2018年高考真题:专题07 功和能-高考题和高考模拟题物理分项版汇编(解析版)
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机械能知识网络:单元切块:按照考纲的要求,本章内容可以分成四个单元,即:功和功率;动能、势能、动能定理;机械能守恒定律及其应用;功能关系动量能量综合。
其中重点是对动能定理、机械能守恒定律的理解,能够熟练运用动能定理、机械能守恒定律分析解决力学问题。
难点是动量能量综合应用问题。
§1 功和功率教学目标:理解功和功率的概念,会计算有关功和功率的问题培养学生分析问题的基本方法和基本技能教学重点:功和功率的概念教学难点:功和功率的计算教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、功1.功功是力的空间积累效应。
它和位移相对应(也和时间相对应)。
计算功的方法有两种:(1)按照定义求功。
即:W =Fs cos θ。
在高中阶段,这种方法只适用于恒力做功。
当20πθ<≤时F 做正功,当2πθ=时F 不做功,当πθπ≤<2时F 做负功。
这种方法也可以说成是:功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。
(2)用动能定理W =ΔE k 或功能关系求功。
当F 为变力时,高中阶段往往考虑用这种方法求功。
这里求得的功是该过程中外力对物体做的总功(或者说是合外力做的功)。
这种方法的依据是:做功的过程就是能量转化的过程,功是能的转化的量度。
如果知道某一过程中能量转化的数值,那么也就知道了该过程中对应的功的数值。
【例1】 如图所示,质量为m 的小球用长L 的细线悬挂而静止在竖直位置。
在下列三种情况下,分别用水平拉力F 将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。
在此过程中,拉力F 做的功各是多少?⑴用F 缓慢地拉;⑵F 为恒力;⑶若F 为恒力,而且拉到该位置时小球的速度刚好为零。
可供选择的答案有A.θcos FL B .θsin FL C.()θcos 1-FL D .()θcos 1-mgL【例2】如图所示,线拴小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,圆的半径是1m ,球的质量是0.1kg ,线速度v =1m/s ,小球由A 点运动到B点恰好是半个圆周。
功和能开心自测题一 :如图所示,演员正在进行杂技表演。
由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( )A .0.3JB .3JC .30JD .300J题二:一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。
假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是( )A. 运动员到达最低点前重力势能始终减小B. 蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加C. 蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D. 蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关题三:如图,一长为的轻杆一端固定在光滑铰链上,另一端固定一质量为的小球。
一水平向右的拉力作用于杆的中点,使杆以角速度匀速转动,当杆与水平方向成60°时,拉力的功率为( )A .B . 2mgL ωC .12mgL ωD . 6mgL ω 考点梳理与金题精讲功W=Flcoα平均功率瞬时功率P=Fv cosα功是能量转化的量度W G=-ΔE pW弹=-ΔE p弹W总=ΔE kW非=ΔE机一、功(1)一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,这个力就对物体做了功。
做功的两个不可缺少的因素是:作用在物体上的力和物体在力的方向上发生的位移。
(2)力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。
功的计算公式,功的单位是焦耳,符号J,功是标量。
(3)功有正负,其正负由cosα决定。
当0°≤α<90°时,力对物体做正功;当90°<α≤180°时,力对物体做负功(通常说成物体克服这个力做功);当α= 90°时,力对物体不做功。
题四:放在光滑水平面上的静止物体,在水平恒力F1的作用下,移动了距离l,如果拉力改为和水平面成30º的恒力F2,移动的距离为2l,已知拉力F1和F2对物体所做的功相等,则F1和F2的大小的比为()A.2:1 B.2:1 C.3:1 D.3:1二、功率(1)功率是表示力做功快慢程度的物理量,功跟完成这些功所用时间的比叫做功率。
