专题10 机械能及其守恒定律主观题（二）-上海市6年高考4年模拟物理试题分项汇编

上海市6年高考4年模拟物理试题分项汇编 专题08 机械能及其守恒定律主观题（二） 六年高考 2023一模 2022二模 2022一模 2021二模 2021一模 2020二模 2020一模 题量 7 11 18 15 10 28 13 12 10、（2022·上海市嘉定区高三下学期二模）如图甲，一质量的物块在长的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，经过到达斜面底端，其重力势能Ep随下滑距离s变化的图线如图乙所示，若g取10 m/s2。求： （1）物块下滑的加速度a； （2）物块与斜面的动摩擦因数μ； （3）物块下滑过程中机械能是否守恒？若守恒，请说明理由；若不守恒，请求出机械能变化量。 11、（2022·上海市宝山区高三下学期二模）如图，让一小物体（可看作质点）从图示斜面上的点以的初速度滑上斜面，物体滑到斜面上的点后沿原路返回。若到的距离为，斜面倾角。（，，） （1）求物体沿斜面上滑时的加速度； （2）求物体与斜面间的动摩擦因数； （3）若物体从点返回时斜面变得光滑，设水平地面为零重力势能面，且物体返回经过点时，其动能恰与重力势能相等，求点相对水平地面的高度。 12、（2022·上海市黄浦区高三下学期二模）如图，竖直平面内的轨道由高为4R、倾角为37°的粗糙直轨道AB和半径为R的圆光滑轨道BC组成。在C正上方有一离地高度为2R的匀速旋转平台，沿平台直径方向开有两个到轴心距离相等的小孔P、Q，旋转时两孔均能到达C点正上方。一质量为m的小滑块从A点由静止出发，在沿AB向下的恒力F作用下以加速度a=gsin37°（g为重力加速度）沿AB向下运动，至B点时撤去F。已知滑块与AB间的动摩擦因数μ=0.3，不计滑块在B处的机械能损失。 （1）求F的大小，判断滑块在AB上运动时机械能是否守恒并说明理由； （2）滑块沿轨道通过C点，恰从P孔第一次向上穿过平台又从P孔落下（期间平台转一圈），返回轨道运动至AB轨道上D点后再次沿轨道通过C点，从P孔第二次穿过平台后恰从Q 孔落下。求： ① 平台转动角速度大小ω； ② 与第一次落回C点相比，滑块第二次落回C点的机械能减少了多少？ ③ D点的高度hD。 13、（2022·上海市浦东新区高三下学期二模）如图所示，ABC为金属杆做成的轨道，固定在竖直平面内．轨道的AB段水平粗糙，BC段光滑，由半径为R的两段圆弧平滑连接而成．一质量kg的小环套在杆上，在F＝1.8N的恒定水平拉力作用下，从A点由静止开始运动，经时间t=0.4s到达B点，然后撤去拉力F，小环沿轨道上滑，到达C处恰好掉落做自由落体运动．小环与水平直杆间动摩擦因数，重力加速度g取10m/s2．求： （1）小环到达B点时的速度大小； （2）圆弧的半径R； （3）小环从C处下落到与AB等高处所用的时间． 14、（2022·上海市普陀区高三下学期二模）如图，长L＝5m的水平轨道AB与半径R＝0.5m的光滑圆弧轨道BC连接，圆弧轨道处于竖直平面内且C端的切线竖直。在C端上方h＝0.5m处有一薄圆盘，圆盘绕其圆心在水平面内做匀速圆周运动。圆盘上沿某一直径方向开有小孔P、Q，且圆盘旋转时孔P、Q均能转至C端正上方。一质量m＝2kg、与轨道AB间动摩擦因数μ＝0.25的小滑块静置于轨道A端。现对该滑块施加一水平向右的恒力F，使其由静止开始运动；当滑块运动至B点时撤去F，滑块运动到C端时对轨道的压力为60N；滑块冲出圆弧轨道后恰好穿过小孔P，后又通过小孔Q落回圆弧轨道。不计空气阻力，滑块无阻碍通过小孔，g取10m/s2。求： （1）滑块经过C端时的速率vC； （2）水平恒力F的大小； （3）圆盘转动的角速度ω。 15、（2022·上海市青浦区高三下学期二模）在竖直平面内，某一游戏轨道由直轨道AB和弯曲的细管道BCD平滑连接组成，如图所示。小滑块以某一初速度从A点滑上倾角为θ=37°的直轨道AB，到达B点的速度大小为2m/s，然后进入细管道BCD，从细管道出口D点水平飞出，落到水平面上的G点。已知B点的高度h1=1.2m，D点的高度h2=0.8m，小滑块落到G点时速度大小为5m/s，空气阻力不计，滑块与轨道AB间的动摩擦因数μ=0.25，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）求小滑块在轨道AB上加速度和在A点的初速度； （2）求小滑块从D点飞出速度； （3）判断细管道BCD的内壁是否光滑。 16、（2022·上海市松江区高三下学期二模）如图，长的固定斜面AC倾角为，在C处与半径为的光滑圆柱轨道CDE相切并平滑连接，D是圆柱面最高点。质量的物体（可视为质点）在斜面底端A处以7m/s的初速度平行斜面向上运动，到C处速度为3m/s，（g取，，）求： （1）物体从A运动到C的时间t； （2）物体与斜面间动摩擦因数