2018年高考物理备考艺体生百日突围系列专题06机械能(含解析)

专题6 机械能1.（2017全国卷Ⅱ）如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直.一小物块以速度v 从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时.对应的轨道半径为（重力加速度大小为g ）A ．216v gB ．28v gC ．24v gD ．22v g答案：B解析：物块由最低点到最高点有：22111222mv mgr mv =+；物块做平抛运动：x =v 1t ；4r t g=；联立解得：22416v x r r g=-，由数学知识可知，当2242168vv gr g==⨯时，x 最大，故选B.2.（2017全国卷Ⅲ）如图，一质量为m ，长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂.用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点，M 点与绳的上端P 相距13l .重力加速度大小为g .在此过程中，外力做的功为A ．19mgl B ．16mglC ．13mglD ．12mgl 答案：A解析：本题考查重心的确定、动能定理.由“缓慢”这个关键词可知，绳动能变化量为零，然后选择QM 段绳为研究对象，应用动能定理解题即可.QM 段绳的质量为m m 32='，未拉起时，QM 段绳的重心在QM 中点处，与M 点距离为l 31，绳的下端Q 拉到M 点时，QM 段绳的重心与M 点距离为l 61，此过程重力做功mgl l l g m W G 91)6131(-=-'-=，对绳的下端Q 拉到M 点的过程，应用动能定理，可知外力做功mgl W W G 91=-=，可知A 项正确，BCD 项错误.3.（2017海南卷）将一小球竖直向上抛出，小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略.a 为小球运动轨迹上的一点，小球上升和下降经过a 点时的动能分别为E k1和E k2.从抛出开始到小球第一次经过a 点时重力所做的功为W 1，从抛出开始到小球第二次经过a 点时重力所做的功为W 2.下列选项正确的是（ ） A ．E k1=E k2，W 1=W 2 B ．E k1＞E k2，W 1=W 2 C ．E k1＜E k2，W 1＜W 2 D ．E k1＞E k2，W 1＜W 2答案：B解析：从抛出开始到第一次经过a 点和抛出开始第二次经过a 点，上升的高度相等，可知重力做功相等，即W 1=W 2.对两次经过a 点的过程运用动能定理得，﹣W f =E k2﹣E k1，可知E k1＞E k2，故B 正确，A 、C 、D 错误.4.（2017江苏卷）一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为k0E ，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能k E 与位移x 的关系图线是答案：C解析：设物块与斜面间的动摩擦因数为μ，物块的质量为m ，则物块在上滑过程中，根据动能定理：k00()f E mg F x -=-+，同理，下滑过程中，由动能定理可得：k00()f E F mg x -=-，故C 正确；ABD 错误．5. （2017浙江卷）火箭发射回收是航天技术的一大进步.如图所示，火箭在返回地面前的某段运动，可看成先匀速后减速的直线运动，最后撞落在地面上.不计火星质量的变化，则A.火箭在匀速下降过程中机械能守恒B.火箭在减速下降过程中携带的检测仪器处于失重状态C.火箭在减速下降过程中合力做功，等于火箭机械能的变化D.火箭着地时，火箭对地的作用力大于自身的重力 答案:D解析:火箭匀速下降过程中.动能不变.重力势能减小，故机械能减小，A 错误.火箭在减速下降时,携带的检测仪器受到的支持力大于自身重力力.故处在超重状态.B 错误.由功能关系知,合力做功等于火箭动能变化.而除重力外外的其他力做功之和等于机械能变化，故C 错误.火箭着地时,加速度向上,所以火箭对地面的作用力大子自身重力，D 正确.6.（2017江苏卷）如图所示，三个小球A 、B 、C 的质量均为m ，A 与B 、C 间通过铰链用轻杆连接，杆长为L ，B 、C 置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A 由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A 、B 、C 在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g ．则此下降过程中A. A 的动能达到最大前，B 受到地面的支持力小于32mg B. A 的动能最大时，B 受到地面的支持力等于32mgC. 弹簧的弹性势能最大时，A 的加速度方向竖直向下D. 弹簧的弹性势能最大值为32mgL 答案:AB解析：本题考查超失重、物体的平衡、力与运动、机械能守恒定律.在A 的动能达到最大前，A 向下加速运动，此时A 处于失重状态，则整个系统对地面的压力小于3mg ，即地面对B 的支持力小于mg 23，A 项正确；当A 的动能最大时，A 的加速度为零，这时系统既不失重，也不超重，系统对地面的压力等于3mg ，即B 受到地面的支持力等于mg 23，B 项正确；当弹簧的弹性势能最大时，A 减速运动到最低点，此时A 的加速度方向竖直向上，C 项错误；由机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能最大值等于A 的重力势能的减少量，即为mgL L L mg 213)60cos 30cos (-=- ，D 项错误.7.（2017全国卷Ⅰ）一质量为8.00×104 kg 的太空飞船从其飞行轨道返回地面.