2018年高考卷中的功和能1.(2018·全国卷II)14.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2.(2018·天津卷)2. 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AB下滑过程中()A. 所受合外力始终为零B. 所受摩擦力大小不变C. 合外力做功一定为零D. 机械能始终保持不变3.(2018·全国卷III)19. 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4:54.(2018·江苏卷)4. 从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面.忽略空气阻力,该过程中小球的动能E k 与时间t的关系图像是()5.(2018·江苏卷)7. 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6.(2018·全国卷I ) 18. 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。
2018年全国高考物理试题分类汇编及解析力学部分参考答案4.②、③、①、④ B 二、填空题34. 2:1 20 35. π三、作图36.四、计算题 37.参考解答:以t 表示水由喷口处到落地所用的时间,有221gt h =① 单位时间内喷出的水量为Q =S v ②空中水的总量应为V =Q t ③由以上各式得ghv S V 2⋅⋅= ④ 代入数值得4104.2-⨯=V m3⑤38.解: (1)设滑雪者质量为m ,斜面与水平面夹角为θ,滑雪者滑行过程中克服摩擦力做功W=mgcos s+mg(L-scos )=mgL μθμθμ ①由动能定理212mg(H-h)-μ② 离开B 点时的速度 ③ (2)设滑雪者离开B由2111,22h gt s vt ==<, 可解得1s L)④此时必须满足 H-L<2h μ ⑤ 当H-L>2h μ⑥时,滑雪者直接落到地面上可解得2221h=gt s =vt 2可解得2s 39.参考解答:小球在碰撞斜面前做平抛运动.设刚要碰撞斜面时小球速度为v .由题意,v 的方向与竖直线的夹角为30°,且水平分量仍为v 0,如右图.由此得v =2v 0 ①碰撞过程中,小球速度由v 变为反向的.43v 碰撞时间极短,可不 计重力的冲量,由动量定理,斜面对小球的冲量为 mv v m I +=)43( ② 由①、②得 027mv I =③ 40.参考解答:设两物块一起运动的加速度为a ,则有F 1-F 2=(m 1+m 2)a ①根据牛顿第二定律,对质量为m 1的物块有F 1-T=m 1a ② 由①、②两式得211221m m F m F m T ++=41.参考解答:设圆盘的质量为m ,桌长为l ,在桌布从圆盘下抽出的过程中,盘的加速度为a 1,有桌布抽出后,盘在桌面上作匀减速运动,以a 2表示加速度的大小,有设盘刚离开桌布时的速度为v 1,移动的距离为x 1,离开桌布后在桌面上再运动距离x 2后便停下,有盘没有从桌面上掉下的条件是设桌布从盘下抽出所经历时问为t ,在这段时间内桌布移动的距离为x ,有由以上各式解得42.参考解答:圆周运动、万有引力定律:43.参考解答:以g′表示火星表面附近的重力加速度,M表示火星的质量,m表示为量的卫星的质量,m′表示火星表面处某一物体的质量,由万有引力定律和牛顿第二定律,有以v表示着陆器第二次落到火星表面时的速度,它的竖直分量为v1,水平分量仍为v0,有由以上各式解得;44.参考解答:设所求的时间为t ,用m 、M 分别表示卫星和地球的质量,r 表示卫星到地心的距离,有: 222()mM Gmr r Tπ= ① 春分时,如图所示,圆E 表示轨道,S 表示卫星,A 表示观察者,O 表示地心,由图可以看出当卫星S 绕地心O 转到图示位置以后(设地球自转是沿图中逆时针方向),其正下方的观察者将看不见它,据此再考虑对称性,有sin r R θ= ②22t T θπ=③ 2MG g R = ④ 由以上各式解得 12324arcsin()TR t gTππ= ⑤ 45.参考解答:考虑中子是赤道处一块物质,只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时,中子星才不会瓦解。
2018年功和能高考题和高考模拟题物理分项版汇编含解析 gt,根据动能得,故图象A正确。
点睛本题以竖直上抛运动为背景考查动能的概念和Ek-t图象,解题的方法是先根据竖直上抛运动物体的速度特点写出速度式,在根据动能的概念写出函数方程,最后根据函数方程选择图象。
2.高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的撞击时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A 10 NB 102 NC 103 ND 104 N【】,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W1=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。
点睛此题以速度图像给出解题信息。
