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高考物理复习力学机械能模拟训练题精选100题WORD版含答案一、选择题1.如图所示，小物块以初速度从O点沿斜面向上运动，同时从O点斜向上抛出一个速度大小也为的小球，物块和小球在斜面上的P点相遇。
已知物块和小球质量相等(均可视为质点)，空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（）。
A. 斜面可能是光滑的B. 小球运动到最高点时离斜面最远C. 在P点时，小球的动能大于物块的动能D. 小球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率不相等2.如图所示，固定于地面、倾角为的光滑斜面上有一轻质弹簧，轻质弹簧一端与固定于斜面底端的挡板C连接，另一端与物块A连接，物块A上方放置有另一物块B，物块A、B质量均为m且不粘连，整个系统在沿斜面向下的外力F作用下处于静止状态。
某一时刻将力F撤去，在弹簧将A、B弹出过程中，若A、B能够分离，重力加速度为g。
则下列叙述正确的是（）A. A、B刚分离的瞬间，两物块速度达到最大B. A、B刚分离的瞬间，A的加速度大小为gsinθC. 从力F撤去到A、B分离的过程中，A物块的机械能一直增加D. 从力F撤去到A、B分离的过程中，A、B物块和弹簧构成的系统机械能守恒3.如图所示，一根轻弹簧一端固定在O点，另一端固定一个带有孔的小球，小A球套在固定的竖直光滑杆上，小球位于图中的A点时，弹簧处于原长现将小球从A点由静止释放，小球向下运动，经过与A点关于B点对称的C点后，小球能运动到最低点D点，OB垂直于杆，则下列结论正确的是A. 小球从A点运动到D点的过程中，其最大加速度一定大于重力加速度gB. 小球从B点运动到C点的过程，小球的重力势能和弹簧的弹性勢能之和可能增大C. 小球运动到C点时，重力对其做功的功率最大D. 小球在D点时弹簧的弹性势能一定最大4.如图所示，长为l的轻杆两端各固定一个质量均为m的小球a、b，系统置于倾角为的光滑斜面上，且杄可绕位于中点的转轴平行于斜面转动，当小球a位于最低点时给系统一初始角速度，不计一切阻力，则A. 在轻杆转过180°的过程中，角速度逐渐减小B. 只有o大于某临界值，系统才能做完整的圆周运动C. 轻杆受到转轴的力的大小始终为D. 轻杆受到转轴的力的方向始终在变化5.如右图所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m 的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体m和木板之间的动摩擦因数为，为保持木板的速度不变，从物体m放到木板上到它相对木板静止的过程中，须对木板施一水平向右的作用力F，那么外力对物体m做功的数值为A. B. C. D.6.如图所示，一根轻弹簧一端固定在O点，另一端固定一个带有孔的小球，小A球套在固定的竖直光滑杆上，小球位于图中的A点时，弹簧处于原长现将小球从A点由静止释放，小球向下运动，经过与A点关于B点对称的C点后，小球能运动到最低点D点，OB垂直于杆，则下列结论正确的是A. 小球从A点运动到D点的过程中，其最大加速度一定大于重力加速度gB. 小球从B点运动到C点的过程，小球的重力势能和弹簧的弹性勢能之和可能增大C. 小球运动到C点时，重力对其做功的功率最大D. 小球在D点时弹簧的弹性势能一定最大7.如图所示，NPQ是由光滑细杆弯成的半圆弧，其半径为R，半圆弧的一端固定在天花板上的N点，NQ是半圆弧的直径，处于竖直方向，P点是半圆弧上与圆心等高的点。
高三物理模拟试题分类汇编：必修2：机械能1．(2011东城期末)把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。
而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示。
假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。
若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h ；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为A ．120km/hB ．240km/C ．320km/hD ．480km/h2．（2011丰台期末）如图4所示，，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。
