2019-2020年高考物理第二輪復(fù)習(xí)方案 機(jī)械能1.doc

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2019-2020年高考物理第二輪復(fù)習(xí)方案 機(jī)械能1 1. 水平路面上行駛的汽車所受到的阻力大小與汽車行駛的速率成正比，若汽車從靜止出發(fā)， 先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到額定功率后保持額定功率行駛，則在整個(gè)行駛過程中，汽車 受到的牽引力大小與阻力大小關(guān)系圖像正確的是 2.下列關(guān)于體育項(xiàng)目的說法正確的是 A．撐桿跳高，借助撐桿將人的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成人的重力勢(shì)能，故可跳得更高 B．短跑運(yùn)動(dòng)員跑鞋底部裝有尖端向地的鋼鞋，是為了增加鞋的彈力 C．跳板跳水，借助跳板的彈力，增大騰空高度，可增加做動(dòng)作的時(shí)間 D．摩托車障礙賽，摩托車騰空后，落地時(shí)應(yīng)前輪先著地，這樣可以防止向前翻到 3．在xx年懷化市中學(xué)生籃球比賽中，張宇同學(xué)在最后一節(jié)三分線外投籃，空心入網(wǎng)，彈網(wǎng)后籃球豎直下落，為該隊(duì)贏得了比賽。若空氣阻力大小恒定，則下列說法能正確反映球從出手到落地這一過程的是` A.籃球上升過程加速度小于g，下降過程加速度大于g B.籃球勻加速上升，變減速下降 C.籃球在上升過程中動(dòng)能減少，下降時(shí)機(jī)械能增加 D.籃球在出手時(shí)的機(jī)械能一定大于落地時(shí)的機(jī)械能 4．如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接，另一端與物體A相連，物體A靜止于光滑水平桌面上，右端接一細(xì)線，細(xì)線繞過光滑的定滑輪與物體B相連．開始時(shí)用手托住B，讓細(xì)線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度．下列有關(guān)該過程的分析正確的是（ ） A．B物體的機(jī)械能一直減小 B．B物體的動(dòng)能的增加量等于它所受重力與拉力做的功之和 C．B物體機(jī)械能的減少量等于彈簧的彈性勢(shì)能的增加量 D．細(xì)線拉力對(duì)A做的功等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量 ．答案：ABD解析：把AB和彈簧看作一個(gè)系統(tǒng)，相同機(jī)械能守恒，在B下落直至B獲得最大速度過程中，A的動(dòng)能增大，彈簧彈性勢(shì)能增大，所以B物體的機(jī)械能一直減小，選項(xiàng)A正確；由動(dòng)能定理，B物體的動(dòng)能的增加量等于它所受重力與拉力做的功之和，選項(xiàng)B正確；B物體機(jī)械能的減少量等于彈簧的彈性勢(shì)能的增加量與A動(dòng)能增加量之和，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；對(duì)A和彈簧組成的系統(tǒng)，由功能關(guān)系，細(xì)線拉力對(duì)A做的功等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量，選項(xiàng)D正確。 5．某滑沙場有兩個(gè)坡度不同的滑道AB和AB（均可看作斜面），甲、乙兩名旅游者分別乘兩個(gè)完全相同的滑沙撬從A點(diǎn)由靜止開始分別沿AB和AB滑下，最后都停在水平沙面BC上，如圖所示．設(shè)滑沙撬和沙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，斜面與水平面連接處均可認(rèn)為是圓滑的，滑沙者保持一定姿勢(shì)坐在滑沙撬上不動(dòng)．則下列說法中正確的是 ( ) A B B / C A．甲滑行的總路程一定大于乙滑行的總路程 B．甲在B點(diǎn)的動(dòng)能一定等于乙在B點(diǎn)的動(dòng)能 C．甲在B點(diǎn)的速率一定等于乙在B點(diǎn)的速率 D．甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行的水平位移 答案：A解析：由動(dòng)能定理列方程計(jì)算可得兩人最后都停在水平沙面B’C上同一點(diǎn)，甲滑行的總路程一定大于乙滑行的總路程，甲全部滑行的水平位移一定等于乙全部滑行的水平位移，選項(xiàng)A正確D錯(cuò)誤；甲在B點(diǎn)的動(dòng)能一定大于乙在B點(diǎn)的動(dòng)能，甲在B點(diǎn)的速率一定大于乙在B點(diǎn)的速率，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤。 6.