《2020版高三物理一輪復習 專題6 機械能》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高三物理一輪復習 專題6 機械能（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題6 機械能 1.（2020福建卷）如圖，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊A、B用輕繩連接并跨過滑輪（不計滑輪的質(zhì)量和摩擦）.初始時刻，A、B處于同一高度并恰好靜止狀態(tài).剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊 A．速率的變化量不同 B．機械能的變化量不同 C．重力勢能的變化量相同 D．重力做功的平均功率相同 答案：D 解析：由題意根據(jù)力的平衡有mAg=mBgsinθ，所以mA=mBsin θ.根據(jù)機械能守恒定律mgh=1/2mv2，得v=，所以兩物塊落地速率相等，選項A錯；因為兩物塊的機械能守恒，所以兩物塊的

2、機械能變化量都為零，選項B錯誤；根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，重力勢能的變化為△Ep=-WG=-mgh，選項C錯誤；因為A、B兩物塊都做勻變速運動，所以A重力的平均功率為P’A=mAg·v/2，B的平均功率P’B=mBg·v/2·cos(π/2-θ)， 因為mA=mBsinθ，所以P’A=P’B，選項D正確. 2．（2020天津卷）.如圖甲所示，靜止在水平地面的物塊A，受到水平向右的拉力F作用，F(xiàn)與時間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fm與滑動摩擦力大小相等，則 A．0 – t1時間內(nèi)F的功率逐漸增大 B．t2時刻物塊A的加速度最大 C．t2時刻后物塊A

3、做反向運動 D．t3時刻物塊A的動能最大 答案BD 解析：由F與t的關(guān)系圖像0～t1拉力小于最大靜摩擦力物塊靜止F的功率為0，A錯誤；在t1～t2階段拉力大于最大靜摩擦力物塊做加速度增大的加速運動，在t2～t3階段拉力大于最大靜摩擦力物塊做加速度減小的加速運動，在t2時刻加速度最大，B正確，C錯誤；在t1～t3物塊一直做加速運動，在t3～t4拉力小于最大靜摩擦力物塊開始減速，在時刻速度最大，動能最大，D正確. 3．（2020上海卷）．質(zhì)量相等的均質(zhì)柔軟細繩A、B平放于水平地面，繩A較長.分別捏住兩繩中點緩慢提起，直到全部離開地面，兩繩中點被提升的高度分別為hA、hB，上述過程中克服

4、重力做功分別為WA、WB.若（ ） （A）hA＝hB，則一定有WA＝WB （B）hA＞hB，則可能有WA＜WB （C）hA＜hB，則可能有WA＝WB （D）hA＞hB，則一定有WA＞W(wǎng)B 答案：B 解析：由題易知，離開地面后，細繩A的重心距離細繩A的最高點的距離較大，分析各選項易知B正確. 4．（2020上海卷）．如圖，可視為質(zhì)點的小球A、B用不可伸長的細軟輕線連接，跨過固定在地面上半徑為R有光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的兩倍.當B位于地面時，A恰與圓柱軸心等高.將A由靜止釋放，B上升的最大高度是（ ） （A）2R （B）5R/3 （C）4R/3 （D）2R/3

5、 答案： C 解析：設(shè)A剛落到地面時的速度為v，則根據(jù)機械能守恒定律可得2mgR-mgR=1/2*2mv2+1/2mv2，設(shè)A落地后B再上升高h,則有1/2mv2=mgh，解得h=R/3，B上升的最大高度是H=R+h=4/3*R，即C正確. 5．（2020上海卷）．位于水平面上的物體在水平恒力F1作用下，做速度為v1的勻速運動；若作用力變?yōu)樾泵嫔系暮懔2，物體做速度為v2的勻速運動，且F1與F2功率相同.則可能有（ ） （A）F2＝F1，v1＞v2 （B）F2＝F1，v1＜v2 （C）F2＞F1，v1＞v2 （D）F2＜F1，v1＜v2 答案：BD 解析：根據(jù)平衡

6、條件有F1=μmg，設(shè)F2與水平面的夾角為θ，則有F2=μmg/cos θ+μsin θ，因為cosθ+μsinθ的最大值為1+μ2>1，可能F2≤F1；P=F1v1=μmgv1=F2v2cos θ=μmgv2/(1+μtan θ)，可見v1

