（ ）A當F=mgtan時，拉力F最小 B當F=mgsin時，拉力F最小C當F=mgsin時，質點的機械能守恒D當F=mgtan時，質點的機械能可能減小也可能增大30（2013浙江十校聯考）用水平力F拉一物體，使物體在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運動，t1時刻撤去拉力F，物體做勻減速直線運動，到t2時刻停止其速度時間圖象如圖所示，且，若拉力F做的功為W1，平均功率為P1；物體克服摩擦阻力Ff做的功為W2，平均功率為P2，則下列選項正確的是AW1W2，F2Ff BW1= W2 ， F2Ff CP1P2，選項C錯誤。31（2013唐山摸底）如圖所示，位于固定粗糙斜面上的小物塊P，受到一沿斜面向上的拉力F，沿斜面勻速上滑?，F把力F的方向變為豎直向上，若使物塊P仍沿斜面保持原來的速度勻速運動，則A力F一定要變小B力F一定要變大C力F的功率將減小D力F的功率將增大32、（10分）（2013安徽師大摸底）面對能源緊張和環境污染等問題，混合動力汽車應運而生。所謂混合動力汽車，是指擁有兩種不同動力源（如燃油發動機和電力發動機）的汽車，既省油又環保。車輛在起步或低速行駛時可僅靠電力驅動；快速行駛或者需急加速時燃油發動機啟動，功率不足時可由電力補充；在制動、下坡、怠速時能將機械能轉化為電能儲存在電池中備用。假設汽車質量為M，當它在平直路面行駛時，只采用電力驅動，發動機額定功率為P1，能達到的最大速度為v1；汽車行駛在傾角為的斜坡道上時，為獲得足夠大的驅動力，兩種動力同時啟動，此時發動機的總額定功率可達P2。已知汽車在斜坡上行駛時所受的摩擦阻力是在平直路面上的k倍(kR）是豎直軌道，CE 是水平軌道，CDRAB 與 BC 相切于 B 點，BC 與 CE 相切于 C 點， 軌道的 AD 段光滑，DE 段粗糙且足夠長。 一根長為 R 的輕桿兩端分別固定著兩個質量均為 m 的相同小球 P、Q（視為質點），將輕桿鎖定在圖示位置， 并使 Q 與 B 等高。 現解除鎖定釋放輕桿， 輕桿將沿軌道下滑， 重力加速度為 g。 （1）Q 球經過 D 點后，繼續滑行距離 s 停下（sR）求小球與 DE 段之間的動摩擦因數。（2）求 Q 球到達 C 點時的速度大小。解析：（1）由能量守恒定律，mgR+ mg2R=mgs+mg(s-R),解得：=.(2)輕桿由釋放到Q球到達C點時，系統的機械能守恒，設PQ兩球的速度大小分別為vP、vQ，則，mgR+ mg(1+sin30)R=mvP2+mvQ2,又vP=vQ，聯立解得：vQ =。34（2013浙江十校聯考）質量為m=1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上的P點，隨傳送帶運動到A點后水平拋出，小物塊恰好無碰撞的沿圓弧切線從B點進入豎直光滑的圓孤軌道下滑。B、C為圓弧的兩端點，其連線水平。已知圓弧半徑R=1.0m圓弧對應圓心角=106，軌道最低點為O，A點距水平面的高度h=0.8m,小物塊離開C點后恰能無碰撞的沿固定斜面向上運動，0.8s后經過D點，物塊與斜面間的動摩擦因數為1= (g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8）試求：（1）小物塊離開A點時的水平初速度v1 。 （2）小物塊經過O點時對軌道的壓力。 （3）假設小物塊與傳送帶間的動摩擦因數為2=0.3，傳送帶的速度為5m/s，則PA間的距離是多少？ （4）斜面上CD間的距離。 （3）小物塊在傳送帶上加速過程，2mg=ma3，設PA間的距離是為s，則有v12=2a3s，聯立解得s=1.5m。（4）物塊沿斜面上滑，由牛頓第二定律，mgsin53+1mgcos53= ma1，解得a1=10m/s2。物塊沿斜面下滑，由牛頓第二定律，mgsin53-1mgcos53= ma2，解得a2=6m/s2。由機械能守恒定律可知，vC = vB =5m/s。