解答此题常见错误主要有四方面一是对速度图像面积表示位移掌握不到位;二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误;三是不能找出最大功率;四是不能得出两次提升电机做功。
实际上,可以根据两次提升的高度相同,提升的质量相同,利用功能关系得出两次做功相同。
1.一汽车在平直路上行驶,从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示。
假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。
下列描述该汽车的速度v随时间t的变化的图线中,可能正确的是A BC D【】【全国百强校】四川省成都市第七中学t图象是与时间轴平行的直线,如果是加速,根据,牵引力减小;根据,加速度减小,是加速度减小的加速运动,当加速度为0时,即,汽车开始做匀速直线运动,此时速度.所以0- 时间内,v-t图象先是平滑的曲线,。
一、单选题1.“太极球”运动是一项较流行的健身运动,做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,太极球却不会掉到地上,现将太极球简化成如图所示的平板和小球,熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板且做匀速圆周运动,则A. 在B、D两处小球运动的加速度一定相同B. 只要平板与水平面的夹角合适,小球在B、D两处可能不受平板的摩擦力作用C. 平板对小球的作用力在A处最大,在C处最小D. 小球运动过程中机械能保持不变【答案】 B2.一汽车在平直公路上行驶,从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示。
假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。
下列描述该汽车的速度v随时间t的变化的图线中,可能正确的是A. B.C. D.【答案】 D3.如图所示,质量相同、带正电且电量相同的可视为质点的甲、乙两小球,甲从竖直固定的1/4光滑圆弧轨道顶端由静止滑下,轨道半径为R,圆弧底端切线水平,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。
整个斜面处在竖直向下的匀强电场中,下列判断正确的是A. 两小球到达底端时速度相同B. 两小球由静止运动到底端的过程中重力做功相同C. 两小球到达底端时甲球的动能大D. 两小球到达底端时,电场力做功的瞬时功率相等【答案】 B【解析】设竖直向下的匀强电场场强大小为E,根据动能定理得,可知达到低端时的动能和速度的大小相同,但由于速度是矢量,二者的方向不同,因此速度不相同,AC 错误;两物块运动到底端的过程中,下落的高度相同,由可知重力做功相同,B正确;两物块到达底端的速度大小相等,甲图中电场力与速度方向垂直,瞬时功率为零;而乙图中电场力与速度不垂直,根据可知两种情况下电场力做功的瞬时功率不相等,D错误.【点睛】解得本题的关键是动能是标量,只有大小没有方向,而速度是矢量,比较速度不仅要比较速度大小,还要看速度的方向;以及知道瞬时功率的表达式P=mgcosα,注意α为力与速度方向的夹角.4.如图所示,竖直平面内放一直角杆MON,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数,杆的竖直部分光滑。
2018年高考物理真题及答案第一单元:物体受力分析一、力的概念1、力:力是。
力不能。
一个物体受到力的作用,一定有对它施加这种作用。
2、力的效果:使受力物体的或发生变化,或。
我们可以通过力的作用效果来检验力的存在与否,上述两种效果可以独立产生,也可以同时产生。
3、力是矢量,在三要素:。
要完整的表述一个力既要说明它的大小,又要说明它的方向。
为形象、直观的表述一个力,我们一般用来表示力的,这各表示力的方法叫力的图示。
作力的图示应注意以下两个问题:一是不能用不同的标度画同一物体所受的不同力;二是力的图示与力的示意图不同,力的图示要求严格,而力的示意图着重于力的方向,不要求做出标度。
4、力的分类:在力学中按可分为:重力、弹力、摩擦力等;按可分为:拉力、压力、支持力、动力、阻力等。
性质相同的力效果可以不同,也可以相同;效果相同的力,性质可以相同,也可以不同。
5、力的单位:在国际单位制中,力的单位是。
6、力的测量用。
二、重力1、产生:是由于而产生的。
2、重力的大小:重力与质量的关系为 .重力的大小可用测出,其大小在数值上等于物体静止时对水平支持面的压力或者对竖直悬绳的拉力。
3、重力的方向:。
4、物体所受重力的等效作用点。
质量分布均匀的物体,重心的位置只跟物体的 5 有关,形状规则且质量分布均匀的物体,它的重心就在其上。
不规则物体的重心位置,除跟物体的形状有关外,还跟物体质量的分布有关。
对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,可用测定其重心的位置。
因为重心为一等效概念,所以物体的重心不一定在物体上,可能在物体外,也可能在物体之内。
如圆环的重心就不在圆环上。
三、弹力1、定义:发生形变的物体由于要恢复原状,会对产生力的作用,这种力叫弹力。