飞船在离地面高度1.60×105 m 处以7.50×103 m/s 的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100 m/s 时下落到地面.取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8 m/s 2.（结果保留2位有效数字） （1）分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；（2）求飞船从离地面高度600 m 处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.答案:（1）（1）4.0×108 J 2.4×1012 J （2）9.7×108 J 解析：(1)飞船着地前瞬间的机械能为20k 021mv E =① 式中，m 和0v 分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率.由①式和题给数据得8k 0104.0⨯=E J ②设地面附近的重力加速度大小为g .飞船进入大气层时的机械能为mgh mv E h h +=221 ③ 式中，v h 是飞船在高度1.6×105 m 处的速度大小.由③式和题给数据得122.410J h E =⨯ ④（2）飞船在高度h' =600 m 处的机械能为21 2.0()2100h h E m v mgh ''=+ ⑤ 由功能原理得0h W E E '=- ⑥式中，W 是飞船从高度600 m 处至着地瞬间的过程中克服阻力所做的功.由②⑤⑥式和题给数据得W =9.7×108 J ⑦8.（2017全国卷Ⅱ）如图，两水平面（虚线）之间的距离为H ，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场.自该区域上方的A 点将质量为m 、电荷量分别为q 和–q （q >0）的带电小球M 、N 先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出.小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开.已知N 离开电场时的速度方向竖直向下；M 在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N 刚离开电场时动能的1.5倍.不计空气阻力，重力加速度大小为g .求（1）M 与N 在电场中沿水平方向的位移之比； （2）A 点距电场上边界的高度； （3）该电场的电场强度大小.答案：（1）3:1 （2）13H （3）2mg E q = 解析：（1）设带电小球M 、N 抛出的初速度均为v 0，则它们进入电场时的水平速度仍为v 0；M 、N 在电场中的运动时间t 相等，电场力作用下产生的加速度沿水平方向，大小均为a ，在电场中沿水平方向的位移分别为s 1和s 2,由运动公式可得v 0–at =0①21012s v t at =+②22012s v t at =-③联立①②③解得：12:3:1s s =④（2）设A 点距离电场上边界的高度为h ，小球下落h 时在竖直方向的分速度为v y ，则；22y v gh =⑤212y H v t gt =+⑥ 因为M 在电场中做匀加速直线运动，则01y v s v H=⑦ 由①②⑤⑥⑦可得h =13H ⑧ (3)设电场强度的大小为E ，小球M 进入电场后做直线运动，则⑨设M 、N 离开电场时的动能分别为E k1、E k2，由动能定理得1220k 1)(21qEs mgH v v m E y +++=⑩ 2220k 2)(21qEs mgH v v m E y -++=由已知条件k 2k 1 1.5E E =联立④⑤⑦⑧⑨⑩式得 qmgE 2=9. （2017浙江卷）图中给出一段“S ”形单行盘山公路的示意图，弯道1、弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧，圆心分别为21,O O ，弯道中心线半径分别为m r m r 20,1021==，弯道2比弯道1高m h 12=，有一直道与两弯道圆弧相切.质量kg m 1200=的汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.25倍，行驶时要求汽车不打滑.（sin37°=0.6，sin53°=0.8） （1）求汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度1v ；（2）汽车以1v 进入直道，以kW P 30=的恒定功率直线行驶了s t 0.8=，进入弯道2，此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度，求直道上除重力以外的阻力对汽车做的功；（3）汽车从弯道1的A 点进入，从同一直径上的B 点驶离，有经验的司机会利用路面宽度，用最短时间匀速安全通过弯道，设路宽m d 10=，求此最短时间（A 、B 两点都在轨道的中心线上，计算时视汽车为质点 ）. 答案:（1）s m v /551=（2）J W f 4101.2⨯-=（3）s t 8.1'=解析:（1）弯道1的最大速度v 1，有： 121r vm k m g =得s m kgr v /5511==（2）弯道2的最大速度v 2，有： 222r vm kmg = 得s m kgr v /10521==直道上由动能定理有：21222121mv mv W mgh t p f -=+-⨯ 代入数据可得J W f 4101.2⨯-=(3)gr v mg r mv 25.125.1/2=⇒=可知r 增大v 增大，r 最大，切弧长最小，对应时间最短，所以轨迹设计应如下图所示由图可以得到21212)]2('['d r r r r --+=代入数据可以得到r ’=12.5m 汽车沿着该路线行驶的最大速度s m kgr v /5.12''==则对应的圆心角度2=106θ由1sin 0.8r r θ=='线路长度106223.1m 360s r '=⨯=π 最短时间s v st 8.1''==.。

