1、2018衡水名師原創物理專題卷專題六 機械能及其守恒定律考點15 功與功率 (1、5、7） 考點16 動能定理及其應用 （2、11、12、14、15、16、17、18、20） 考點17 機械能守恒定律及其應用 （3、8、19） 考點18 功能關系 能量守恒 （4、6、9、10、13） 第 = 1 * ROMAN * MERGEFORMAT I卷（選擇題 68分）一、選擇題（本題共17個小題，每題4分，共68分。每題給出的四個選項中，有的只有一個選項符合題意，有的有多個選項符合題意，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分） 【2017長春外國語學校高三上學期期末考試】考點15

2、 易質量為1103 kg、發動機額定功率為60 kW的汽車在平直公路上行駛，若汽車所受阻力大小恒為2103 N，下列判斷正確的是( )A汽車行駛能達到的最大速度是40 m/sB汽車從靜止開始加速到20 m/s的過程，發動機所做功為2105 JC汽車保持額定功率啟動，當速度大小為20 m/s時，其加速度大小為6 m/s2D汽車以2 m/s2的恒定加速度啟動，發動機在第2秒末的實際功率是16 kW【2017長春外國語學校高三上學期期末考試】考點16 中質量為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x=0處，速度為1 m/s，不計一切摩擦，則物體運動到x=

3、16 m處時，速度大小為( )A2eq r(2) m/sB3 m/sC4 m/s D.eq r(17)m/s 【2017廣東省廣州市高三模擬考試】考點17 中根據伽利略理想斜面實驗，利用如圖所示的軌道裝置做實驗：在斜軌上先后鋪墊三種粗糙程度不同的材料，小球從左側斜軌上的O點由靜止釋放后沿斜軌向下運動，并沿右側斜軌上升到的最高位置依次為1、2、3.對比這三次實驗可知（ ）A第一次實驗中小球接觸的材料是最光滑的B第二次實驗中小球的機械能守恒C第三次實驗中小球的慣性最大D第三次實驗中小球對軌道最低點的壓力最大【2017開封市高三第一次模擬】考點18 難如圖所示，質量為M、長為L的木板置于光滑的水平面

4、上，一質量為m的滑塊放置在木板左端，滑塊與木板間滑動摩擦力大小為f.現用一水平恒力F作用在滑塊上，當滑塊運動到木板右端時，木板在地面上移動的距離為s.下列說法正確的是（ ）A上述過程中，滑塊克服摩擦力做功為f(L+s)B其他條件不變的情況下，M越大，s越小C其他條件不變的情況下，F越大，滑塊到達木板右端所用時間越長D其他條件不變的情況下，F越大，滑塊與木板間產生的熱量越多【2017河南省中原名校豫南九校高三上學期第四次質量考評】考點15 難如圖所示，汽車在平直路面上勻速運動，用跨過光滑定滑輪的輕繩牽引輪船，汽車與滑輪間的繩保持水平，當牽引輪船的繩與水平方向成角時，輪船速度為，汽車的功率為P，汽

5、車受到的阻力(不含繩的拉力)恒為，則此時繩對船的拉力大小為（ ）A. B. C. D. 6【2017安徽省合肥市第一中學高三第三階段考試】考點18 難如圖所示，甲、乙兩傳送帶與水平面的夾角相同，都以恒定速率v向上運動。現將一質量為m的小物體（視為質點）輕輕放在A處，小物體在甲傳送帶到達B處時恰好達到傳送帶的速率v。在乙傳送帶上到達離B處豎直高度為h的C處時達到傳送帶的速率v，已知B處離地面的高度均為H，則在小物塊從A到B的過程中（ ）A小物體與甲傳送帶間的動摩擦因數較小B兩傳送帶對小物體做功相等C甲傳送帶消耗的電能比較大D兩種情況下因摩擦產生的熱量相等【2017安徽省合肥市第一中學高三第三階段

6、考試】考點15 難如圖甲所示是一打樁機的簡易模型。質量m=1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開始運動，上升一段高度后撤去F，到最高點后自由下落，撞擊釘子，將釘子打入2cm深度，且物體不再被彈起，若以初始狀態物體與釘子接觸處為零勢能點，物體上升過程中，機械能E與上升高度h的關系圖像如圖乙所示。撞擊前不計所有摩擦，釘子質量忽略不計，。則（ ）A物體上升過程中的加速度為B物體上升過程中的最大速度為2m/sC物體上升到0.25m高度處拉力F的瞬時功率為12WD釘子受到的平均阻力為600N8.【吉林省普通高中2017屆高三下學期第四次調研考試試卷 理綜物理】考點17 難如圖所示，一個長直輕桿