7、減少 C. 合外力做功 D. 克服摩擦力做功 答案：D 解析：小球從P到B高度下降R，故重力做功mgR，A錯.在B點小球?qū)壍狼『脽o壓力，由重力提供向心力得，取B點所在平面為零勢能面，易知機械能減少量，B錯.由動能定理知合外力做功W=,C錯.根據(jù)動能定理，可得，D選項正確. 7．（2020海南卷）.一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點靜止于光滑水平面上，從t=0時起，第1秒內(nèi)受到2N的水平外力作用，第2秒內(nèi)受到同方向的1N的外力作用.下列判斷正確的是 A. 0～2s內(nèi)外力的平均功率是W B.第2秒內(nèi)外力所做的功是J C.第2秒末外力的瞬時功率最大 D.第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)質(zhì)點動能增加量的比

8、值是 答案：CD 解析：由動量定理求出1s末、2s末速度分別為：v1=2m/s、v2=3m/s 故合力做功為w=功率為 1s末、2s末功率分別為：4w、3w 第1秒內(nèi)與第2秒動能增加量分別為：、，比值：4：5 8．（2020廣東卷）.（18分） 圖18（a）所示的裝置中，小物塊A、B質(zhì)量均為m，水平面上PQ段長為l，與物塊間的動摩擦因數(shù)為μ，其余段光滑.初始時，擋板上的輕質(zhì)彈簧處于原長；長為r的連桿位于圖中虛線位置；A緊靠滑桿（A、B間距大于2r）.隨后，連桿以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，帶動滑桿作水平運動，滑桿的速度-時間圖像如圖18（b）所示.A在滑桿推動下運動，并在脫離滑桿后與靜止

9、的B發(fā)生完全非彈性碰撞. （1）求A脫離滑桿時的速度uo，及A與B碰撞過程的機械能損失ΔE. （2）如果AB不能與彈簧相碰，設(shè)AB從P點到運動停止所用的時間為t1，求ω得取值范圍，及t1與ω的關(guān)系式. （3）如果AB能與彈簧相碰，但不能返回道P點左側(cè)，設(shè)每次壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能為Ep，求ω的取值范圍，及Ep與ω的關(guān)系式（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）. 解析：（1）由題知，A脫離滑桿時的速度uo=ωr 設(shè)A、B碰后的速度為v1，由動量守恒定律 m uo=2m v1 A與B碰撞過程損失的機械能 解得 （2）AB不能與彈簧相碰，設(shè)AB在PQ上運動的加速度大小為a,

10、由牛頓第二定律及運動學規(guī)律 v1=at1 由題知 聯(lián)立解得 （3）AB能與彈簧相碰 不能返回道P點左側(cè) 解得 AB在的Q點速度為v2，AB碰后到達Q點過程，由動能定理 AB與彈簧接觸到壓縮最短過程，由能量守恒 解得 9.（2020四川卷）．（16分） 四川省“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃指出，若按現(xiàn)有供水能力測算，我省供水缺口極大，蓄引提水是目前解決供水問題的重要手段之一.某地要把河水抽高20m，進入蓄水池，用一臺電動機通過傳動效率為80%的皮帶，帶動效率為60%的離心水泵工作.工作電壓為380V，此時輸入電動機的電功率為9kW

11、，電動機的內(nèi)阻為0.4Ω.已知水的密度為1×l03kg/m3，重力加速度取10m/s2.求： (1)電動機內(nèi)阻消耗的熱功率； (2)將蓄水池蓄入864m3的水需要的時間（不計進、出水口的水流速度）. 解析： (l)設(shè)電動機的電功率為P，則P=UI ① 設(shè)電動機內(nèi)阻r上消耗的熱功率為Pr，則Pr=I2r ② 代入數(shù)據(jù)解得Pr=1×103W ③ 說明：①③式各2分，②式3分. (2)設(shè)蓄水總質(zhì)量為M，所用抽水時間為t.已知抽水高度為h，容積為V，水的密度為ρ，則 M=ρV ④ 設(shè)質(zhì)量為M的河水增加的重力勢能為△E