新课标高考（2010-2018年）全国理综卷物理试题分类解析：第6章 机械能一、选择题1.（2010年）16．如图所示，在外力作用下某质点运动的t v -图象为正弦曲线。

从图中可以判断 A ．在10~t 时间内，外力做正功 B ．在10~t 时间内，外力的功率逐渐增大 C ．在2t 时刻，外力的功率最大 D ．在13~t t 时间内，外力做的总功为零【解析】A 正确，因为在10~t 时间内，物体做加速运动，外力与位移方向相同，所以外力做正功。

B 错误，根据P=Fv 和图象斜率表示加速度，t v sin =，则t a cos =，加速度对应合外力，即t cos F =，所以功率t t t p 2sin 21cos sin ==，当t=450时，功率最大，外力的功率先增大后减小。

C 错误，因为此时速度为0，所以此时外力的功率为零。

D 正确，根据动能定理，在13~t t 时间内，外力做的总功021m 21W 2123=-=mv v 。

所以本题选AD 。

【答案】AD 本题考查速度图象和功及功率的综合知识。

2.（2011年）15.一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。

此后，该质点的动能可能： A. 一直增大B. 先逐渐减小至零，再逐渐增大C. 先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D. 先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大【解析】本题主要考查运动分析方法，涉及牛顿第二定律、速度、动能等规律与概念。

若恒力方向与速度方向在同一条直线上且相同，则质点匀加速直线运动，速度一直增加，动能一直增加。

A 选项正确；若恒力方向与速度方向在同一条直线上但相反，则质点匀减速速直线运动，速度将减小到零，动能将减小到零；接着做反方向的匀加速直线运动，速度、动能将一直增加。

选项B 正确；若恒力方向与速度方向不在同一条直线上，开始时恒力方向与速度方向小于90o ，则质点做匀加速曲线运动，速度一直增加。

如果开始时恒力方向与速度方向大于90o ，则质点匀减速曲线运动，动能减小，当速度方向与恒力方向垂直时速度最小，接着匀加速曲线运动，速度、动能减小。

第六章机械能（含五年高考题）ttmbword第一部分 五年高考题荟萃 2018年高考新题 一、选择题 1.〔09·全国卷Ⅱ·20〕以初速度v0竖直向上抛出一质量为m 的小物体。