小物塊由C上升到最高點歷時t1= vC / a1=0.5s；小物塊由最高點回到D點歷時t2= t-t1=0.8s-0.5s=0.3s。斜面上CD間的距離L=vCt1-a2t22=0.550.5m-0.560.32m=0.98m。35（2013武漢摸底）如圖所示，一根長為L=5m的輕繩一端固定在0點，另一端系一質量m=1 kg的小球。將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放，小球運動到最低點0時，輕繩剛好被拉斷。0點下方有一以0點為圓心，半徑R=5m的圓弧狀的曲面，己知重力加速度為g=10m/s2，求：. (1)輕繩所能承受的最大拉力Fm的大小。(2)小球落至曲面上的動能。36、（16分）（2013安徽師大摸底）如圖所示，一半徑r = 0.2m的1/4光滑圓弧形槽底端B與水平傳帶相接，傳送帶的運行速度為v0=4m/s，長為L=1.25m , 滑塊與傳送帶間的動摩擦因數=0.2,DEF為固定于豎直平面內的一段內壁光滑的中空方形細管，EF段被彎成以O為圓心、半徑R = 0.25m的一小段圓弧，管的D端彎成與水平傳帶C端平滑相接，O點位于地面，OF 連線豎直一質量為M=0.2kg的物塊a從圓弧頂端A點無初速滑下，滑到傳送帶上后做勻加速運動，過后滑塊被傳送帶送入管DEF，管內頂端F點放置一質量為m=0.1kg的物塊b已知a、b兩物塊均可視為質點，a、b橫截面略小于管中空部分的橫截面，重力加速度g取10m/s2.求：（1）滑塊a到達底端B時的速度vB； （2）滑塊a剛到達管頂F點時對管壁的壓力； （3）滑塊a滑到F點時與b發生完全非彈性正碰，飛出后落地，求滑塊a的落地點到O點的距離x（不計空氣阻力）。36（16分）解析：(1)設滑塊到達B點的速度為vB，由機械能守恒定律，有 解得：vB=2m/s （3）由題意知碰后物塊a、b共速，設速度為v，,碰撞過程由動量守恒得 MvF=(M+m)v， 得v=m/s。 離開F點后物塊a、b一起做平拋運動 x=vt， 聯立解得x=m。 37（20分）（2013浙江重點中學協作體高三摸底）一輕質細繩一端系一質量為m=kg的小球A，另一端掛在光滑水平軸O 上，O到小球的距離為L=0.1m，小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的兩側等距離處分別固定一個光滑的斜面和一個擋板，如圖所示，水平距離s為2m，動摩擦因數為0.25現有一小滑塊B，質量也為m，從斜面上滑下，與小球碰撞時交換速度，與擋板碰撞不損失機械能若不計空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質點，g取10m/s2，試問：（1）若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平面內做圓周運動，求此高度h.（2）若滑塊B從h=5m處滑下，求滑塊B與小球第一次碰后瞬間繩子對小球的拉力（3）若滑塊B從h=5m 處下滑與小球碰撞后，小球在豎直平面內做圓周運動，求小球做完整圓周運動的次數n解析：.（20分）（1）小球剛能完成一次完整的圓周運動，它到最高點的速度為v0，在最高點，僅有重力充當向心力，則有 （2分） 在小球從h處運動到最高點的過程中，機械能守恒，則有 （3分） 解上式有h=05m （2分）（2）若滑塊從=5m處下滑到將要與小球碰撞時速度為，則有 （3分） 滑塊與小球碰后的瞬間，同理滑塊靜止，小球以的速度開始作圓周運動，繩的拉力T和重力的合力充當向心力，則有 （2分） 解式得T=48N （2分）38(14分) （2013屆江西省重點中學高三聯考） 如圖（a）所示，小球甲固定于足夠長光滑水平面的左端，質量m=0.4kg的小球乙可在光滑水平面的滑動，甲、乙兩球之間因受到相互作用而具有一定的勢能，相互作用力沿二者連線且隨間距的變化而變化?，F已測出勢能隨位置x的變化規律如圖（b）所示中的實線所示。已知曲線最低點的橫坐