专题06+机械能-新题快递物理之2018全国高三一模和期末新题精选

专题06+机械能-新题快递物理之2018全国高三一模和期末新题精选

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 A．240J，4W ‎ B．2400J，2400W C．2400J，40W ‎ D．4800J，80W ‎【答案】C ‎2.（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0~t1时间内F的功率逐渐增大 B．t2时刻物块的加速度最大 C．t2时刻后物块做反向运动 D．t3时刻物块的动能最大 ‎【答案】BD ‎【解析】在0~t1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，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则 A.0～t1 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.t1～t2 时间内，汽车的功率等于(m+Ff)v1‎ C.汽车运动的最大速度v2=(+1)v1‎ D.t1～t2 时间内，汽车的平均速度等于 ‎【答案】BC ‎4.（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 A．t1至t2时间内的位移大小关系sA>sB>sC B. t1时刻的速率关系是vA>vB>vC，‎ C. t2时刻的动能关系是EkA>EkB>EkC D. t1至t2时间内，拉力对盒子所做功的关系WA>WB>WC，‎ ‎【答案】B ‎5.（2018高考成都一诊）如图甲所示，倾角θ=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v—t 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/s2 B.弹簧的伸长量为3 cm C.弹簧的弹力做功为30J D.物体的重力势能增加36J ‎【答案】B ‎6.（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α，水平轨道BC的长度为3d，且不计钢球经过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 A．1号球的机械能守恒 B．6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地面上，斜面倾角θ=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】ABD ‎8.（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d C．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】AD ‎9.（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）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：va>vb ‎（D）到底端时的动能：Eka>Ekb ‎【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mg B．小球在B点的向心力等于mg C．小球在B、A两点对轨道的压力大小之差大于6mg D．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υ。 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】⑴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。‎ ‎⑵根据动能定理得：Ek=Mv2‎ ΣW=△Ek Wf克=-△Ek =Mv2‎ ‎2．（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