在移动过程中，下列说法正确的是A ．F 对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做的功之和 B ．F 对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C ．木箱克服重力做的功大于木箱增加的重力势能D ．F 对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和 3．（2011石景山期末）如图2所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m 的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A 点，弹簧处于原长h ．让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零．则在圆环下滑过程中（）A ．圆环机械能守恒B ．弹簧的弹性势能先增大后减小C ．弹簧的弹性势能变化了mghD ．弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大4．(2011怀柔一模）如图3a 、3b 所示，是一辆质量m=6×103kg 的公共汽车在t=0和t=4s 末两个时刻的两张照片。
当t=0时，汽车刚启动（汽车的运动可看成匀加速直线运动）．图3c 是车内横杆上悬挂的拉手环（相对汽车静止）经放大后的图像，测得θ=150．根据题中提供的信息，可以估算出的物理量有A ．4s 内汽车牵引力所做的功B ．4s 末汽车牵引力的功率C ．汽车所受到的平均阻力D ．汽车的长度5．（2011丰台二模）(16分)如图所示，竖直平面内有四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，圆心为O 点。
专题六机械能五年高考基础题组1.(2023新课标,15,6分)无风时,雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。
一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中,克服空气阻力做的功为(重力加速度大小为g)()A.0B.mghC.12mv2-mghD.12mv2+mgh答案B2.(2021浙江1月选考,6,3分)如图所示,同学们坐在相同的轮胎上,从倾角相同的平直雪道先后由同一高度静止滑下,各轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同,不计空气阻力。
雪道上的同学们()A.沿雪道做匀速直线运动B.下滑过程中机械能均守恒C.前后间的距离随时间不断增大D.所受重力沿雪道向下的分力相同答案C3.(2022全国乙,16,6分)固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环。
小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑,在下滑过程中,小环的速率正比于()A.它滑过的弧长B.它下降的高度C.它到P点的距离D.它与P点的连线扫过的面积答案C4.(2023山东,4,3分)《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。
引水过程简化如下:两个半径均为R的水轮,以角速度ω匀速转动。
水筒在筒车上均匀排布,单位长度上有n个,与水轮间无相对滑动。
每个水筒离开水面时装有质量为m 的水,其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。
当地的重力加速度为g,则筒车对灌入稻田的水做功的功率为()A.2nmgω2RH5B.3nmgωRH5C.3nmgω2RH5D.nmgωRH答案B5.(2021湖南,3,4分)“复兴号”动车组用多节车厢提供动力,从而达到提速的目的。
总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。
该动车组有四节动力车厢,每节车厢发动机的额定为常量),动车组能达到的最大功率均为P,若动车组所受的阻力与其速率成正比(F阻=kv,k速度为v m。
下列说法正确的是()A.动车组在匀加速启动过程中,牵引力恒定不变B.若四节动力车厢输出功率均为额定值,则动车组从静止开始做匀加速运动C.若四节动力车厢输出的总功率为2.25P,则动车组匀速行驶的速度为34v mD.若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时间t达到最大速度v m,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为12m v2-Pt答案C6.(2023山东,8,3分)质量为M的玩具动力小车在水平面上运动时,牵引力F和受到的阻力f均为恒力。
高考物理精选考点专项突破题集专题06机械能、单项选择题：（在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）列说法中不正确的是4 X —mgh54B.物体的机械能减少了 一 mgh5【答案】B 。
