歷年高考全國卷物理真題專題六機械能及其守恒定律

1、專題六機械能及其守恒定律一、選擇題1.（2020年全國卷I）行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞，車內(nèi)的安全氣囊會被彈出并瞬間充滿氣體。若碰撞后汽車的速度在很短時間內(nèi)減小為零，關(guān)于安全氣囊在此過程中的作用，下列說法正確的是增加了司機單位面積的受力大小減少了碰撞前后司機動量的變化量將司機的動能全部轉(zhuǎn)換成汽車的動能延長了司機的受力時間并增大了司機的受力面積2.（2020年全國卷I）物塊在高3.Om、長5.Om的斜面頂端從靜止開始沿斜面下滑，其重力勢能和動能隨下滑距離S的變化圖中直線I、II所示，重力加速度取IOzz?/?。則物塊下滑過程中機械能不守恒物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5物塊下滑時加速度的大小為

2、6.0/7?/52當物塊下滑2.Om時機械能損失了12J（2019年全國II卷）如圖，在摩托車越野賽途中的水平路段前方有一個坑，該坑沿摩托車前進方向的水平寬度為3h,其左邊緣&點比右邊緣b點Ig05h若摩托車經(jīng)過3點時的動能為環(huán)它會落到坑內(nèi)C點，C與d的水平距離和高度差均為h；若經(jīng)過a點時的動能為場，該摩托車釦恰能越過坑到達b點。字等于EI（2020年全國III卷）甲、乙兩個物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運動，屮追上乙，并與乙發(fā)生碰撞，碰撞前后屮、乙的速度隨時間的變化如圖中實線所示。已知甲的質(zhì)量為IS,則碰撞過程兩物塊損失的機械能為TOC o 1-5 h z3J4J5J6J5.（2019年全國

3、II卷）從地面豎直向上拋出一物體，其機械能E總等于動能E與重力勢能EP之和。取地而物體的質(zhì)量為2kg力=0時，物體的速率為20m/sA=2m時，物體的動能Ek=40J從地而至A=4m,物體的動能減少IooJ6.（2019年全國III卷）從地而豎宜向上拋出一物體，物體在運動過程中除受到重力外，還受到一大小不變、m/s20該物體的質(zhì)量為A.2kgB1.5kg(.；為重力勢能零點，該物體的E總和d，隨它離開地面的髙度力的變化如圖所示。重力加速度取10mS20由方向始終與運動方向相反的外力作用匚距地而高度力在3m以內(nèi)時，物體上升、下落過程中動能瓦隨的變化如圖所示。重力加速度取107自d點處從靜止開始向

4、右運動，重力加速度大小為炸小球從d點開始運動到瓦軌跡最髙點，機械能的增量為7（2018年全國卷I）如圖，加疋是豎直而內(nèi)的光滑固左軌道，水平，長度為2R：處是半徑為R的四分之一的圓弧，與”相切于點。一質(zhì)量為川的小球。始終受到與重力大小相等的水平外力的作用A.2mgRB.4mgRC5mgRD6mgR（2018年全國卷II）如圖，某同學用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一速度，木箱獲得的動能一定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（2018年全國卷1【）在一斜而頂端，將甲乙兩個小球分別以”和M的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落2在

5、該斜面上。甲球落至斜而時的速率是乙球落至斜而時速率的2倍B.4倍C.6倍D.8倍（2018年全國卷III）地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機通過豎井運送至地而。某豎井中礦車提升的速度大小卩隨時間/的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同：兩次提升的髙度相同，提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對于第次和第次提升過程，礦車上升所用的時間之比為4:5B.電機的最大牽引力之比為2:1C.電機輸出的最大功率之比為2:1D.電機所做的功之比為4:511.（2017新課標I）將質(zhì)量為1.00kg的模型火箭點火升空，50g燃燒的燃氣以大小為600m/s的速