假定物块所受的空气阻力f 大小不变。

重力加速度为g ，那么物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分不为 〔 A 〕A ．22(1)v f g mg +和0mg f v mg f -+ B ．202(1)v fg mg +和0mg v mg f + C ．2022(1)v f g mg +和0mg f v mg f -+ D ．222(1)v fg mg +和mg v mg f + 解析：此题考查动能定理.上升的过程中,重力做负功,阻力f 做负功,由动能定理得221)(omv fh mgh -=+-,=h 202(1)v f g mg +,求返回抛出点的速度由全程使用动能定理重力做功为零,只有阻力做功为有2221212o mv mv mgh -=-,解得=v 0mg f v mg f -+,A 正确。

2.〔09·上海物理·5〕小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H ，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面。

在上升至离地高度h 处，小球的动能是势能的两倍，在下落至离高度h 处，小球的势能是动能的两倍，那么h 等于 〔 D 〕 A ．H/9 B ．2H/9 C ．3H/9 D ．4H/9解析：小球上升至最高点过程：2102mgH fH mv --=-；小球上升至离地高度h 处过程：22101122mgh fh mv mv --=-，又21122mv mgh=；小球上升至最高点后又下降至离地高度h 处过程：222011(2)22mgh f H h mv mv ---=-，又22122mv mgh =；以上各式联立解得49h H=，答案D 正确。

3.〔09·江苏物理·9〕如下图，两质量相等的物块A 、B 通过一轻质弹簧连接，B 足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。

第2讲机械能守恒定律一、机械能1．重力做功与重力势能（1）重力做功的特点重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差有关．(2）重力做功与重力势能变化的关系①定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减少；重力对物体做负功，重力势能就增加．②定量关系：物体从位置A到位置B时,重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量,即W G＝－ΔE p.③重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取无关．2．弹性势能（1）定义发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能．(2）弹力做功与弹性势能变化的关系①弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系．②对于弹性势能，一般物体的弹性形变量越大，弹性势能越大．深度思考同一根弹簧伸长量和压缩量相同时，弹簧的弹性势能相同吗？答案相同二、机械能守恒定律1．内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变．2．表达式：mgh1＋错误!mv错误!＝mgh2＋错误!mv错误!。