【解析】由mg-F 阻=ma 知F 阻=0.2mg ，动能的变化看合外力的功，△ Ek=W wma ・h/mgh 。
机械能的变化5看其它力的功 △£机=W 其它=-F 阻• h=—mgh ,因此B 不正确。
W 克=卩阻• h — mgh ,重力势能的变化看重力的功， △ Ep «=mgh 。
故本题选B 。
【考点】功能关系 【难度】中等2、如图所示，粗细均匀，两端开口的 U 形管内装有同种液体，开始时两边液面高度差为 度为4h ,后来让液体自由流动，当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度大小是（_ tC .曾【答案】A 。
h【解析】设U 形管横截面积为 S ,液体密度为P,两边液面等高时，相当于右管上方 一高的液体移到左管上21、质量为m 的物体, 由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为0.8g 。
在物体下落h 的过程中，下A.物体的动能增加了 C.物体克服阻力所做的功为 —mgh 5D.物体的重力势能减少了mghh ，管中液柱总长I'gh处摩擦与空气阻力，则下列说法正确的是 (杆转到竖直位置的过程中，B 端小球的机械能的增量为 4mg.9【答案】B1-2mV 2,同一根转轴角速度相等知 V B =2V C , V B = o- 2L,2联立得V B = 2 Jl0g L ,，因此A 错误。
1 4 △E增=2 - 2m B 2-2mg - 2L =4耐,因此B 正确。
BC系统机械能守恒，杆 AC 对C 球的拉力沿着杆，杆 AC对C 球不做功；由功能关系知杆 CB 对B 球做正功让B球机械能增加，杆 CB 对C 球做负功让C 球机械能减少，因此 C 和D 错误。
故本题选 B 。
避躲市安闲阳光实验学校高考物理模拟试题分类汇编：机械能1、（八校第一次联考）如图八所示，木块静止在光滑水平面上，子弹A、B从木块两侧同时水平射入木块，最终都停在木块中，这一过程中木块始终保持静止。
现知道子弹A射入的深度d A 大于子弹B射入的深度d B。
若用t A、t B表示它们在木块中运动的时间，用E kA、E kB表示它们的初动能，用v A 、v B表示它们的初速度大小，用m A、m B 表示它们的质量，则可判断 BCA．t A>t B B．E kA>E kB C．v A>v B D．m A>m B2、（部分重点中学十一月联考）如图所示，一轻质弹簧与质量为m 的物体组成弹簧振子，在竖直方向的A、B两点间做简谐运动，O为平衡位置，振子的振动周期为T，某一时刻物体正经过C点向上运动（C点在平衡位置上方h高处），从此时刻开始的半个周期内（）ABDA、重力对物体做功2mghB、重力对物体的冲量大小为mgT/2C、振子的加速度方向始终不变D、振子所受的回复力（重力和弹力的合力）做功为零3、（部分重点中学十一月联考）如图所示，半径为R、质量为M内表面光滑的半球物体放在光滑的水平面上，左端紧靠着墙壁，一个质量为m的物块从半球形物体的顶端a点无初速释放，图中b点为半球的最低点，c点为半球另一侧与a等高的顶点，关于物块M和m的运动，下列说法正确的有（）BDA、m从a点运动到b点过程中，m与M系统的机械能守恒、动量守恒B、m从a点运动到b点过程中，m的机械能守恒C、m释放后能到达右侧最高点cD、当m首次从右向左到达最低点b时，M的速度达到最大4、（湖北部分重点中学理综第一次联考）如图所示（4），由电动机带动的水平传送带以速度为v=2.0m/s匀速运行，A端上方靠近传送带料斗中装有煤，打开阀门，煤以流量为Q=50kg/s落到传送带上，煤与传送带达共同速度后被运至B 端，在运送煤的过程中，下列说法正确的是（）BCA．电动机应增加的功率为100WB．电动机应增加的功率为200WC．在一分钟内因煤与传送带摩擦生的热为6.0×103JD．在一分钟内因煤与传送带摩擦生的热为1.2×104J5、（2007－部分学校联考）如图所示，一质量为m、电荷量为q 的带电液滴以速度v沿与水平面成θ角的方向斜向上进入匀强电场，在电场中做直线运动，则液滴向上运动过程中（）ACA.电场力不可能小于mgcosθB.液滴的动能一定不变C.液滴的机械能一定变化D.液滴的电势能一定不变6、（2007－部分学校联考）一辆汽车在平直的公路上以初速度V0开始加速行驶，经过一段时间t后，汽车前进的位移大小为s，此时汽车恰好达到其最大速度Vm，设在此过程中汽车牵引力的功率P始终不变，汽车在运动时受到的阻力恒为f。