7、兩端分別固定一個小球A和B，兩球質量均為m，兩球半徑忽略不計，桿的長度為L。先將桿AB豎直靠放在豎直墻上，輕輕撥動小球B，使小球B在水平面上由靜止開始向右滑動，當小球A沿墻下滑距離為L 時，下列說法正確的是（不計一切摩擦）A. 桿對小球A做功為B. 小球A和B的速度都為C. 小球A、B的速度分別為和D. 桿與小球A和B組成的系統機械能減少了mgL9.【2017河南省中原名校豫南九校高三上學期第四次質量考評】考點18 難如圖所示，一個質量為2m的甲球和一個質量為m的乙球，用長度為2R的輕桿連接，兩個球都被限制在半徑為R的光滑圓形豎直軌道上，軌道固定于水平地面.初始時刻，輕桿豎直,且質量為2m的甲

8、球在上方。此時，受擾動兩球開始運動，重力加速度為g，則下列說法正確的是（ ）A甲球下滑過程中減少的機械能總等于乙球增加的機械能B甲球下滑過程中減少的重力勢能總等于乙球増加的重力勢能C整個運動過程中甲球的最大速度為D甲球運動到最低點前，輕桿對乙球一直做正功10.【2017遼寧省本溪市高三聯合模擬考試】考點18 難如圖所示，豎直向上的勻強電場中，絕緣輕質彈簧豎直立于水平地面上，一質量為m的帶正電小球在外力F的作用下靜止于圖示位置，小球與彈簧不連接，彈簧處于壓縮狀態，現撤去F，在小球從靜止開始運動到離開彈簧的過程中，重力、電場力、彈簧彈力對小球做功分別為、，不計空氣阻力，則上述過程中（ ）A小球重力

9、勢能的增量為B小球與彈簧組成的系統機械能守恒C小球的動能的增量為D小球機械能的增加量為11.【2017長春外國語學校高三上學期期末考試】考點16 難如圖所示，重10 N的滑塊在傾角為30的光滑斜面上，從a點由靜止開始下滑，到b點開始壓縮輕彈簧，到c點時達到最大速度，到d點(圖中未畫出)開始彈回，返回b點離開彈簧，恰能再回到a點若bc=0.1 m，彈簧彈性勢能的最大值為8 J，則下列說法正確的是( )A輕彈簧的勁度系數是50 N/mB從d到b滑塊克服重力做功8 JC滑塊的動能最大值為8 JD從d點到c點彈簧的彈力對滑塊做功8 J12.【2017株洲市高三教學質量統一檢測】考點16 難如圖所示，質

10、量為m的小滑塊（可視為質點），從h高處的A點由靜止開始沿斜面下滑，停在水平地面上的B點（斜面和水平面之間有小圓弧平滑連接）。要使物體能原路返回，在B點需給物體的瞬時沖量最小應是（ ）A B C D13【2017株洲市高三教學質量統一檢測】考點18 難一質量為m的鋁球用細線懸掛靜止在足夠深的油槽中（圖甲），某時刻剪斷細線，鋁球開始在油槽中下沉，通過傳感器得到鋁球的加速度隨下沉速度變化的圖像如圖乙所示，已知重力加速度為g，下列說法正確的是（ ）A鋁球剛開始運動的加速度為B鋁球下沉的速度將會一直增大C鋁球下沉過程所受到油的阻力D鋁球下沉過程機械能的減少等于克服油阻力所做功 【2017株洲市高三教學質

11、量統一檢測】考點16 難光滑水平面上以速度勻速滑動的物塊，某時刻受到一水平恒力 F 的作用，經一段時間后物塊從A點運動到 B 點，速度大小仍為，方向改變了，如圖所示，則在此過程中（ ）A物塊的動能一定始終不變 B水平恒力 F 方向一定與 AB 連線垂直C物塊的速度一定先增大后減小D物塊的加速度不變15.【2016-2017學年寧夏石嘴山市第三中學高一下學期期中考試物理試卷】考點16 難如圖所示，質量為m的物體，以速度v離開高為H的桌面，在不計空氣阻力的情況下，當它落到距地面高為h的A點時，下列判斷不正確的是：（ )A. 若以地面為零勢能參考面，物體在A點的機械能是B. 若以桌面為零勢能參考面，