3．机械能守恒的条件（1)系统只受重力或弹簧弹力的作用，不受其他外力．（2）系统除受重力或弹簧弹力作用外，还受其他内力和外力，但这些力对系统不做功．(3)系统内除重力或弹簧弹力做功外,还有其他内力和外力做功，但这些力做功的代数和为零．(4)系统跟外界没有发生机械能的传递，系统内外也没有机械能与其他形式的能发生转化．深度思考处理连接体的机械能守恒问题时，一般应用哪个公式较方便?答案ΔE p＝－ΔE k.1．(粤教版必修2P82第2题)（多选)忽略空气阻力,下列物体运动过程中满足机械能守恒的是( )A．电梯匀速下降B．物体自由下落C．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端D．物体沿着斜面匀速下滑E．铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前答案BCE2.(人教版必修2P78第3题改编）(多选)如图1所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面,而且不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )图1A．重力对物体做的功为mghB．物体在海平面上的势能为mghC．物体在海平面上的动能为错误!mv错误!－mghD．物体在海平面上的机械能为错误!mv错误!答案AD3．（多选）如图2所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( ）图2A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中,物体A机械能守恒B．乙图中,物体A固定,物体B沿斜面匀速下滑，物体B的机械能守恒C．丙图中,不计任何阻力和定滑轮质量时，A加速下落,B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒答案CD4．(人教版必修2 P80第2题改编）如图3所示是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施．管道除D点右侧水平部分粗糙外,其余部分均光滑．若挑战者自斜管上足够高的位置滑下,将无能量损失的连续滑入第一个、第二个圆管轨道A、B内部（圆管A比圆管B高）．某次一挑战者自斜管上某处滑下,经过第一个圆管轨道A内部最高位置时，对管壁恰好无压力．则这名挑战者（)图3A．经过管道A最高点时的机械能大于经过管道B最低点时的机械能B．经过管道A最低点时的动能大于经过管道B最低点时的动能C．经过管道B最高点时对管外侧壁有压力D．不能经过管道B的最高点答案C命题点一机械能守恒的判断1．做功判断法：若物体系统内只有重力和弹簧弹力做功,其他力均不做功或其他力做功的代数和为零，则系统的机械能守恒．2．能量转化判断法：若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化，系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转变成其他形式的能(如没有内能增加），则系统的机械能守恒．3．利用机械能的定义判断若物体在水平面上匀速运动，则其动能、势能均不变，机械能守恒．若一个物体沿斜面匀速下滑,则其动能不变，重力势能减少，机械能减少．例1 （多选)如图4,轻弹簧竖立在地面上，正上方有一钢球,从A处自由下落，落到B处时开始与弹簧接触,此时向下压缩弹簧．小球运动到C处时，弹簧对小球的弹力与小球的重力平衡．小球运动到D 处时，到达最低点．不计空气阻力，以下描述正确的有（）图4A．小球由A向B运动的过程中,处于完全失重状态，小球的机械能减少B．小球由B向C运动的过程中，处于失重状态,小球的机械能减少C．小球由B向C运动的过程中，处于超重状态，小球的动能增加D．小球由C向D运动的过程中，处于超重状态，小球的机械能减少关键位置C、D处受力特点．答案BD解析小球由A向B运动的过程中，做自由落体运动,加速度等于竖直向下的重力加速度g,处于完全失重状态,此过程中只有重力做功,小球的机械能守恒，A错误；小球由B向C运动的过程中,重力大于弹簧的弹力，加速度向下，小球处于失重状态，小球和弹簧组成的系统机械能守恒,弹簧的弹性势能增加，小球的重力势能减少,由于小球向下加速运动，小球的动能还是增大的,B正确,C错误；小球由C 向D运动的过程中，弹簧的弹力大于小球的重力，加速度方向向上，处于超重状态，弹簧继续被压缩，弹性势能继续增大，小球的机械能继续减小，D正确．故答案为B、D。

2018年高考物理机械能试题分类解析 mg = m ,得VN = ,所以N点的动能EKN = mgR ，从P到N 点过程由动能定理可得mg 2R – W = mgR - mgR ,得克服摩擦力做功W = mgR，滑动摩擦力Ff=μFN ,根据功能关系可知质点克服摩擦力做功机械能减少，根据对称性再结合前面可知从N到Q过程中的速度小P到N过程中对应高度的速度，轨道弹力小于P到N过程中对应高度的弹力，轨道摩擦力小于P到N过程中对应高度的摩擦力，故从N到Q质点克服摩擦力做功WNQ W = mgR, 由动能定理可得—mg R—WNQ= mvQ2 — mvN2 ,得VQ 0 ,仍会向上运动一段距离，选项C 正确,
【21】21 如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接。

不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。

则
A a落地前，轻杆对b一直做正功
B a落地时速度大小为
C a下落过程中，其加速度大小始终不大于g
D a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg
【答案】BD
考点机械能守恒定律；运动的合成与分解
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【14）下列说法正确的是
A电流通过导体的热功率与电流大小成正比
B力对物体所做的功与力的作用时间成正比
C电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比
D弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比
【答案】C
考点电功率，功，电容，胡克定律
（21）甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

2018年高考物理试题分类汇编：机械能1（2018福建卷）如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。