6、度從火箭噴在很短時間內(nèi)噴出。在燃氣噴出后的瞬間，火箭的動量大小為（噴出過程中重力和空氣阻力可忽略）A.30kgnpsC.6.0 x102kgnps12.（2017新課標II）如圖，一光滑大圓環(huán)固左在桌面上，環(huán)面位于豎直平而內(nèi)，在大圓環(huán)上套著一個小C始終指向大圓環(huán)圓心D.始終背離大圓環(huán)圓心5.7x102kgnpsD6.3x1O2kgm/s13（2017新課標）如圖，一質(zhì)雖:為加，長度為/的均勻柔軟細繩P0豎直懸掛。用外力將繩的下端0緩慢地豎直向上拉起至M點，M點與繩的上端P相距重力加速度大小為乩在此過程中，外力做的功為mglB.C.D欣/963214.（2017新課標III）質(zhì)量為2kg的物塊在

7、合外力F的作用下從靜止開始沿直線運動。F隨時間/變化的圖線如圖所示，貝9時物塊的速率為InVsf=2s時物塊的動量大小為4kgmSf=3s時物塊的動量大小為5kgnVs/=4s時物塊的速度為零（2017新課標II）如圖，半圓形光滑軌道固左在水平地而上，半圓的直徑與地而垂直。一小物塊以速度卩從軌道下端滑入軌道，并從軌道上端水平飛出，小物塊落地點到軌道下端的距離與軌道半徑有關(guān)，此距離最大時。對應(yīng)的軌道半徑為（重力加速度大小為g）VV-VA.C.DYnsR,質(zhì)點不能到達Q點W=sR，質(zhì)點到達0點后，繼續(xù)上升一段距離Wv丄加gR,質(zhì)點到達0點后，繼續(xù)上升一段距離2（2015新課標II）如圖，滑塊、b的

8、質(zhì)量均為加，“套在固泄豎直桿上，與光滑水平地面相距力，b放在地面上，“、b通過錢鏈用剛性輕桿連接。由靜止開始運動，不計摩擦，“、b可視為質(zhì)點，重力加速度大小為g。貝U“落地刖，輕桿對b直做正功落地時速度大小為J葩下落過程中，其加速度大小始終不大于g“落地前，當“的機械能最小時，b對地而的壓力大小為噸（2014新課標II）物體靜止在粗糙水平地而上，現(xiàn)用一大小為斥的水平拉力拉動物體，經(jīng)過一段時間后其速度變?yōu)閥，若將水平拉力的大小改為人，物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時間后速度變?yōu)榧?，對于上述兩個過程，用略2分別表示拉力斥、耳所做的功，W小旳2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則A.W-24Wn,Wy2

9、WflB.w24Vn,VV12=2W.1C.Va24wnVVr,=2VV,.1D.Wr24Wn,Wf22W（I20.（2013新課標I）2012年11日，“殲15艦載機在“遼寧號”航空母艦上著艦成功。圖（a）為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機在飛行甲板上快速停止的原理示意圖。飛機著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機的動力系統(tǒng)立即關(guān)閉，阻攔系統(tǒng)通過阻攔索對飛機施加一八用力，使飛機在甲板上短距離滑行后停止，某次降落，以飛機著艦為計時零點，飛機在r=0.4s時恰好鉤住阻攔索中間位置，英著艦到停止的速度一時間圖線如圖（b）所示。假如無阻欄索，飛機從著艦到停止需要的滑行距離約為IOOOme已知航母始終靜止，重力加速度的大小

10、為g。貝U*飛機/阻攔索一定滑輪/圖3）圖(b)A.從著艦到停止，飛機在甲板上滑行的距離約為無阻攔索時的1/10在0.42.5s時間內(nèi)，阻攔索的張力幾乎不隨時間變化在滑行過程中，飛行員所承受的加速度大小會超過2.5g在0.425s時間內(nèi)，阻攔系統(tǒng)對飛機做功的功率幾乎不變（2011新課標）一質(zhì)點開始時做勻速直線運動，從某時刻起受到一恒力作用。此后，該質(zhì)點的動能可能A.一直增大先逐漸減小至零，再逐漸增大先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大（2011新課標）一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水而上方的髙臺下落，到最低點時距水而還有數(shù)米距藹。假定空氣阻力可忽略，運動員可