12、物體在A點的機械能是C. 物體在A點的動能是D. 物體在A點的動能與重力勢能零參考面有關，因此是不確定的16.【河南省南陽市第一中學校2017屆高三第四次模擬考試理綜物理試題】考點16 難某位工人師傅用如圖所示的裝置，將重物從地面沿豎直方向拉到樓上，在此過程中，工人師傅沿地面以速度v向右勻速直線運動，當質量為m的重物上升高度為h時輕繩與水平方向成角，（重力加速度大小為g，滑輪的質量和摩擦均不計）在此過程中，下列說法正確的是A. 人的速度比重物的速度小B. 輕繩對重物的拉力小于重物的重力C. 重物的加速度不斷增大D. 繩的拉力對重物做功為mgh +m（vcos）217【2017廣東省佛山市第一中

13、學高三上學期第二次段考】考點16 難如圖，一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平.一質量為m的質點自P點上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點進入軌道.質點滑到軌道最低點N時，對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小.用W表示質點從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功.則（ ），質點恰好可以到達Q點，質點不能到達Q點，質點到達Q點后，繼續上升一段距離，質點到達Q點后，繼續上升一段距離第 = 2 * ROMAN * MERGEFORMAT II卷（非選擇題 42分）二、計算題（共3小題 ，共42分，按題目要求作答，解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要步驟，

14、只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位）18（11分）【江西省吉安市第一中學2017屆高三上學期第二次段考】考點16 中某中學的部分學生組成了一個課題小組，對海嘯威力進行了模擬研究，他們設計了如下的模型：如圖甲在水平地面上放置一個質量為m=4kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運動，推力F隨位移x變化的圖象如圖乙所示，已知物體與地面之間的動摩擦因數為=0.5，g=10m/s2。（1）運動過程中物體的最大加速度為多少？（2）在距出發點什么位置時物體的速度達到最大？（3）物體在水平面上運動的最大位移是多少？19(15分)【黑龍江省雙鴨山市第一高級中學20

15、17屆高三12月月考】考點17 難如圖所示,兩個半徑為R的四分之一圓弧構成的光滑細管道ABC豎直放置,且固定在光滑水平面上,圓心連線O1O2水平。輕彈簧左端固定在豎直擋板上,右端與質量為m的小球接觸(不拴接,小球的直徑略小于管的內徑),長為R的薄板DE置于水平面上,板的左端D到管道右端C的水平距離為R.開始時彈簧處于鎖定狀態,具有的彈性勢能為3mgR,其中g為重力加速度.解除鎖定,小球離開彈簧后進入管道,最后從C點拋出 (1)求小球經C點時的動能和小球經C點時所受的彈力；(2)討論彈簧鎖定時彈性勢能滿足什么條件,從C點拋出的小球才能擊中薄板DE.(16分)【安徽省皖南八校2017屆高三第二次聯

16、考】考點16 難如圖甲所示，傾角=30的光滑斜面足夠長，一輕質彈簧下端與斜面底部的擋板固定，A、B兩木塊疊放在輕彈簧上端，且靜止在斜面上已知木塊A、B質量分別為0. 84 kg和 0. 80 kg，彈簧的勁度系數k=100 N/m，若在木塊A上施加一個平行于斜面向上的力F，使 A由靜止開始以0. 25 m/s2的加速度沿斜面向上做勻加速運動以木塊A的的初位置為坐標原點，沿斜面向上建立x軸，力F與木塊A沿斜面向上運動的位移x的關系如圖乙所示（g=10 m/s2）求：（1）開始時彈簧壓縮量x1；（2）圖乙中x0、F1和F2的值；（3）木塊A、B由靜止開始勻加速運動到恰好分離的過程中，彈簧的彈性勢能