初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止状态。

剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块A．速率的变化量不同 B．机械能的变化量不同C．重力势能的变化量相同 D．重力做功的平均功率相同答案：D2．（2018天津卷）.如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F 与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值f m与滑动摩擦力大小相等，则A．0 – t1时间内F的功率逐渐增大B．t2时刻物块A的加速度最大C．t2时刻后物块A做反向运动D．t3时刻物块A的动能最大解析：由F与t的关系图像0～t1拉力小于最大静摩擦力物块静止F的功率为0，A错误；在t1～t2阶段拉力大于最大静摩擦力物块做加速度增大的加速运动，在t2～t3阶段拉力大于最大静摩擦力物块做加速度减小的加速运动，在t2时刻加速度最大，B正确，C错误；在t1～t3物块一直做加速运动，在t3～t4拉力小于最大静摩擦力物块开始减速，在时刻速度最大，动能最大，D正确。

答案BD。

3．（2018上海卷）．质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长。

分别捏住两绳中点缓慢提起，直到全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为h A、h B，上述过程中克服重力做功分别为W A、W B。

若（）（A）h A＝h B，则一定有W A＝W B（B）h A＞h B，则可能有W A＜W B（C）h A＜h B，则可能有W A＝W B（D）h A＞h B，则一定有W A＞W B答案：B4．（2018上海卷）．如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R有光滑圆柱，A的质量为B的两倍。

当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。

将A由静止释放，B上升的最大高度是（）（A）2R（B）5R/3 （C）4R/3 （D）2R/3A B答案： C ，5．（2018上海卷）．位于水平面上的物体在水平恒力F 1作用下，做速度为v 1的匀速运动；若作用力变为斜面上的恒力F 2，物体做速度为v 2的匀速运动，且F 1与F 2功率相同。