12、p，則△Ep=Mgh ⑤ 設(shè)電動機的輸出功率為P0，則P0=P-Pr ⑥ 根據(jù)能量守恒定律得 P0t×60%×80%=△Ep ⑦ 代人數(shù)據(jù)解得 t=2×l04s ⑧ 說明：④⑤式各1分，⑥⑧式各2分，⑦式3分. Oo v(m/s) 0.5 4 t(s) 10.（2020安徽卷）.（14分）質(zhì)量為0.1 kg 的彈性球從空中某高度由靜止開始下落，該下落過程對應(yīng)的圖象如圖所示.球與水平地面相碰后離開地面時的速度大小為碰撞前的3/4.該球受到的空氣阻力大小恒為，取=10 m/s2, 求： （1）彈性球受到的空氣阻力的大??； （2

13、）彈性球第一次碰撞后反彈的高度. 解析：(1)由v—t圖像可知:小球下落作勻加速運動， 由牛頓第二定律得： 解得 (2)由圖知：球落地時速度，則反彈時速度 設(shè)反彈的加速度大小為a＇，由動能定理得 解得 11.（2020安徽卷）. 如圖所示，裝置的左邊是足夠長的光滑水平面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量 M=2kg的小物塊A.裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺面等高，并能平滑對接.傳送帶始終以u=2m/s 的速度逆時針轉(zhuǎn)動.裝置的右邊是一光滑的曲面，質(zhì)量m=1kg的小物塊B從其上距水平臺面h=1.0m處由靜止釋放.已知物塊B與傳送帶之間的摩擦因數(shù) μ=0.2,l

14、 =1.0m.設(shè)物塊A、B中間發(fā)生的是對心彈性碰撞，第一次碰撞前物塊A靜止且處于平衡狀態(tài).取g=10m/s2. A ⊙ ⊙ B h l u=2m/s （1）求物塊B與物塊A第一次碰撞前的速度大小； (2)通過計算說明物塊B與物塊A第一次碰撞后能否運動到右邊曲面上？ (3)如果物塊A、B每次碰撞后，物塊A再回到平衡位置時都會立即被鎖定，而當他們再次碰撞前鎖定被解除，試求出物塊B第n次碰撞后運動的速度大小. 解析：（1）設(shè)B滑到曲面底部速度為v,根據(jù)機械能守恒定律， 得 由于＞u,B在傳送帶上開始做勻減速運動. 設(shè)B一直減速滑過傳送帶的速度為

15、由動能定理的 解得v1=4 m/s 由于仍大于u，說明假設(shè)成立，即B與A碰前速度為4m/s （2）設(shè)地一次碰后A的速度為，B的速度為，取向左為正方向，根據(jù)動量守恒定律和機械等守恒定律得： 解得 上式表明B碰后以的速度向右反彈.滑上傳送帶后做在摩擦力的作用下減速，設(shè)向左減速的最大位移為，由動能定理得： 解得 因，故B不能滑上右邊曲面. （3）B的速度減為零后，將在傳送帶的帶動下向左勻加速，加速度與向右勻減速時相同，且由于小于傳送帶的速度u，故B向左返回到平臺上時速度大小仍為.由于第二次碰撞仍為對心彈性碰撞，故由（2）中的關(guān)系可知碰后B仍然反彈，且碰后速度大小仍為B碰前

16、的，即 同理可推：B每次碰后都將被傳送帶帶回與A發(fā)生下一次碰撞.則B與A碰撞n次后反彈，速度大小為. m v l 輕桿 12.（2020江蘇卷）．（16分）某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動，與槽間的滑動摩擦力恒為f，輕桿向右移動不超過l時，裝置可安全工作，一質(zhì)量為m的小車若以速度v0撞擊彈簧，將導致輕桿向右移動l/4，輕桿與槽間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且不計小車與地面的摩擦. （1）若彈簧的勁度系數(shù)為k，求輕桿開始移動時，彈簧的壓縮量x； （2）為這使裝置安全工作，允許該小車撞擊的最大速度vm （3）討論在裝置安全工作時，該小車彈回速度vˊ與撞擊速度v的關(guān)系 解析： （1）輕桿開始移動時，彈簧的彈力 ① 且 ② 解得 ③ （2）設(shè)輕桿移動前小車對彈簧所做的功為W，則小車從撞擊到停止的過程中，動能定理 小車以撞擊彈簧時 ④ 小車以撞擊彈簧時 ⑤ 解 ⑥ （3）設(shè)輕桿恰好移動時，小車撞擊速度為， ⑦ 由④⑦解得 當時， 當時，.