2、产生条件:一是二是。
3、弹力的方向:一是压力、支持力的方向指向被压、被支持的物体。
二是绳的拉力方向总是沿着的方向。
三是弹力方向可以说成与施力物体形变的方向相反。
4、弹力大小的计算:一是胡克定律,既在弹性限度内,弹簧产生的弹力大小与形变量成正比,即F= 。
2018年全国卷高考物理总复习《功和能》专题演练1.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q 球的绳短。
将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示。
将两球由静止释放,在各自轨迹的最低点()A.P球的速度一定大于Q球的速度B.P球的动能一定小于Q球的动能C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度【答案】C2.(多选)两实心小球甲和乙由同一种材质制成,甲球质量大于乙球质量。
两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。
若它们下落相同的距离,则()A.甲球用的时间比乙球长B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功【答案】BD3.假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。
如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的()A.4倍B.2倍C.3倍D.2倍【答案】D4.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小()A.一样大B.水平抛的最大C.斜向上抛的最大D.斜向下抛的最大【答案】A5.一汽车在平直公路上行驶。
从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示。
假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。
下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是()A B C D【答案】A6.(多选)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gD.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】BD7.如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,并且处于原长状态,现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中()A.圆环的机械能守恒BC.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变【答案】B8.【2017·长春外国语学校高三上学期期末考试】质量为10 kg的物体,在变力F作用下沿x轴做直线运动,力随坐标x的变化情况如图所示.物体在x=0处,速度为1 m/s,不计一切摩擦,则物体运动到x=16 m处时,速度大小为()A.2 2 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.17m/s【答案】B9.【2017·河南省中原名校豫南九校高三上学期第四次质量考评】如图所示,汽车在平直路面上匀速运动,用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船,汽车与滑轮间的绳保持水平,当牵引轮船的绳与水平方向成θ角时,轮船速度为υ,汽年的功率为P,汽车受到的阻力(不含绳的拉力)恒为f,则此时绳对船的拉力大小为()A .f P +θυcos B .f P -θυcos C .f P +υθcos D .f P -υθcos【答案】B10.如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,一质量为m 的带正电小球在外力F 的作用下静止与图示位置,小球与弹簧不连接,弹簧处于压缩状态,现撤去F ,在小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力、电场力、弹簧弹力对小球做功分别为1W 、2W 、3W ,不计空气阻力,则上述过程中( )A .小球重力势能的增量为1WB .小球与弹簧组成的系统机械能守恒C .小球的动能的增量为12W W +D .小球机械能的增加量为23W W + 【答案】D11.如图所示,重10 N 的滑块在倾角为30°的斜面上,从a 点由静止开始下滑,到b 点开始压缩轻弹簧,到c 点时达到最大速度,到d 点(图中未画出)开始弹回,返回b 点离开弹簧,恰能再回到a 点.若bc =0.1 m ,弹簧弹性势能的最大值为8 J ,则下列说法正确的是( )A.轻弹簧的劲度系数是50 N/mB.从d到b滑块克服重力做功8 JC.滑块的动能最大值为8 JD.从d点到c点弹簧的弹力对滑块做功8 J【答案】A12.【2017·株洲市高三教学质量统一检测】如图所示,质量为m的小滑块(可视为质点),从h高处的A 点由静止开始沿斜面下滑,停在水平地面上的B点(斜面和水平面之间有小圆弧平滑连接)。