如右圖所示，水平面上放有質(zhì)量均為m=l kg的物塊A和B，A、B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.4和μ1=0.1，相距l(xiāng)=0.75m．現(xiàn)給物塊A一初速度使之向B運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)給物塊B一個(gè)F=3 N的水平向右的力，B由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間A恰好追上B且二者速度相等。g=10 m/s2，求： （1）物塊A的初速度大?。? （2）從開始到物塊A追上物塊B的過程中，力F對(duì)物塊B所做的功． 解析：（14分） (1)設(shè)A經(jīng)時(shí)間t追上B，A、B的加速度大小分別為a1、a2,由牛頓第二定律有： μ1mg=ma1 （1分） a1=4 m/s2, F-μ2mg=ma2 （1分） a2=2 m/s2 ， 恰好追上時(shí)它們速度相同,則： （2分） 追上時(shí)由路程關(guān)系有： v0t- （2分） 由以上四式解得A的初速度大小為： v0=3 m/s，　 t=0.5 s （3分） (2) B運(yùn)動(dòng)的位移： s=a2t2 =0.25 m （2分） F對(duì)物塊B所做的功： W=Fs= 0.75 J （3分） 7.如圖所示，水平傳送帶AB的右端與豎直面內(nèi)的用光滑鋼管彎成的“9”形固定軌道相接，鋼管內(nèi)徑很小。 傳送帶的運(yùn)行速度為V0=6m／s，將質(zhì)量m=1.0kg的可看作質(zhì)點(diǎn)的滑塊無初速地放到傳送帶A端，長度為L=12.0m，“9”字全高H=0.8m，“9”字上半部分圓弧半徑為R=0.2m， 滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3，重力加速度g=10m／s2，試求： (1)滑塊從傳送帶A端運(yùn)動(dòng)到B端所需要的時(shí)間。 (2)滑塊滑到軌道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道作用力的大小和方向。 (3)若滑塊從“9”形規(guī)道D點(diǎn)水平拋出后，恰好垂直撞在傾角 θ=60的斜面上P點(diǎn)，求P、D兩點(diǎn)間的豎直高度h(保留兩位有效數(shù)字)。 （1）在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律 （1分） 得 （1分） 加速到與傳送帶達(dá)到同速所需要的時(shí)間， （1分） 位移 （1分） 之后滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)的位移 所用的時(shí)間 （1分） 故 （1分） （2）滑塊由B到C的過程中動(dòng)能定理 （1分） 在C點(diǎn)，軌道對(duì)滑塊的彈力與其重力的合力為其做圓周運(yùn)動(dòng)提供向心力，設(shè)軌道對(duì)滑塊的彈力方向豎直向下，由牛頓第二定律得， （1分） 力方向豎直向下（1分） 由牛頓第三定律得，滑塊對(duì)軌道的壓力大小為N=N=90N，（1分） 方向豎直向上。（1分） （3）滑塊從B到D的過程中由動(dòng)能定理得 （1分） 在P點(diǎn) （1分） 又 （2分） h=0.47m（1分） 8.如圖16所示，光滑斜面與水平面在B點(diǎn)平滑連接，質(zhì)量為0.20kg的物體從斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面（設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變），最后停在水平面上的C點(diǎn)。每隔0.20s通過速度傳感器測量物體的瞬時(shí)速度，下表給出了部分測量數(shù)據(jù)。取g=10m/s2。 t/s 0.0 0.2 0.4 … 1.2 1.4 … v/m?s-1 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 … 求： 圖16 C A B （1）物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大??； （2）斜面上A、B兩點(diǎn)間的距離； （3）物體在水平面上運(yùn)動(dòng)過程中，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體做的功。 （1）物體在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a1，則 a1=m/s2=5.0m/s2 …………3分 （2）設(shè)物體滑到B點(diǎn)所用時(shí)間為tB，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大小為vB，在水平面上的加速度為a2，則由數(shù)據(jù)表可知 a2=m/s2=-2.0 m/s2………………………………………1分 vB=a1tB………………………………………1分 1.1- vB=a2（1.2-tB）……………………………1分 解得tB=0.5s………………………………………1分 設(shè)斜面上A、B兩點(diǎn)間的距離為xAB，則 xAB=a1tB2=0.625m ………………………………………1分 （3）設(shè)物體在水平面上運(yùn)動(dòng)過程中，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體做的功為Wf，根據(jù)動(dòng)能定理 Wf==0-J=-0.625J…………………………2分 C A B 圖14 9.如圖14所示，質(zhì)量為2.0kg的木塊放在水平桌面上的A點(diǎn)，受到一沖量后以某一速度在桌面上沿直線向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到桌邊B點(diǎn)后水平滑出落在水平地面C點(diǎn)。已知木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20，桌面距離水平地面的高度為1.25m，A、B兩點(diǎn)的距離為4.0m， B、C兩點(diǎn)間的水平距離為1.5m，g=10m/s2。不計(jì)空氣阻力，求： （1）木塊滑動(dòng)到桌邊B點(diǎn)時(shí)的速度大?。? （2）木塊在A點(diǎn)受到的沖量大小。 解析： （1）設(shè)木塊在B點(diǎn)速度為vB，從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間為t，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有 ……………………………………………………1分 ……………………………………………………1分 解得：t=0.50s，vB=3.0m/s …………………………………2分 （2）設(shè)木塊在A點(diǎn)的速度為vA，根據(jù)動(dòng)能定理得 ………………………………………1分 解得：vA=5.0m/s ……………………………………………………1分 根據(jù)動(dòng)量定理，木塊在A點(diǎn)受到的沖量I=mvA-0=10kgm/s …………2分 10.如圖所示，傳送帶的兩個(gè)輪子半徑均為r=0.2m,兩個(gè)輪子最高點(diǎn)A、B在同一水平面 內(nèi)，A、B間距離L=5m，半徑R=0.4的固定、豎直光滑圓軌道與傳送帶相切于B點(diǎn)，C 點(diǎn)是圓軌道的最高點(diǎn)。質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4。重力加速 度 g=10m/s2。求： (1)傳送帶靜止不動(dòng)，小滑塊以水平速度v0滑上傳送帶，并能夠運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，v0至少多大？ (2)當(dāng)傳送帶的輪子以ω=10rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將小滑塊無初速地放到傳送帶 上的A點(diǎn)，小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間t是多少？ (3) 傳送帶的輪子以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，將小滑塊無初速地放到 傳送帶上的A點(diǎn)，小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓軌道的壓力大小不同，最大壓力Fm是多大？ 解：（1）設(shè)小滑塊能夠運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，在C點(diǎn)的速度至少為v，則 mg=m (2分) mv2－mv02=－2mgR-μmgL (2分) 解得v0=2m/s (1分) (2)設(shè)傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度為v1，小滑塊在傳送帶上滑動(dòng)時(shí)加速度是a，滑動(dòng)時(shí)間是t1，滑動(dòng)過程中通過的距離是x，則 v1=rω (1分) ma=μmg (1分) v1=at1 (1分) x=at12， (1分) 解得v1=2m/s，a=4m/s2，t1=0.5s，x=0.5m 由于x＜L，所以小滑塊還將在傳送帶上與傳送帶相對(duì)靜止地向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，則 L－x= v1t2 (2分) 解得t2=2.25s 則t= t1＋t2=2.75s (2分) （3）輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，即傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度越大，小滑塊在傳送帶上加速的時(shí)間越長，達(dá)到B點(diǎn)的速度越大，到C點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力就越大。 