2022年高考物理預(yù)測100題（八）

1、PAGE15高中物理作為科學和技術(shù)的基礎(chǔ)，其核心內(nèi)容可以概括為：運動和力、功和能、場和路、力學和電學實驗。高中物理中功和能主要內(nèi)容包括功和功率、動能定理、機械能守恒定律、能量守恒定律等內(nèi)容，功和能貫穿于高中物理的各個部分。高考對功和能的考查每年每份試卷都有46個題，分值占總分的3040%。高考對功和能考查頻率最高的知識點主要是：功和功率、動能定理、機械能守恒定律、功能關(guān)系、能量守恒定律等。核心考點10、機械能守恒定律預(yù)測題1如圖所示，將一質(zhì)量為m=0.1kg的小球自水平平臺右端O點以某一初速度水平拋出，小球飛離平臺后由A點沿切線落入豎直光滑圓軌道ABC，并沿軌道恰好通過最高點C，圓軌道ABC的

2、形狀為半徑R=2.5 m的圓截去了左上角l27的圓弧，CB為其豎直直徑，sin53=，重力加速度g取10m/s2求：1小球經(jīng)過C點的速度大??；2小球運動到軌道最低點B時小球?qū)壍赖膲毫Υ笮。?平臺末端O點到A點的豎直高度H和小球從O點水平拋出時的速度。解析：（1）小球沿軌道恰好通過最高點C，重力提供向心力，即mg=m,解得vC=5m/s。（2）小球從B點到C點，由機械能守恒定律有mvC22mgR=mvB2，在B點對小球進行受力分析，由牛頓第二定律有FNmg=m,解得FN=。根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮??！久麕燑c評】機械能守恒定律是高中物理重要知識點，與機械能守恒定律相關(guān)的綜合問題是

3、高考考查熱點。此題以平拋小球進入豎直面內(nèi)的圓軌道運動切入，意在考查豎直面內(nèi)的圓周運動、機械能守恒定律、牛頓運動定律、平拋運動等知識點。押中指數(shù)。預(yù)測題2重力勢能Egh實際上是萬有引力勢能在地面附近的近似表達式，其更精確的表達式應(yīng)為E為物體的質(zhì)量，r為物體到地心的距離，并以無限遠處的引力勢能為零勢能。一顆質(zhì)量為m的地球衛(wèi)星，在離地高度為H處環(huán)繞地球做勻速圓周運動。已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球質(zhì)量未知。試求：（1）衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度；（2）衛(wèi)星的引力勢能；（3）衛(wèi)星的機械能；（4）若要使衛(wèi)星能飛離地球（飛到引力勢能為零的地方），則衛(wèi)星至少要具有多大的初速度從地面發(fā)射解

4、析：1衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動軌道半徑r=RH，衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，G=m，在地球表面，G=mg，聯(lián)立解得：v=R。2由Eg，聯(lián)立解得：Ev2=，衛(wèi)星的機械能E=EEv02-G=0解得v0=。【名師點評】此題引入引力勢能的表達式，以人造地球衛(wèi)星切入，意在綜合考查對萬有引力定律、衛(wèi)星的運動、牛頓運動定律、機械能守恒定律等知識點的應(yīng)用。押中指數(shù)。預(yù)測題3。如圖所示,一個質(zhì)量為m的小孩在平臺上以加速度a做勻加速助跑,目的是抓住在平臺右端的、上端固定的、長度為L的輕質(zhì)懸繩,并在豎直面內(nèi)做圓周運動已知輕質(zhì)繩的下端與小孩的重心在同一高度,小孩抓住繩的瞬間重心的高度不變,且無能量損失若小孩能完成圓周

5、運動,則:1小孩抓住繩的瞬間對懸線的拉力至少為多大2小孩的最小助跑位移多大（3）設(shè)小孩在加速過程中，腳與地面不打滑，求地面對腳的摩擦力大小以及摩擦力對小孩所做的功。解析：1小孩能完成豎直面內(nèi)的圓周運動，則在最高點最小的向心力等于小孩所受的重力。設(shè)小孩在豎直面內(nèi)最高點運動的速度為v2，依據(jù)牛頓第二定律小孩在最高點有:mg=m,設(shè)小孩在最低點運動的速度為v1，小孩抓住懸線時懸線對小孩的拉力至少為F，依據(jù)牛頓第二定律小孩在最低點有：Fmg=m,:小孩在豎直面內(nèi)做圓周運動，依據(jù)機械能守恒定律可得，mv222mgL=mv12，聯(lián)立以上三式解得：F=6mg，v12=5gL。依據(jù)牛頓第三定律可知,小孩對懸線