专题6 机械能1. （2013全国新课标理综II第20题）目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小.若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列说法正确的是A．卫星的动能逐渐减小B．由于地球引力做正功，引力势能一定减小C．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小答案：BD.解析:由于空气阻力做负功，卫星轨道半径变小，地球引力做正功，引力势能一定减小，动能增大，机械能减小，选项AC错误B正确.根据动能定理，卫星动能增大，卫星克服阻力做的功小于地球引力做的正功，而地球引力做的正功等于引力势能的减小，所以卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小，选项D正确.2. （2013高考山东理综第14题）如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮.质量分别为M、m（M>m）的滑块, 通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中A．.两滑块组成系统的机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功答案：CD解析：由于斜面ab粗糙，在两滑块沿斜面运动的过程中，.两滑块组成系统的机械能不守恒，选项A错误.由动能定理，重力对M做的功大于M动能的增加，选项B错误.由功能关系，轻绳对m做的功等于m机械能的增加，选项C正确.由功能关系可知，两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功，选项D正确.3.（2013高考安徽理综第17题）质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为E P=-G Mmr，其中G为引力常量，M为地球质量.该卫星原来的在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为A. GMm( 1R2-1R1) B.GMm(1R1-1R2)C. 12G Mm(1R2-1R1)D.12G Mm(1R1-1R2)答案：C解析:卫星降低轨道，减少的引力势能，△E P=-G MmR1-(-GMmR2)=GMm(1R2-1R1).由GMmR2=mv2/R，可得卫星在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动的动能E k1= 12mv2=GMm2R1，卫星在半径为R2的轨道上绕地球做匀速圆周运动的动能E k2=12mv2=GMm2R2，动能增加△E k= GMm2R2-GMm2R1，由功能关系△E P=△E k+Q，联立解得：此过程中因摩擦而产生的热量为Q=12GMm( 1R2-1R1)，所以正确选项为C.4．（2013全国高考大纲版理综第20题）如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g.物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（）A．动能损失了2mgHB．动能损失了mgH C．机械能损失了mgH m30°HD．机械能损失了12 mgH答案：AC解析：分析小物块沿斜面上滑，根据题述可知，物块所受滑动摩擦力为f=0.5mg，由动能定理，动能损失了 fH /sin30°+mgH=2mgH ，选项 A 正确 B 错误.由功能关系，机械能损失 fH /sin30° =mgH ，选项 C 正确 D 错误.5.(2013高考江苏物理第 5题)水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等.碰撞过 程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的 （A ）30%（B ）50% （C ）70% （D ）90% 答案：A解析：由图可知，碰撞后白球速度大约减小到原来的 0.6倍，灰球速度大约是白球碰撞前速度的 0.6倍.碰撞过程中系统损失的动能△E= 1 2m v 2- 1 2m (0.6v )2 1 2m (0.6v )2=0.28× 1 2m v 2.据此可 推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的 30%，选项 A 正确.6．（2013高考天津理综物理第 2题）我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子 3000m 接 力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面．并且开始向前 滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则 A·甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B ．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C ，甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D ．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 答案：B解析：冲量是矢量，甲乙相互作用时，二者相互作用力相等，甲对乙的冲量大小一定等于乙对 甲的冲量的大小，但是方向相反，选项 A 错误.由动量定理，甲、乙的动量变化一定大小相等 方向相反，选项 B 正确.甲乙相互作用过程，是非弹性碰撞，机械能不守恒，所以选项 CD 错误.7.(2013高考江苏物理第 9题)如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块 相连. 弹簧处于自然长度时物块位于 O 点（图中未标出）. 物块的质量为 m ，AB=a ，物块与桌 面间的动摩擦因数为 μ. 现用水平向右的力将物块从 O 点拉至 A 点，拉力做的功为 W. 撤去拉力后物块由静止向左运动，经 O 点到达 B 点时速度为零. 重力加速度为 g. 则上述过程中（A ）物块在 A 点时，弹簧的弹性势能等于 W -（B ）物块在 B 点时，弹簧的弹性势能小于 W -12 32μmgaμmga（C ）经 O 点时，物块的动能小于 W -μmga（D ）物块动能最大时，弹簧的弹性势能小于物块在 B 点时弹簧的弹性势能 答案：BC解析：设物块在 A 点时，弹簧的弹性势能等于 E pA ，用水平向右的力将物块从 O 点拉至 A 点，拉力做的功为 W=E pA +μmg·OA ，物块在 A 点时，弹簧的弹性势能 E pA 大于 W -12 μmga ，选项 A错误.由于物块与桌面间有摩擦，OA 大于 OB ，物块从 0到 A 再由 A 到 B 的过程克服摩擦力做功μmg·OA +μmga ，大于32 μmga .由功能关系，物块在 B 点时，弹簧的弹性势能小于 W - 32μmga ，选项 B 正确.物块从 0到 A 再由 A 到 O 的过程，克服摩擦力做功 2μmg·OA ，大于 μmga ，所以经 O 点时，物块的动能小于 W -μmga ，选项 C 正确.当物块运动到从 A 向 B 运动，弹簧弹力等于摩擦力时物块的动能最大，此时弹簧处于拉伸状态；运动到 B 点时弹簧处于压缩 状态，根据题述不能判断这两个位置弹簧的弹性势能的大小，选项 D 错误.，8. （2013高考福建理综第 20题）（15分）如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂 于 O 点，T 端系一质量 m=1.0kg 的小球.现将小球拉到 A 点（保持绳绷直）由静 止释放，当它经过 B 点时绳恰好被拉小断球，平抛后落在水平地面上的 C 点.地面上 的 D 点与 OB 在同一竖直线上已，知绳长 L=1.0 m ，B 点离地高度 H=1.0 m ，A 、B 两点的 高度差 h=0.5 m ，重力加速度 g 取 10m/s 2,不计空气影响， (1)地面上 DC 两点间的距离 s ； (2)轻绳所受的最大拉力大小.解析：（1）小球从 A 到 B 的过程中机械能守恒，有：mgh=1 2 m v B 2，①小球从 B 到 C 做平抛运动，在竖直方向上有：H=1 2 g t 2，② 在水平方向上有：s=v B t ，③ 联立①②③解得：s=1.41m.④（2）小球下摆到达 B 点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有：F-mg=mv2B⑤联立①⑤解得：F=20N根据牛顿第三定律，F’=-F，轻绳所受的最大拉力大小为20N.。