专题6 机械能1.（2012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：D解析：由题意根据力的平衡有m A g=m B gsinθ，所以m A=m B sin θ.根据机械能守恒定律2，所以两物块落地速率相等，选项A错；因为两物块的机械能守mgh=1/2mv2，得v=gh恒，所以两物块的机械能变化量都为零，选项B错误；根据重力做功与重力势能变化的关系，重力势能的变化为△E p=-W G=-mgh，选项C错误；因为A、B两物块都做匀变速运动，所以A 重力的平均功率为P’A=m A g·v/2，B的平均功率P’B=m B g·v/2·cos(π/2-θ)，因为m A =m B sinθ，所以P’A=P’B，选项D正确.2．（2012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的动能最大答案BD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.3．（2012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：B解析：由题易知，离开地面后，细绳A 的重心距离细绳A 的最高点的距离较大，分析各选B.4．（2012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 /3答案： C解析：设A 刚落到地面时的速度为v ，则根据机械能守恒定律可得2mgR-mgR=1/2*2mv 2+1/2mv2，设A 落地后B 再上升高h,则有1/2mv2=mgh ，解得h=R/3，B 上升的最大高度是H=R+h=4/3*R ，C.5．（2012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.则可能有（）（A ）F 2＝F 1，v 1＞v 2 （B ）F 2＝F 1，v 1＜v 2 （C ）F 2＞F 1，v 1＞v 2 （D ）F 2＜F 1，v 1＜v 2答案：BD解析：根据平衡条件有F 1=μmg ，设F 2与水平面的夹角为θ，则有F 2=μmg/cos θ+μsinθ，因为cosθ+μsinθ的最大值为1+μ2>1，可能F2≤F1；P=F 1v1=μmgv1=F2v 2cos θ=μmgv 2/(1+μtan θ)，可见v 1<v 2，即BD 正确.6．（2012安徽卷）.如图所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径OA 水平、OB 竖直，一个质量为m 的小球自A 的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力.已知AP =2R ,重力加速度为g ，则小球从P 到B 的运动过程中 ( ) A. 重力做功mgR 2 B. 机械能减少m gR C. 合外力做功m gRD. 克服摩擦力做功mgR21答案：D解析：小球从P 到B 高度下降R ，故重力做功mgR ，A 错.在B 点小球对轨道恰好无压力，由重力提供向心力得gR v B =，取B 点所在平面为零势能面，易知机械能减少量mgR mv R B 2121mg E 2=-=∆，B 错.由动能定理知合外力做功W=mgR mv B 21212=,C 错.根据动能定理0-mv 21W -mgR 2B f =，可得mgR 21w f =，D 选项正确.7．（2012海南卷）.一质量为1kg 的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N 的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N 的外力作用.下列判断正确的是 A. 0～2s 内外力的平均功率是94W B.第2秒内外力所做的功是54J C.第2秒末外力的瞬时功率最大D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是45答案：CD解析：由动量定理求出1s 末、2s 末速度分别为：v 1=2m/s 、v 2=3m/s 故合力做功为w=21 4.52mv J =功率为 4.5 1.53w p w w t === 1s 末、2s 末功率分别为：4w 、3w 第1秒内与第2秒动能增加量分别为：21122mv J =、222111 2.522mv mv J -=，比值：4：58．（2012广东卷）.（18分）图18（a ）所示的装置中，小物块A 、B 质量均为m ，水平面上PQ 段长为l ，与物块间的动摩擦因数为μ，其余段光滑.初始时，挡板上的轻质弹簧处于原长；长为r 的连杆位于图中虚线位置；A 紧靠滑杆（A 、B 间距大于2r ）.随后，连杆以角速度ω匀速转动，带动滑杆作水平运动，滑杆的速度-时间图像如图18（b ）所示.A 在滑杆推动下运动，并在脱离滑杆后与静止的B 发生完全非弹性碰撞.（1）求A 脱离滑杆时的速度u o ，及A 与B 碰撞过程的机械能损失ΔE .（2）如果AB 不能与弹簧相碰，设AB 从P 点到运动停止所用的时间为t 1，求ω得取值范围，及t 1与ω的关系式.