6、的拉力至少為6mg。2小孩在水平面上做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)題意，小孩運動的加速度為a，末速度為v1,，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，v12=2a，解得：=。（3）由牛頓運動定律可知摩擦力大小f=ma；由于地面對小孩的摩擦力位移為零，所以摩擦力對小孩做功為零?！军c評】機械能與實際問題聯(lián)系緊密，與機械能相關(guān)的實際問題是高考考查熱點。此題以小孩抓繩在豎直面內(nèi)的圓周運動切入，意在考查機械能守恒定律、牛頓運動定律、臨界條件等知識點。押中指數(shù)。核心考點11、功能關(guān)系預(yù)測題1在賽車場上，為了安全起見，車道外圍都固定上廢舊輪胎作為圍欄，當車碰撞圍攔時起緩沖器作用為了檢驗廢舊輪胎的緩沖效果，在一次模擬實驗

7、中用彈簧來代替廢舊輪胎，實驗情況如圖所示水平放置的輕彈簧左側(cè)固定于墻上，處于自然狀態(tài)，開始賽車在A處處于靜止，距彈簧自由端的距離為L1=1m。當賽車起動時，產(chǎn)生水平向左的牽引力恒為F=24N使賽車向左做勻加速前進，當賽車接觸彈簧的瞬間立即關(guān)閉發(fā)動機撤去F，賽車繼續(xù)壓縮彈簧，最后被彈回到B處停下已知賽車的質(zhì)量為m=2kg，A、B之間的距離為L2=3m,賽車被彈回的過程中離開彈簧時的速度大小為v=4m/s，水平向右求：1賽車和地面間的動摩擦因數(shù)；2彈簧被壓縮的最大距離；3彈簧的最大彈性勢能。解析：（1）從賽車離開彈簧到B點靜止，由動能定理得：-mgL1L2=0-mv2，解得=（2）設(shè)彈簧被壓縮的最

8、大距離為L，從賽車加速到離開彈簧，由動能定理得：FL1-mgL12L=0-mv2，解得：L=0.5m（3）從賽車開始運動到壓縮彈簧最短為止，由功能關(guān)系得：FL1-mgL1L=E=1kg的小球套在光滑桿上。（1）若桿的質(zhì)量忽略不計。小球固定在桿的中點處，靜止釋放。請寫出光電門測量到的速度vA與高度差h的關(guān)系式。（2）若桿的質(zhì)量忽略不計。小球沒有固定在桿上，僅套在桿的中點處。桿由靜止釋放后小球做自由落體運動，下落h后脫離桿，則小球脫離瞬間桿A端速度多大（3）實際情況下桿的質(zhì)量M不能忽略，拿走小球后重復(fù)實驗，得到了如圖2所示的vA2與h關(guān)系圖線。證明桿繞O點轉(zhuǎn)動的動能EQE=f1,6MvA2。（4）

9、將小球固定在桿的中點后，得到如圖2所示的vA2與h關(guān)系圖線。由兩圖線，求桿的質(zhì)量M。（取g=10m/s2）解析：1固定在桿的中點處的小球由靜止釋放，由動能定理EQmgfh,2=f1,2mfvA,22解得光電門測量到的速度vA與高度差h的關(guān)系式EQvA=2r,gh。2由自由落體運動公式，脫離桿時，小球速度EQv=r,2gh。因為小球從中點處釋放，脫離時桿與水平方向夾角60，由速度分解vA=vcos60，得小球脫離瞬間桿A端速度EQvA=fr,2gh,2。3由動能定理，EQMgfh,2=EK，由vA2與h關(guān)系圖線得h=vA2/30，聯(lián)立解得EQE=f1,6MvA2。4）由動能定理，EQmgfh,2

10、Mgfh,2=f1,2mfvA,22f1,6MvA2，vA2與h關(guān)系圖線可得vA2=，解得M=0.25kg。【點評】此題以光電門測量桿端速度切入，意在考查對動能定理、速度分解、vA2與h關(guān)系圖線理解掌握情況。核心考點12、摩擦生熱與能量守恒定律預(yù)測題1用圖8所示的水平傳送帶AB和斜面BC將貨物運送到斜面的頂端。傳送帶AB的長度L=11m，上表面保持勻速向右運行，運行的速度v=12m/s。傳送帶B端靠近傾角=37的斜面底端，斜面底端與傳送帶的B端之間有一段長度可以不計的小圓弧。在A、C處各有一個機器人，A處機器人每隔t=將一個質(zhì)量m=10kg的貨物箱（可視為質(zhì)點）輕放在傳送帶A端，貨物箱經(jīng)傳送帶

11、和斜面后到達斜面頂端的C點時速度恰好為零，C點處機器人立刻將貨物箱搬走。已知斜面BC的長度s=5.0m，傳送帶與貨物箱之間的動摩擦因數(shù)0=，貨物箱由傳送帶的右端到斜面底端的過程中速度大小損失原來的，g=10m/s2（sin37，cos37）。求：（1）斜面與貨物箱之間的動摩擦因數(shù)；（2）從第一個貨物箱放上傳送帶A端開始計時，在t0=的時間內(nèi)，所有貨物箱與傳送帶的摩擦產(chǎn)生的熱量Q；（3）如果C點處的機器人操作失誤，未能將第一個到達C點的貨物箱搬走而造成與第二個貨物箱在斜面上相撞。求兩個貨物箱在斜面上相撞的位置到C點的距離。（本問結(jié)果可以用根式表示）解析：（1）貨物箱在傳送帶上做勻加速運動，根據(jù)牛