功和功率1、(上海市复旦、交大、华师大附中2018年3月高三3校联考)如图所示,质量为m的物体静放在水平光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮,由地面上的人以速度v0向右匀速拉动,设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为45°处,在此过程中人所做的功为()A.mv02/2 B.2mv02/2 C.mv02/4 D.mv021.答案:C解析:人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为45°处,沿绳方向的速度v=v0cos45°=v0/2.,质量为m的物体速度等于v0/2.,动能为mv02/4,由动能定理可知,在此过程中人所做的功为mv02/4,选项C正确。
2.(2018年海南琼海一模)质量为m、初速度为零的物体,在大小变化不同3. (2018年3月山东威海一模)质量相同的两个物体,分别在地球表面和月球表面以相同的初速度竖直上抛,不计空气阻力,比较这两种情况,下列说法中正确的是A.物体在地球表面时的惯性比物体在月球表面时的惯性大B.各自落回抛出点时,重力做功的瞬时功率相等C.在各自都上升到最高点的过程中,它们的重力做的功相等D.在空中飞行的过程中,它们的机械能都守恒4.(2018年3月陕西宝鸡第二次质检)汽车在一平直路面上匀速行驶,前方遇到一段泥泞的路面,导致汽车受到的阻力变大了,若汽车发动机的功率保持不变,经过一段时间后,汽车在泥泞的路面做匀速运动,则在图中关于汽车的速度随时间变化关系正确的图像是4.答案:B解析:汽车遇到一段泥泞的路面,导致汽车受到的阻力变大,速度减小,汽车做加速度逐渐减小的减速运动,汽车的速度随时间变化关系正确的图像是B。
5.(2018年3月青岛市高三一模)如图所示,光滑固定的竖直杆上套有小物块 a,不可伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块 a 和小物块b,虚线cd水平.现由静止释放两物块,物块 a从图示位置上升,并恰好能到达 c处.在此过程中,若不计摩擦和空气阻力,下列说法正确的是A.物块 a 到达c点时加速度为零B.绳拉力对物块a 做的功等于物块a 重力势能的增加量C.绳拉力对物块b先做负功后做正功D.绳拉力对物块 b 做的功等于物块b机械能的减少量6.(2018年3月山东潍坊模拟)如图所示.小球a 从倾角为45度的光滑斜面上由静止自由释放,同时小球b 从斜面上方某一高度处也由静止自由释放,两个小球质量相同,它们在斜面的O 点恰好相撞.则A .相撞前瞬间,两小球速度大小相等B .相撞前瞬间.两小球重力功率相等C .相撞前瞬间,b 球的动能是a 球动能的2倍D .从开始运动到相撞,b 球位移是a 球位移的2倍6.答案:C 解析:小球a 加速度为22g ,小于自由落体运7.(2018年3月东北四校一模)两个物体A 、B 的质量分别为m 1和m 2,并排静止在水平地面上,如图(甲)所示,用同向水平拉力F 1、F 2分别作用于物体A 和B 上,作用一段时间后撤去,两物体各自滑行一段距离后停止。
第六章功和能2018年【2018·江苏卷】从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面.忽略空气阻力,该过程中小球的动能E k 与时间t 的关系图像是()【答案】 A【解析】本题考查动能的概念和E k -t 图象,意在考查考生的推理能力和分析能力。
小球做竖直上抛运动时,速度v =v 0-gt ,根据动能212k E mv =得()2012k E m v gt =-,故图象A 正确。
【2018·全国卷II 】高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个50 g 的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的撞击时间约为2 ms ,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为() A. 10 N B. 102 N C. 103 N D. 104 N 【答案】 C【解析】设向下为正,受力分析和动量定理可得:mgt −Nt =mv −0① 又根据动能定理:mgh =12mv 2②联立方程解得N =103N【2018·全国卷II 】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,,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A【2018·天津卷】滑雪运动深受人民群众的喜爱,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AB下滑过程中A. 所受合外力始终为零B. 所受摩擦力大小不变C. 合外力做功一定为零D. 机械能始终保持不变【答案】 C【解析】运动员从A点滑到B点的过程中速率不变,则运动员做匀速圆周运动,合外力指向圆心。