（3）如果AB 能与弹簧相碰，但不能返回道P 点左侧，设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为E p ，求ω的取值范围，及E p 与ω的关系式（弹簧始终在弹性限度内）.解析：（1）由题知，A 脱离滑杆时的速度u o =ωr 设A 、B 碰后的速度为v 1，由动量守恒定律 m u o =2m v 1A 与B 碰撞过程损失的机械能220111222E mu mv ∆=-⨯ 解得2218E m r ω∆=（2）AB 不能与弹簧相碰，设AB 在PQ 上运动的加速度大小为a ,由牛顿第二定律及运动学规律ma mg 22=⋅μ v 1=at 1 112v x t = 由题知x l ≤ 联立解得140lrt ω<≤12r t g ωμ=（3）AB 能与弹簧相碰211222mgl mv μ⋅<⨯ 不能返回道P 点左侧2112222mg l mv μ⋅⋅≥⨯ω<≤AB 在的Q 点速度为v 2，AB 碰后到达Q 点过程，由动能定理22211122222mgl mv mv μ-⋅=⨯-⨯AB 与弹簧接触到压缩最短过程，由能量守恒22122p E mv =⨯ 解得22(8)4p m r gl E ωμ-=9.（2012四川卷）．（16分）四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一.某地要把河水抽高20m ，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作.工作电压为380V ，此时输入电动机的电功率为9kW ，电动机的内阻为0.4Ω.已知水的密度为1×l03kg/m3，重力加速度取10m/s 2.求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864m 3的水需要的时间（不计进、出水口的水流速度）. 解析：(l)设电动机的电功率为P ，则P=UI① 设电动机内阻r 上消耗的热功率为Pr ，则P r =I 2r ② 代入数据解得P r =1×103W③说明：①③式各2分，②式3分.(2)设蓄水总质量为M ，所用抽水时间为t .已知抽水高度为h ，容积为V ，水的密度为ρ，则M=ρV ④ 设质量为M 的河水增加的重力势能为△Ep ，则△Ep=Mgh ⑤ 设电动机的输出功率为P 0，则P 0=P-Pr⑥ 根据能量守恒定律得 P 0t ×60%×80%=△Ep⑦代人数据解得t =2×l04s⑧说明：④⑤式各1分，⑥⑧式各2分，⑦式3分.10.（2012安徽卷）.（14分）质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的t v -图象如图所示.球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4.该球受到的空气阻力大小恒为f ，取g =10 m/s 2, 求： （1）弹性球受到的空气阻力f 的大小； （2）弹性球第一次碰撞后反弹的高度h .解析：(1)由v —t 图像可知:小球下落作匀加速运动，2/8tva s m =∆∆= 由牛顿第二定律得：ma f mg =-解得Na g m f 2.0)(=+=(2)由图知：球落地时速度s m /4v =，则反弹时速度s m v v /343==' 设反弹的加速度大小为a ＇，由动能定理得2210f )h (mg -v m '-=+解得m h 375.0=11.（2012安徽卷）.如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=2kg 的小物块A.装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接.传送带始终以u=2m/s 的速度逆时针转动.装置的右边是一光滑的曲面，质量m=1kg 的小物块B 从其上距水平台面h=1.0m 处由静止释放.已知物块B 与传送带之间的摩擦因数 μ=0.2,l =1.0m.设物块A 、B 中间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A 静止且处于平衡状态.取g=10m/s 2.（1）求物块B 与物块A 第一次碰撞前的速度大小；(2)通过计算说明物块B 与物块A 第一次碰撞后能否运动到右边曲面上？(3)如果物块A 、B 每次碰撞后，物块A 再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当他们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块B 第n 次碰撞后运动的速度大小. 解析：（1）设B 滑到曲面底部速度为v ,根据机械能守恒定律，221mgh mv =得s m gh v /522== 由于v ＞u,B 在传送带上开始做匀减速运动. 