专题11 机械能及其守恒定律主观题（三）-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09 机械能及其守恒定律主观题（三） 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 【2021年二模】 1、（2021·上海市浦东新区高三下学期5月二模）如图所示，质量为1kg的小物体沿倾角为θ=37°的足够长固定斜面向上经过A点时速度大小为8m/s，加速度大小为8m/s2，物体与斜面间的动摩擦因数不变。求：（取g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8） （1）物体与斜面间的动摩擦因数和物体沿斜面下滑时的加速度大小； （2）物体从离开A点到最高点损失的机械能； （3）物体回到A点时重力的瞬时功率。 2、（2021·上海市宝山区高三下学期5月二模）如图，将质量m=2kg的圆环套在与水平面成θ=37角的足够长的直杆上，直杆固定不动，环的直径略大于杆的截面直径，直杆在A点以下部分粗糙，环与杆该部分间的动摩擦因数=0.5（最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等），直杆A点以上部分光滑。现在直杆所在的竖直平面内，对环施加一个与杆成37夹角斜向上的拉力F，使环从直杆底端O处由静止开始沿杆向上运动，经4s环到达A点时撤去拉力F，圆环向上最远滑行到B处，已知AB间的距离为m。（重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8） （1）求圆环经过A点时速度的大小； （2）求圆环在OA间向上运动的过程中直杆对圆环的弹力大小和方向； （3）以O点所在的水平面为重力势能的零势能面，求圆环在直杆上运动所具有的最大机械能； （4）若要使圆环在沿AO下滑的过程中机械能守恒，可加一恒力F′，求F′的大小和方向。 3、（2021·上海市黄浦区高三下学期5月二模）如图，长L=5m的细杆AB固定于竖直平面内，与水平方向夹角θ=37°。一半径为R=2.5m的光滑圆环与细杆相切连接于B点，C为圆环最高点。质量m=1kg的小球穿在杆上，与细杆间的动摩擦因数μ=0.5。小球开始时静止于A点，现用大小为20N、方向沿杆向上的恒力F拉动小球，经时间t后撤去F，此时小球尚未到达B点。（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6） （1）求力F作用时小球运动的加速度大小a1； （2）为使小球能到达B点，求力F作用的最短时间tmin； （3）小球到达B点时的速度大小vB与t的函数关系式； （4）若小球运动到C点时与圆环间刚好无弹力，求该情况下t的大小。 4、（2021·上海市金山区高三下学期5月二模）如图，倾角为37°的固定斜面上AB段粗糙，BC段光滑，且3AB=4BC。一个质量为2kg的小物体以10m/s的初速度从A点沿斜面向上滑动，到达B点时速度为6m/s，再经1s时间，到达C点时速度恰好为零。以B点处为零势能面，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求： （1）物体到达C点时的重力势能； （2）物体与AB段斜面之间的动摩擦因数； （3）物体沿斜面上滑过程中，其动能与重力势能相等的位置。 5、（2021·上海市静安区高三下学期5月二模）如图所示，电梯由质量为1×103 kg的轿厢、质量为8×102 kg的配重、定滑轮和钢缆组成，轿厢和配重分别系在绕过定滑轮的钢缆两端，定滑轮与钢缆的质量可忽略不计。在与定滑轮同轴的电动机驱动下电梯正常工作，在轿厢由静止开始以2 m/s2的加速度向上运行1s的过程中，钢缆对轿厢的拉力所做的功为________J，电动机对电梯整体共做功________J。（取g=10 m/s2） 6、（2021·上海市静安区高三下学期5月二模）如图，足够长的固定斜面AB和BC的底部B处平滑连接，两斜面与水平方向的夹角均为53°，AB光滑，BC粗糙。质量m=2 kg的小物块从AB斜面高为h=1.25m的P处由静止释放。已知小物块与BC斜面间的动摩擦因数为μ=，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10 m/s2。 （1）求小物块从P处释放到达B处的速度的大小vB； （2）求小物块沿斜面BC上滑的最大距离L及此过程中损失的机械能ΔE机； （3）请分析说明小物块最终静止在何处。 7、（2021·上海市徐汇区高三下学期5月二模）如图，一小球A从某高处由静止开始下落，选择不同平面为参考平面，下落过程中小球具有的能量及其变化情况如下表所示，请在表格中将未填写的数据补充完整。 所选择的参考平面 下落初始时刻的机械能E1 下落到地面时的机械能E2 下落到地面时的重力势能Ep 下落过程中重力势能变化量∆Ep 下落到地面时的动能Ek 四楼地面 ___________ -2.5J ________