17、變化量參考答案1.【答案】D【名師點睛】解決本題的關鍵會通過汽車受力情況判斷其運動情況，知道汽車在平直路面上行駛時，當牽引力與阻力相等時，速度最大2.【答案】B【解析】在0-4m位移內F恒定，物體做勻加速直線運動，根據牛頓第二定律得，根據得，對物體在4-16m內運動過程運用動能定理得，從圖中可知，所以4-16m內力F做功之和為0，所以，B正確.考點：考查了牛頓第二定律，動能定理3.【答案】D【解析】A、如果斜面光滑，則小球應到達等高的位置，則由圖可知，三次實驗中小球均受到阻力作用，第一次實驗中小球上升的高度最低，接觸的材料是最不光滑的，A錯誤；B、第二次實驗中小球上升的高度低于原來的高度，說明

18、有阻力做負功，故機械能不守恒，B錯誤； C、慣性只與質量有關，由于不知道三次實驗所用小球的質量的大小關系，故不能明確小球的慣性大小，故C錯誤； D、第三次實驗中小球到達最低點的速度最大，則根據向心力公式可知，小球對軌道最低點的壓力最大，故D正確故選：D考點：機械能守恒定律、慣性、向心力4.【答案】AB考點：考查了功的計算，功能關系【名師點睛】對物理過程仔細分析是解題關鍵，同時對物理模型要把握和熟悉本題就是常見而重要的滑塊和木板模型5.【答案】B【解析】船的速度沿繩子方向的分速度，根據P=Fv1得，汽車的牽引力大小F根據平衡得，繩對汽車的拉力大小F=F-f=，那么此時繩對船的拉力大小為，故選B。

19、考點：運動的合成與分解、功率6.【答案】ABC，解得，根據能量守恒定律，電動機消耗的電能E電等于摩擦產生的熱量Q與物塊增加機械能之和，因物塊兩次從A到B增加的機械能相同，所以將小物體傳送到B處，兩種傳送帶消耗的電能甲更多，故C正確D錯誤；考點：考查了牛頓第二定律，功能關系，能量守恒7.【答案】BC【解析】物體上升1m高度時的機械能，即，解得物體上升過程中最大速度，根據勻變速直線運動的速度位移公式得，可知物體上升過程的加速度為，故A錯誤B正確；根據速度位移公式得，解得；根據牛頓第二定律得，解得，則拉力F的瞬時功率為，故C正確；根據機械能守恒得，物體與釘子接觸時的動能為12J，根據能量守恒得：，代

20、入數據得，故D錯誤考點：考查了牛頓第二定律，運動學公式，能量守恒，功率的計算【名師點睛】物體動能與勢能之和是物體的機械能，分析清楚圖象，應用牛頓第二定律、運動學公式、功率公式等知識即可正確解題8.【答案】C【解析】當小球A沿墻下滑距離為時，設此時A球的速度為vA，B球的速度為vB對兩球系統只有重力做功，故機械能守恒，根據系統機械能守恒定律得： 兩球沿桿子方向上的速度相等，則有：vAcos60=vBcos30聯立兩式解得： ，故C正確，ABD錯誤，故選C.點睛：解決本題的關鍵知道系統機械能守恒，將球的運動分解為沿桿子方向和垂直于桿子方向，抓住兩球沿桿子方向的速度相等，進行求解9.【答案】AD考點

21、：功能關系；機械能守恒定律10.【答案】D考點：考查了動能定理，功能關系【名師點睛】圖中電場力對小球做正功，電場力做的功等于電勢能的減小量；克服重力做的功等于重力勢能的增加量；彈簧對小球做的功等于彈性勢能的減小量；小球機械能的增加量等于除重力外其余力做的功之和11.【答案】A【解析】當滑塊的合力為0時，滑塊速度最大，即知在c點時滑塊的速度最大，此瞬間滑塊受力平衡，則有，可得，故A正確；滑塊從d到a，運用動能定理得，又，可得，即克服重力做功8J，所以從d到b滑塊克服重力做功小于8J，故B錯誤；滑塊從d到c，由系統的機械能守恒知：滑塊的動能增加量與重力勢能增加量之和等于彈簧彈性勢能的減小量8J，所