设B 一直减速滑过传送带的速度为1v 由动能定理的2212121m -mv mv gl -=μ 解得v 1=4 m/s由于1v 仍大于u ，说明假设成立，即B 与A 碰前速度为4m/s（2）设地一次碰后A 的速度为1A v ，B 的速度为1B v ，取向左为正方向，根据动量守恒定律和机械等守恒定律得：111B A mv Mv mv +=212121212121B A mv Mv mv += 解得s m v v B /34311-=-= 上式表明B 碰后以s m /34的速度向右反弹.滑上传送带后做在摩擦力的作用下减速，设向左减速的最大位移为m x ，由动能定理得：2210B m mv mgx -=-μ解得m x m 94=因l x m ＜，故B 不能滑上右边曲面.（3）B 的速度减为零后，将在传送带的带动下向左匀加速，加速度与向右匀减速时相同，且由于1B v 小于传送带的速度u ，故B 向左返回到平台上时速度大小仍为s m /34.由于第二次碰撞仍为对心弹性碰撞，故由（2）中的关系可知碰后B 仍然反弹，且碰后速度大小仍为B 碰前的31，即s m v v v B B /3433122112-=-== 同理可推：B 每次碰后都将被传送带带回与A 发生下一次碰撞.则B 与A 碰撞n 次后反弹，速度大小为s m n /34.12.（2012江苏卷）．（16分）某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f ，轻杆向右移动不超过l 时，装置可安全工作，一质量为m 的小车若以速度v 0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动l /4，轻杆与槽间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦.（1）若弹簧的劲度系数为k ，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x ； （2）为这使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度v m（3）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v ˊ与撞击速度v 的关系 解析：（1）轻杆开始移动时，弹簧的弹力kx F = ① 且f F = ② 解得kfx =③ （2）设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W ，则小车从撞击到停止的过程中，动能定理小车以0v 撞击弹簧时 202104.mv W l f -=-- ④ 小车以m v 撞击弹簧时 2210m mv W fl -=-- ⑤解mflv v m 2320+=⑥ （3）设轻杆恰好移动时，小车撞击速度为1v ， W mv =2121 ⑦ 由④⑦解得mfl v v 2201-=当mflv v 220-<时，v v =' 当<-m fl v 220m fl v v 2320+<时，mfl v v 2'20-=.。
6-1（2018全国Ⅰ，14，6分）高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动，在启动阶段列车的动能（ ）A. 与它所经历的时间成正比B. 与它的位移成正比C. 与它的速度成正比D. 与它的动量成正比【答案】B【解析】〓列车启动的过程中加速度恒定，由匀变速直线运动的速度与时间关系可知v =at ，且列车的动能为E k =1/2mv 2，由以上整理得E k =1/2ma 2t 2，动能与时间的平方成正比，动能与速度的平方成正比，AC 错误；将x =1/2at 2代入上式得E k =max ，则列车的动能与位移成正比，B 正确；由动能与动量的关系式E k =p 2/2m 可知，列车的动能与动量的平方成正比，D 错误.6-2（2018全国1,18,6分）如图，abc 是竖直面内的光滑固定轨道，ab 水平，长度为2R ：bc 是半径为R 的四分之一的圆弧，与ab 相切于b 点.一质量为m 的小球.始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a 点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g .小球从a 点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为（ ）A. 2mgRB. 4mgRC. 5mgRD. 6mgR【答案】C【解析】设小球运动到c 点的速度大小为v c ，则对小球由a 到c 的过程，由动能定理有F ·3R －mgR =1/2mv 2c ，又F =mg ，解得v c =2gR ，小球离开c 点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力作用下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球离开c 点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g ，则由竖直方向的运动可知，小球从离开c 点到其轨迹最高点所需的时间为t =v c /g =2gR ，在水平方向的位移大小为x =1/2gt 2=2R .