11、視為質(zhì)點，下列說法正確的是運動員到達最低點前重力勢能始終減小蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負功，彈性勢能增加蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點的選取有關(guān)（2010新課標）如圖所示，在外力作用下某質(zhì)點運動的VT圖象為正弦曲線。從圖中可以判斷A在0人時間內(nèi)，外力做正功B在0片時間內(nèi)，外力的功率逐漸增大0在$時刻，外力的功率最大D在/時間內(nèi)，外力做的總功為零二、非選擇題（2019年全國I卷）豎直而內(nèi)一傾斜軌道與一足夠長的水平軌道通過一小段光滑圓弧平滑連接，小物塊B靜I匕于水平軌道的最左端，如圖（a）所示。f=0時刻，小物塊A在傾斜軌道上

12、從靜止開始下滑,段時間后與B發(fā)生彈性碰撞(碰撞時間極短)：當4返回到傾斜軌道上的P點(圖中未標出)時，速度減為0,此時對其施加一外力，使英在傾斜軌道上保持靜I匕。物塊A運動的vr圖像如圖(b)所示，圖中的氣和人均為未知量。已知A的質(zhì)量為加，初始時A與3的髙度差為H，重力加速度大小為g，不計空氣阻力。求物塊B的質(zhì)量：在圖(b)所描述的整個運動過程中，求物塊A克服摩擦力所做的功：已知兩物塊與軌道間的動摩擦因數(shù)均相等，在物塊B停止運動后，改變物塊與軌道間的動摩擦因數(shù)，然后將A從P點釋放，一段時間后A剛好能與B再次碰上。求改變前而動摩擦因數(shù)的比值。25.(2019年全國III卷)靜止在水平地面上的兩小

13、物塊A、B，質(zhì)量分別為=1.0kg,伽=4.0kg：兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離/=1.0m,如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=IO.OJ。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為“=0.20。重力加速度取g=10mS23。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。(2)求飛船從離地而髙度600m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進入大氣層時速度大小的2.0%C27.(2016年全國新課標I卷)如圖，一輕彈簧原長為2/?,英一端固總在傾角

14、為37。的固泄直軌道AC的底端A處，另一端位于直軌道上處，彈簧處于自然狀態(tài)，直軌道與一半徑為JR的光滑圓弧軌道相切于C點，AC=1R.A.BC、D均在同一豎直平而內(nèi)。質(zhì)呈為加的小物塊P自C點由靜止開始下滑，最低到達E點(未畫出)，隨后P沿軌道被彈回，最高點到達F點，AF=4R,已知P與直134軌道間的動摩擦因數(shù)“二一，重力加速度大小為L(取sin37。=-,cos37=-)4552求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大?。?物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（1）求P第一次運動到B點時速度的大小。（2）求P運動到E點時彈簧的彈性勢能。（3）改變物塊P的質(zhì)量，將P推至E點，從靜止開始釋放。已知P自圓弧軌道的最高點D處水平飛7出后，恰好通過G點。G點在C點左下方，與C點水平相距一/?、豎直相距求P運動到D點時速度的大小和改變后P的質(zhì)量。體由靜I上釋放，當彈簧被壓縮到最短時，禪簧長度為/，現(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固泄在A點，另一端與物塊P接觸但不連接.AB是長度為51的水平軌道，B端與半徑I的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑RD豎直，如圖所示，物塊P與AB間的動摩擦因數(shù)“二0.5.用外力推動物塊P,將彈簧壓縮至長度/,然后放開，P開始