22、以滑塊的動能最大值小于8J，故C錯誤；彈簧彈性勢能的最大值為8J，根據功能關系知從d點到b點彈簧的彈力對滑塊做功為8J從d點到c點彈簧的彈力對滑塊做功小于8J，故D錯誤考點：考查了動能定理，功能關系【名師點睛】本題的關鍵是認真分析物理過程，把復雜的物理過程分成幾個小過程并且找到每個過程遵守的物理規律，列出相應的物理方程解題同時要明確彈簧彈力做的功等于彈性勢能的變化12.【答案】A考點：考查了動能定理的應用【名師點睛】應用動能定理應注意的幾個問題(1)明確研究對象和研究過程，找出始末狀態的速度。(2)要對物體正確地進行受力分析，明確各力做功的大小及正負情況(待求的功除外)。(3)有些力在物體運動

23、過程中不是始終存在的。若物體運動過程中包括幾個階段，物體在不同階段內的受力情況不同，在考慮外力做功時需根據情況區分對待.13.【答案】C考點：考查了牛頓第二定律，功能關系【名師點睛】對小球受力分析，當剪斷細線后，小球受重力、油的浮力、摩擦阻力，結合圖象可知，小球做加速度減小的加速運動，速度逐漸增大14.【答案】BD【解析】物體在恒力F作用下，物體的初、末動能相同，根據動能定理，合力對物塊的功一定為零，故合力與位移垂直，即水平恒力F方向一定與AB連線垂直，B正確；由于水平恒力F與AB連線垂直，故F與V的夾角由鈍角逐漸減為銳角，因此物體的速度大小先減小后增大，動能也先減小后增大，A、C 錯誤；由于

24、運動過程中，受力恒定，所以加速度恒定，D正確.考點：考查了功，曲線運動，動能定理【名師點睛】本題關鍵是結合動能定理分析合力的方向，然后結合牛頓第二定律分析加速度的情況要注意恒力做功可根據公式分析力和位移的夾角15.【答案】D【解析】物體在運動的過程中機械能守恒，若取地面為零勢能面，初始位置的機械能，所以A點的機械能為故A正確若取桌面為零勢能面，根據機械能守恒得，則物體在A點具有的機械能是，故B正確根據動能定理可知，在A點的動能： ，選項C正確；由上式可知物體在A點具有的動能大小只與初動能、初末位置的高度差有關，而與零勢能面的選取無關，故D錯誤；此題選擇不正確的選項，故選D點睛：解決本題的關鍵知

25、道物體在運動的過程中機械能守恒，A點的機械能等于初始位置的機械能以及會根據機械能守恒定律，求出A點的動能16.【答案】D【解析】將工人的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的速度等于重物上升的速度，根據平行四邊形定則得，工人在勻速向右的運動過程中，繩子與水平方向的夾角為減小，所以重物的速度增大，重物做加速上升運動，故，所以拉力大于重物的重力，AB錯誤；根據余弦值圖像，當夾角越來越小時，圖像的斜率越來越小，即加速度越來越小，C錯誤；繩子的拉力對重物做的功等于其動能增加量和重力勢能增加量，故，D正確17.【答案】C【解析】在N點，根據牛頓第二定律有：，解得，對質點從下落到N點的過程運用

26、動能定理得，mg2RWmvN20，解得W=mgR由于對于任意等高位置的兩點在PN段速度大于NQ段速度，所以NQ段的支持力小于PN段的支持力，所以NQ段的摩擦力小于PN段的摩擦力，則在NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功，對NQ段運用動能定理得，mgRWmvQ2mvN2，因為WmgR，可知vQ0，所以質點到達Q點后，繼續上升一段距離故C正確，ABD錯誤故選C。考點：牛頓第二定律；動能定理【名師點睛】本題考查了動能定理和牛頓第二定律的綜合運用，知道在最低點，靠重力和支持力的合力提供向心力，通過牛頓第二定律求出N點的速度是關鍵注意在NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功。18.【答案】（1）20m/s2（2）3. 2m（3）10m【解析】（1）由牛頓第二定律，得F-mg=ma （2分） 當推力F=100N時，物體所受的合力最大，加速度最大代入解得解得 （1分）（2）由圖象可得推力隨位移x是變化的，當推力等于摩擦力時，加速度為0，速度最大則F=mg=20N （1分）由圖得到F與x的函數關系式F=100-25x （2分）則得到x=3.2m （1分）（3）由圖象得到推力對物體做功等于“面積”，得推力做功W=200J （1分）根據動能定理W-mgxm=0 （2分）代入數據得xm=10m （1