由以上分析可知，小球从a 点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R ，则小球机械能的增加量为 E =F ·5R =5mgR ，C 正确，ABD 错误.6-3（2018全国2,14,6分）如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定（）A. 小于拉力所做的功B. 等于拉力所做的功C. 等于克服摩擦力所做的功D. 大于克服摩擦力所做的功【答案】A【解析】木箱受力如图所示,木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可知即：，所以动能小于拉力做的功，故A正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小，CD错误.故选A6-4（2018全国3,19,6分）地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面.某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等.不考虑摩擦阻力和空气阻力.对于第①次和第②次提升过程，A. 矿车上升所用的时间之比为4:5B. 电机的最大牵引力之比为2:1C. 电机输出的最大功率之比为2:1D. 电机所做的功之比为4:5【答案】AC【解析】设第次所用时间为t，根据速度图象的面积等于位移（此题中为提升的高度）可知，×2t 0×v0=×（t+3t0/2）×v0，解得：t=5t0/2，所以第次和第次提升过程所用时间之比为2t0∶5t0/2=4∶5，选项A正确；由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律，F-mg=ma，可得提升的最大牵引力之比为1∶1，选项B错误；由功率公式，P=Fv，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为2∶1，选项C正确；加速上升过程的加速度a1=，加速上升过程的牵引力F1=ma1+mg=m(+g)，减速上升过程的加速度a2=-，减速上升过程的牵引力F2=ma2+mg=m(g-)，匀速运动过程的牵引力F3=mg.第次提升过程做功W 1=F1××t0×v0+ F2××t0×v0=mg v0t0；第次提升过程做功W2=F1××t0×v0+ F3×v0×3t0/2+ F2××t0×v0 =mg v0t0；两次做功相同，选项D错误.6-5（2018天津，2,6分）滑雪运动深受人民群众喜爱.某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿ABA.B.C.D.【答案】C【解析】运动员做匀速圆周运动，所受合外力指向圆心，A项错误；由动能定理可知，合外力做功一定为零，C项正确；运动员所受滑动摩擦力大小随运动员对滑道压力大小的变化而变化，B项错误；运动员动能不变，重力势能减少，所以机械能减少，D项错误.6-6（2018天津，10,16分）我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程.假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移x=1.6×103m时才能达到起飞所要求的速度v=80 m/s.已知飞机质量m=7.0×104 kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度取g=10 m/s2.（1）加速度a（2）牵引力的平均功率P.【解析】(1)v2=2ax①（3a=2 m/s2②（1(2)设飞机滑跑受到的阻力为F 阻mg③（2F阻=0.1设发动机的牵引力为Fma④（3F-F设飞机滑跑过程中的平均速度为v 平均v平均=v/2 ⑤（3P=Fv平均⑥（2P=8.4×106 W ⑦（2分）6-7（2018江苏，7,4分）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点．在从A到B的过程中，物块（）A. 加速度先减小后增大B. 经过O点时的速度最大C. 