小滑塊在傳送帶上一直加速，達(dá)到B點(diǎn)的速度最大，設(shè)為vBm，對(duì)應(yīng)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為vcm，圓軌道對(duì)小滑塊的作用力為F，則 vBm2=2aL (2分) mvCm2－mvBm2=－2mgR (2分) mg+F=m (1分) Fm=F (1分) 解得Fm=5N (1分) 11.如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成，AB和BCD相切于B點(diǎn)，CD連線是圓軌道豎直方向的直徑（C、D為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)），已知∠BOC =30?。可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下，用力傳感器測出滑塊經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力為F，并得到如圖乙所示的壓力F與高度H的關(guān)系圖象，取g=10m/s2。求： （1）滑塊的質(zhì)量和圓軌道的半徑； （2）是否存在某個(gè)H值，使得滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的點(diǎn)。若存在，請(qǐng)求出H值；若不存在，請(qǐng)說明理由。 F/N H/m 1.00 0.75 0.50 0.25 7.5 5.0 2.5 O 乙 第18題圖 甲 C DA A H OA BA （1）mg(H－2R)= mvD2 1分 F＋mg= 1分 得：F= －mg 取點(diǎn)（0.50m，0）和（1.00m，5.0N）代入上式得： m=0.1kg，R=0.2m 2分 DA BA A H OA C EDA （2）假設(shè)滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的E點(diǎn)（如圖所示） OE= x= OE=vDPt 1分 R=gt2 得到：vDP=2m/s 1分 而滑塊過D點(diǎn)的臨界速度 vDL==m/s 1分 由于：vDP> vDL 所以存在一個(gè)H值，使得滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的點(diǎn) 1分 mg(H－2R)= mvDP2 1分 得到：H=0.6m 1分 M N A C B D R P R 450 12.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R=0.8 m的圓環(huán)剪去了左上角135的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)。用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧也緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊過B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系為x=6t-2t2，物塊從桌面右邊緣D點(diǎn)飛離桌面后，由P點(diǎn)沿圓軌道切線落入圓軌道。g =10 m/s2，求： （1）BP間的水平距離； （2）判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)； （3）釋放后m2在水平桌面上運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功。 解：（1）設(shè)物塊由D點(diǎn)以初速度vD做平拋，落到P點(diǎn)時(shí)其豎直速度為vy ,有 =2gR, 而 vy= vDtan45 解得 vD =4m/s。 （2分） 設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，水平位移為x1，有 解得x1=1.6m。（2分） 由題意可知小球過B點(diǎn)后做初速度為v0 =6m/s，加速度大小為a =4m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)，減速到vD。 