2018年全真高考+名校模拟物理试题分项解析1.从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面.忽略空气阻力,该过程中小球的动能E k 与时间t 的关系图像是( )A.B.C.D.【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷) 【答案】 A【解析】本题考查动能的概念和E k -t 图象,意在考查考生的推理能力和分析能力。
小球做竖直上抛运动时,速度v =v 0-gt ,根据动能212k E mv =得()2012k E m v gt =-,故图象A 正确。
点睛:本题以竖直上抛运动为背景考查动能的概念和E k-t图象,解题的方法是先根据竖直上抛运动物体的速度特点写出速度公式,在根据动能的概念写出函数方程,最后根据函数方程选择图象。
2.高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的撞击时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A. 10 NB. 102 NC. 103 ND. 104 N【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国II卷)【答案】 C点睛:利用动能定理求出落地时的速度,然后借助于动量定理求出地面的接触力3.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【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国II卷)【答案】 A【解析】受力分析,找到能影响动能变化的是那几个物理量,然后观测这几个物理量的变化即可。
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A点睛:正确受力分析,知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功,然后利用动能定理求解末动能的大小。
学科#网4.滑雪运动深受人民群众的喜爱,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AB下滑过程中A. 所受合外力始终为零B. 所受摩擦力大小不变C. 合外力做功一定为零D. 机械能始终保持不变【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题(天津卷)【答案】 C【点睛】考查了曲线运动、圆周运动、动能定理等;知道曲线运动过程中速度时刻变化,合力不为零;在分析物体做圆周运动时,首先要弄清楚合力充当向心力,然后根据牛顿第二定律列式,基础题,难以程度适中.5.在一斜面顶端,将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上。
甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A. 2倍B. 4倍C. 6倍D. 8倍【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国III卷)【答案】 A点睛此题将平抛运动、斜面模型、机械能守恒定律有机融合,综合性强。
对于小球在斜面上的平抛运动,一般利用平抛运动规律和几何关系列方程解答。
6.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【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(新课标I卷)【答案】 C【点睛】此题将运动的合成与分解、动能定理有机融合,难度较大,能力要求较高。
7.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【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(新课标I卷)【答案】 B【解析】本题考查匀变速直线运动规律、动能、动量及其相关的知识点。
根据初速度为零匀变速直线运动规律可知,在启动阶段,列车的速度与时间成正比,即v=at,由动能公式E k=mv2,可知列车动能与速度的二次方成正比,与时间的二次方成正比,选项AC错误;由v2=2ax,可知列车动能与位移x成正比,选项B正确;由动量公式p=mv,可知列车动能E k=mv2=,即与列车的动量二次方成正比,选项D错误。
8.(多选)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【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【答案】AD点睛:本题以弹簧弹开物体的运动为背景考查力与运动的关系和功能关系,解题的关键是要分阶段将物体的受力情况和运动情况综合分析,另外还要弄清整个运动过程中的功能关系。