所受弹簧弹力始终做正功D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功【答案】AD【解析】物体从A点到O点过程，弹力逐渐减为零，刚开始弹簧弹力大于摩擦力，故可分为弹力大于摩擦力过程和弹力小于摩擦力过程：弹力大于摩擦力过程，合力向右，加速度也向右，由于弹力减小，摩擦力不变，小球所受合力减小加速度减小，弹力等于摩擦力时速度最大，此位置在A点与O点之间；弹力小于摩擦力过程，合力方向与运动方向相反，弹力减小，摩擦力大小不变，物体所受合力增大，物体的加速度随弹簧形变量的减小而增加，物体作减速运动；从O点到B点的过程弹力增大，合力向左，加速度继续增大，选项A正确、选项B 错误；从A点到O点过程，弹簧由压缩恢复原长弹力做正功，从O点到B点的过程，弹簧伸长，弹力做负功，故选项C错误；从A到B的过程中根据动能定理弹簧弹力做的功等于物体克服摩擦力做的功，故选项D正确.。
2024年高考真题-专题06机械能参考答案：1．C【详解】设Δt 时间内从喷头流出的水的质量为·Δm Sv t ρ=喷头喷水的功率等于Δt 时间内喷出的水的动能增加量，即212ΔΔmv W P t t==联立解得100W P =故选C 。
2．B【详解】当甲所坐木板刚要离开原位置时，对甲及其所坐木板整体有0kx mg μ=解得弹性绳的伸长量0mgx kμ=则此时弹性绳的弹性势能为222200122m g E kx kμ==从开始拉动乙所坐木板到甲所坐木板刚要离开原位置的过程，乙所坐木板的位移为10x x l d =+-则由功能关系可知该过程F 所做的功2013()()2mg W E mgx mg l d kμμμ=+=+-故选B 。
3．C【详解】方法一（分析法）：设大圆环半径为R ，小环在大圆环上某处（P 点）与圆环的作用力恰好为零，如图所示设图中夹角为θ，从大圆环顶端到P 点过程，根据机械能守恒定律21(1cos )2mgR mv θ-=在P 点，根据牛顿第二定律2cos v mg m Rθ=联立解得2cos 3θ=从大圆环顶端到P 点过程，小环速度较小，小环重力沿着大圆环圆心方向的分力大于小环所需的向心力，所以大圆环对小环的弹力背离圆心，不断减小，从P 点到最低点过程，小环速度变大，小环重力和大圆环对小环的弹力合力提供向心力，所以大圆环对小环的弹力逐渐变大，根据牛顿第三定律可知小环下滑过程中对大圆环的作用力大小先减小后增大。
方法二（数学法）：设大圆环半径为R ，小环在大圆环上某处时，设该处与圆心的连线与竖直向上的夹角为θ(0)θπ≤≤，根据机械能守恒定律21(1cos )2mgR mv θ-=(0)θπ≤≤在该处根据牛顿第二定律2cos v F mg m Rθ+=(0)θπ≤≤联立可得23cos F mg mg θ=-则大圆环对小环作用力的大小23cos F mg mg θ=-根据数学知识可知F 的大小在2cos 3θ=时最小，结合牛顿第三定律可知小环下滑过程中对大圆环的作用力大小先减小后增大。
高考物理专题复习《机械能守恒定律》真题汇编考点一：功和功率一、单选题1．（22·23下·湖北·学业考试）一物体沿粗糙斜面下滑到斜面底端的过程中，下列说法正确的是（）A．重力不做功B．重力做负功C．支持力不做功D．支持力做负功2．（23·24上·福建·学业考试）有一种飞机在降落的时候，要打开尾部的减速伞辅助减速，如图所示。
在飞机减速滑行过程中，减速伞对飞机拉力做功的情况是（）A．始终做正功B．始终做负功C．先做负功后做正功D．先做正功后做负功3．（22·23下·江苏·学业考试）如图所示，在大小和方向都相同的力F1和F2的作用下，物体m1和m2沿水平方向移动了相同的距离。
已知质量m1<m2，F1做的功为W1，F2做的功为W2，则（）A．W1>W2B．W1<W2C．W1=W2D．无法确定4．（22·23下·江苏·学业考试）某厢式货车在装车时，可用木板做成斜面，将货物沿斜面拉到车上，拉力方向始终平行于接触面。
某装卸工人用同样大小的力将不同质量的货物沿斜面拉到车上，则（）A．质量大的货物拉力所做的功大B ．质量小的货物拉力所做的功小C ．拉力所做的功与质量无关D ．拉力所做的功与质量有关5．（22·23下·江苏·学业考试）用与斜面平行的恒力F 将质量为m 的物体沿倾角为θ的斜面运动一段距离，拉力做功W 1；用同样大小的水平力将物体沿水平面拉动同样的距离，拉力做功W 2，则（ ） A ．W 1<W 2 B ．W 1>W 2 C ．W 1=W 2 D ．无法判断6．（22·23下·江苏·学业考试）用100N 的力在水平地面上拉车行走200m ，拉力与水平方向成60°角斜向上。
在这一过程中拉力对车做的功约是（ ）A ．3.0×104JB ．4.0×104JC ．1.0×104JD ．2.0×104J7．（22·23下·江苏·学业考试）细绳悬挂一个小球在竖直平面内来回摆动，因受空气阻力最后停止在最低点，则此过程中（ ）A ．空气阻力对小球不做功B ．小球的动能一直减小C ．小球的重力势能一直减小D ．小球的机械能不守恒8．（21·22上·云南·学业考试）“人工智能”已进入千家万户，用无人机运送货物成为现实。