12、頓第二定律有0mg=ma0解得a0=0g=5.5m/s由運動學公式v12=2解得貨物箱運動到傳送帶右端時的速度大小為v1=11m/s。貨物箱剛沖上斜面時的速度v2=1v1=10m/s；貨物箱在斜面上向上運動過程中v22=2 a1s解得a1=10m/s2。根據(jù)牛頓第二定律mgsinmgcos=ma1，解得=。（2）內(nèi)放上傳送帶的貨物箱有3個，前2個已經(jīng)通過傳送帶，它們在傳送帶上的加速時間t1=t2=；第3個還在傳送帶上運動，其加速時間t3=。前2個貨物箱與傳送帶之間的相對位移，s=vt1v1t1=13m，第3個貨物箱與傳送帶之間的相對位移，s=vt3v1t3=9.25m，前2個貨物箱與傳送帶摩擦

13、產(chǎn)生的總熱量為Q1=20mgs=1430J第三個貨物箱與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為：Q2=0mgs=。所有貨物箱與傳送帶的摩擦產(chǎn)生的熱量：QQ1Q2。（3）貨物箱由A運動到B的時間為，由B運動到C的時間為，可見第一個貨物箱沖上斜面C端時第二個貨物箱剛好沖上斜面。第一個貨物箱沿斜面向下運動，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinmgcos=ma2，解得第一個貨物箱沿斜面向下運動加速度大小a2=2.0m/s2；設(shè)第一個貨物箱在斜面C端沿斜面向下運動與第二個貨物箱相撞的過程所用時間為t，有v2ta1t2a2t2=s，解得t=s。兩個貨物箱在斜面上相遇的位置到C端的距離s1=a2t2=m0.48 m?！久麕燑c評】摩

14、擦生熱是自然界中常見現(xiàn)象，是高考考查重點。摩擦產(chǎn)生的熱量等于兩者之間的滑動摩擦力與相對滑動距離的乘積。此題以傳送帶傳送貨物切入，意在考查牛頓運動定律、勻變速直線運動、摩擦生熱等知識點。押中指數(shù)。預(yù)測題22010年11月5日研討會，引起了全國輿論的廣泛關(guān)注。其中一個方案是：從天津取水，由黃旗海一庫布齊沙漠一毛烏素沙漠一騰格里沙漠一烏蘭布和沙漠巴丹吉林沙漠，走河西走廊，經(jīng)疏勒河自流進入羅布泊。此路徑中最高海拔約為1200m，從羅布泊到下游的艾丁湖，又有近1000m的落差。此方案是否可行，涉及到環(huán)境、能源、技術(shù)等多方面的因素。下面我們僅從能量角度來分析這個方案。取重力加速度g=10m/s2，水的密度

15、1=103kg/m（1）通過管道提升海水，電能的利用率1=60，將1噸海水提升到海拔1200m，需要耗多少電能利用水的落差發(fā)電，發(fā)電效率也為1=60，在1000m的落差中1噸水可以發(fā)多少電能（2）如果每年調(diào)4109水，但還需要額外提供電能。（i）額外需要的電能可從三峽水電站輸送。已知三峽水電站水庫面積約109m2，年平均流量Q=1011m3，水庫水面與發(fā)電機所在位置的平均高度差h=100m，發(fā)電站的發(fā)電效率1（ii）我國西北地區(qū)風能充足，額外需要的電能也可通過風力發(fā)電來解決。通過風輪機一個葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過面積的最大風能為可利用風能。取空氣密度2=1.25kg/m3。某風力發(fā)電機的發(fā)電效率2=4

16、0%，其風輪機一個葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過的面積S=400m2。某地區(qū)風速不低于=l0m/s的時間每年約為5500小時（合107s）。求在該地區(qū)最多建多少臺這樣的風力發(fā)電機就能滿足“引渤入疆”工程額外需要的電能對一臺這樣的風力發(fā)電機，1s內(nèi)垂直流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的氣體質(zhì)量為2vS，風能的最大功率t=40%105107J=1012J。為滿足“引渤入疆”工程額外需要的電能，需建設(shè)這樣的風力發(fā)電機臺數(shù)n=104?！久麕燑c評】能量守恒定律是自然界的普適定律，能量問題是高考考查重點之一。此題以“引渤入疆”工程相關(guān)問題切入，考查動能、重力勢能、能量守恒定律、功率、效率等相關(guān)知識點。押中指數(shù)。預(yù)測題3如圖（a）所示，一傾角為37的傳送帶以恒定速度運行?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=2kg的小物體以某一初速度放上傳送帶，物體相對地面的速度隨時間變化的關(guān)系如圖（b）所示，取沿傳送帶向上為正方向，sin37=，cos37=。求：（1）010s內(nèi)物體位移的大??；（2）物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；（3）01