9.(多选)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【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国III卷)【答案】AC【解析】试题分析本题考查速度图像,牛顿运动定律、功和功率及其相关的知识点。
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+3t 0/2)×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a 1=,加速上升过程的牵引力F 1=ma 1+mg =m (+g ),减速上升过程的加速度a 2=-,减速上升过程的牵引力F 2=ma 2+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=F 1××t 0×v 0+ F 2××t 0×v 0=mg v 0t 0;第次提升过程做功W 2=F 1××t 0×v 0+ F 3×v 0×3t 0/2+ F 2××t 0×v 0 =mg v 0t 0;两次做功相同,选项D 错误。
点睛 此题以速度图像给出解题信息。
解答此题常见错误主要有四方面:一是对速度图像面积表示位移掌握不到位;二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误;三是不能找出最大功率;四是不能得出两次提升电机做功。
实际上,可以根据两次提升的高度相同,提升的质量相同,利用功能关系得出两次做功相同。
1.一汽车在平直公路上行驶,从某时刻开始计时,发动机的功率P 随时间t 的变化如图所示。
假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变。
下列描述该汽车的速度v 随时间t 的变化的图线中,可能正确的是A. B.C. D.【来源】【全国百强校】四川省成都市第七中学2018届高三热身考试理科综合物理试题 【答案】 D【解析】在0-时间内,如果匀速,则v-t 图象是与时间轴平行的直线,如果是加速,根据,牵引力减小;根据,加速度减小,是加速度减小的加速运动,当加速度为0时,即,汽车开始做匀速直线运动,此时速度.所以0-时间内,v-t图象先是平滑的曲线,后是平行于横轴的直线;在时间内,功率突然增加,故牵引力突然增加,是加速运动,根据,牵引力减小;再根据,加速度减小,是加速度减小的加速运动,当加速度为0时,即,汽车开始做匀速直线运动,此时速度.所以在时间内,即v-t图象也先是平滑的曲线,后是平行于横轴的直线,故D正确.2.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,其中G为引力常量,M为地球质量.该卫星原来在半径为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. GMmB. GMmC. D.【来源】【全国百强校】福建省厦门市外国语学校2018届高三下学期5月适应性考试(最后压轴模拟)理综物理试题【答案】 C【点睛】求出卫星在半径为圆形轨道和半径为的圆形轨道上的动能,从而得知动能的减小量,通过引力势能公式求出势能的增加量,根据能量守恒求出热量.学科#网3.如图所示为某游乐园滑草场的示意图,某滑道由上下两段倾角不同的斜面组成,斜面倾角θ1>θ2,滑车与坡面草地之间的动摩擦因数处处相同。
载人滑车从坡顶A处由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好滑到滑道的底端C点停下。
若在A、C点位置不变的情况下,将两段滑道的交接点B向左平移一小段距离,使第一段AB的倾角稍稍变大,第二段BC的倾角稍稍变小。
不计滑车在两段滑道交接处的机械能损失,则平移后A. 滑车到达滑道底端C点之前就会停下来B. 滑车仍恰好到达滑道的底端C点停下C. 滑车到达滑道底端C点后仍具有一定的速度,所以应在C点右侧加安全防护装置D. 若适当增大滑车与草地之间的动摩擦因数,可使滑车仍恰好到达滑道的底端C点停下【来源】湖北省华中师范大学第一附属中学2018届高三下学期5月押题考试理综物理试题【答案】 B4.如图所示,某生产厂家为了测定该厂所生产的玩具车的性能,将两个完全相同的玩具车A、B并排放在两平行且水平的轨道上,分别通过挂钩连接另一个与玩具车等质量的货车(无牵引力),控制两车以相同的速度v0做匀速直线运动。
某时刻,通过控制器使两车的挂钩断开,玩具车A保持原来的牵引力不变,玩具车B保持原来的输出功率不变,当玩具车A的速度为2v0时,玩具车B的速度为1.5v0,则( )A. 在这段时间内两车的位移之比为6∶5B. 玩具车A的功率变为原来的4倍C. 两车克服阻力做功的比值为12∶11D. 两车牵引力做功的比值为5∶1【来源】湖南师范大学附属中学2018届高三高考第二次模拟考试理综物理试题【答案】 C【解析】设挂钩断开瞬间的牵引力为F,车受的摩擦力大小,对A分析有;对B分析有,已知P=Fv0,对A分析由动量定理得:,解得:,故A错;克服阻力做功W f=fx,则,故C正确;牵引力做功,,得,故D错;由,故B错。