BD間位移為x2 ，有 所以BP水平間距為 = 4.1m （2分） （2）若物塊能沿軌道到達(dá)M點(diǎn)，其速度為，有 m2vM2=m2vD2-m2gR （2分） 解得： < 即 物塊不能到達(dá)M點(diǎn) （2分） （3）設(shè)彈簧長為AC時(shí)的彈性勢(shì)能為EP，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ μm2g=m2a， 釋放m1時(shí)， EP=μm1gxCB 釋放m2時(shí)， EP=μm2gxCB+m2v02， 解得 EP=7.2J。 （3分） 設(shè)m2在桌面上運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做功為Wf，有： EP -Wf=m2vD2，解得：Wf=5.6J。 13.中國海軍殲-15艦載機(jī)已經(jīng)在“遼寧”艦上多次進(jìn)行觸艦復(fù)飛，并已經(jīng)進(jìn)行了艦載機(jī)著陸和甲板起飛。這標(biāo)志著我國已經(jīng)基本擁有在航母上起降艦載機(jī)的能力。消息人士還記錄了殲15起飛的大概過程。10時(shí)55分，飛機(jī)由機(jī)庫運(yùn)到飛行甲板上。11時(shí)15分，清理跑道，拖車把飛機(jī)拉到跑道起點(diǎn)，剎車。11時(shí)25分，甲板阻力板打開，艦載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，保持轉(zhuǎn)速70%。11時(shí)28分許，艦載機(jī)剎車松開，加速至最大推力，飛機(jī)滑躍離開甲板，順利升空?，F(xiàn)將飛機(jī)起飛模型簡化為飛機(jī)先在水平甲板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再在傾角為θ=15的斜面甲板上以最大功率做加速運(yùn)動(dòng)，最后從甲板飛出的速度為360km/h。若飛機(jī)的質(zhì)量為18噸，甲板AB=180m，BC=50m,（飛機(jī)長度忽略當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦和空氣阻力，取sin15=0.3，g=10 m/s2） (1) 如果要求到達(dá)甲板B點(diǎn)的速度至少為離開斜面甲板速度的60%，則飛機(jī)在水平甲板上運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力至少為多少才能使飛機(jī)起飛？ (2) 如果到達(dá)B點(diǎn)時(shí)飛機(jī)剛好到達(dá)最大功率，則從飛機(jī)開始運(yùn)動(dòng)到飛離甲板共需多少時(shí)間？ 14．滑板運(yùn)動(dòng)是一種陸地上的“沖浪運(yùn)動(dòng)”，滑板運(yùn)動(dòng)員可在不同的滑坡上滑行。如圖所示，abcde為同一豎直平面內(nèi)依次平滑連接的滑行軌道，其中bcd是一段半徑R=2.5m的圓弧軌道，O點(diǎn)為圓心，c點(diǎn)為圓弧的最低點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員腳踩滑板從高H=3m處由靜止出發(fā)，沿軌道自由滑下。運(yùn)動(dòng)員連同滑板可視為質(zhì)點(diǎn)，其總質(zhì)量m = 60kg。忽略摩擦阻力和空氣阻力，取g = 10m/s2，求運(yùn)動(dòng)員滑經(jīng)c點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)滑板的支持力的大小。 15如圖所示，物體A的質(zhì)量為M，圓環(huán)B的質(zhì)量為m，通過繩子連結(jié)在一起，圓環(huán)套在光滑的豎直桿上，開始時(shí)連接圓環(huán)的繩子處于水平，長度l=4m，現(xiàn)從靜止釋放圓環(huán)．不計(jì)定滑輪和空氣的阻力，取g=10m/s2，求： （1）為使圓環(huán)能下降h =3m，兩個(gè)物體的質(zhì)量應(yīng)滿足什么關(guān)系？ （2）若圓環(huán)下降h =3m時(shí)的速度v=5m/s，則兩個(gè)物體的質(zhì)量有何關(guān) 系？ B l h A （3）不管兩個(gè)物體的質(zhì)量為多大，圓環(huán)下降h =3m時(shí)的速度不可能超過多大？ 15．（18分） （1）若圓環(huán)恰好能下降h =3m，由機(jī)械能守恒定律得 ④ ⑤ 解得兩個(gè)物體的質(zhì)量應(yīng)滿足關(guān)系 M=3m⑥ （2）若圓環(huán)下降h =3m時(shí)的速度v=5m/s，由機(jī)械能守恒定律得 θ θ vA v B A l h 如圖所示，A、B的速度關(guān)系為 解得兩個(gè)物體的質(zhì)量關(guān)系為 （3）B的質(zhì)量比A的大得越多，圓環(huán)下降h =3m時(shí)的速度越大，當(dāng)m>>M時(shí)可認(rèn)為B下落過程機(jī)械能守恒，有 解得圓環(huán)的最大速度 vm=m/s=7.8m/s 即圓環(huán)下降h =3m時(shí)的速度不可能超過7.8m/s。