专题6 机械能及其守恒定律 题组2 -【高考密码】备战2025年高考物理2020-2024五年真题分类汇编

五年高考真题 分类集训 物理 题组二 用时: 易错记录 一、选择题 5.(2022·全国甲卷)北京2022年冬奥会首钢滑雪 1.(2024·江西卷)“飞流直下三千 大跳台局部示意图如图所示,运动员从。处由静 尺,疑是银河落九天。”是李白对 止自由滑下,到处起跳,c点为a、之间的最低 庐山瀑布的浪漫主义描写。设瀑 点,a、c两处的高度差为h.要求运动员经过c点 布的水流量约为10m3/s,水位落 时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的 倍, 差约为150m。若利用瀑布水位 落差发电,发电效率为70%,则发 运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力 电功率大致为 _ 则c点处这一段圆孤雪道的半径不应小于 。 A.10{W B. 1o7W ) C.10w D.103w 2.(2023·新课标卷)无风时,雨滴受空气阻力的作 用在地面附近会以恒定的速率竖直下落,一质量 为n的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的 77777777777777777777 A 过程中,克服空气阻力做的功为(重力加速度大 B. 小为g) ( ) 2 A.0 B.mgh 6.(2022·山东卷)我国多次成 3.(2023·新课标卷) +W/ 功使用“冷发射”技术发射 (多选)一质量为1kg18 “长征十一号”系列运载火 发 的物体在水平拉力的 12 箭,如图所示,发射仓内的高 作用下,由静止开始 压气体先将火箭竖直向上推 在水平地面上沿:轴 出,火箭速度接近零时再点火飞向太空,从火箭 运动,出发点为:轴 开始运动到点火的过程中 . 零点,拉力做的功W与物体坐标x的关系如图 ) 所示,物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4 A.火箭的加速度为零时,动能最大 重力加速度大小取10m/s2.下列说法正确的是 B.高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能 _ ( C.高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的 A.在x-1m时,拉力的功率为6W 增加量 B.在x一4m时,物体的动能为2] D.高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和 C.从x一0运动到x一2m,物体克服摩擦力做的 等于火箭动能的增加量 功为8] 7.(2022·广东卷)(多选)如图所示,载有防疫物资 D.从x一0运动到x一4m的过程中,物体的动 的无人驾驶小车,在水平MN段以恒定功率 量最大为2kg.m/s 200 W、速度5m/s匀速行驶,在斜坡PQ段以恒 4.(2023·6月浙江卷)铅球被水平推出后的运动 定功率570W、速度2m/s匀速行驶.已知小车 过程中,不计空气阻力,下列关于铅球在空中运 总质量为50 kg,MN=PQ-20m.PQ段的倾角 动时的加速度大小a、速度大小v、动能E.和机 为30{,重力加速度g取10m/s{,不计空气阻力. 械能E随运动时间:的变化关系中,正确的是 ( 下列说法正确的有 ) C ) B M .E A.从M到N,小车牵引力大小为40N B.从M到N,小车克服摩擦力做功800 C.从P到Q,小车重力势能增加1×101 C D D. 从P到Q,小车克服摩擦力做功700I 22 专题六 机械能及其守恒定律 二、非选择题 9.(2021·全国甲卷)如图,一倾角为的光滑斜面 8.(2022·浙江6月)如图所示,在竖直面内,一质 上有50个减速带(图中未完全画出),相邻减速 量n的物块a静置于悬点O正下方的A点,以 带间的距离均为d,减速带的宽度远小于d;一质 速度v逆时针转动的传送带MN.与直轨道AB 量为n的无动力小车(可视为质点)从距第一个 CD、FG处于同一水平面上,AB.MN,CD的长 减速带L处由静止释放,已知小车通过减速带损 度均为7.圆狐形细管道DE半径为R,EF在竖 失的机械能与到达减速带时的速度有关,观察发 直直径上,E点高度为H.开始时,与物块a相同 现,小车通过第30个减速带后,在相邻减速带间 的物块5悬挂于O点,并向左拉开一定的高度 的平均速度均相同.小车通过第50个减速带后 由静止下摆,细线始终张紧,摆到最低点时恰好 立刻进入与斜面光滑连接的水平地面,继续滑行 与a发生弹性正碰,已知m-2g,I-1m,R 距离;后停下.已知小车与地面间的动摩擦因数 0.4m,H-0.2m,v=2m/s,物块与MN,CD之 为,重力加速度大小为g 间的动摩擦因数u-0.5,轨道AB和管道DE均 (无动力)小车 光滑,物块a落到FG时不反弹且静止.忽略M B和N、C之间的空隙,CD与DE平滑连接,物 块可视为质点,取g-10m/s2. 减速带 # (1)求小车通过第30个减速带后,经过每一个减 -#N-N 速带时损失的机械能; (2)求小车通过前30个减速带的过程中在每一 (1)若h=1.25m,求a、b碰撞后瞬时物块a的速 个减速带上平均损失的机械能; 度的大小; (③)若小车在前30个减速带上平均每一个损失 (2)物块a在DE最高点时,求管道对物块的作 的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械 用力F,与h间满足的关系; 能,则L应满足什么条件? (3)若物块6释放高度0.9m h<1.65m,求物 块a最终静止的位置x值的范围(以A点为坐标 原点,水平向右为正,建立:轴) 23五年高考真题分类集训 物理 18.D对于飞船，由万有引力提供向心方得GMm血 由于风力发电存在转化数率，若每天平均有1.0X103kW的 风能资源，剥每天发电量应满足E<1.0X108×24kW·h m气都(2)，对于地球同步卫星，由万有引力提供向心力 4 2.4X10°kW·h,C错误：D.若风场每年有5000h风速在6 一10m/s的风能资源，当风速取最小值6mrs时，该发电机 2 年发电量其有最小值，根据题念，风趁为9m/s时，崎出电功 得Gm六联立部择√特 率为405kW,风速在5~10m,s范围内，转化效率可视为不 故D正确，ABC错误， 麦，可知凤连为6m时，偷出电功率为P-6×kW 14.C卫星环绕地猿数匀递司周运动，万有引力提供其做匀追 120kW,别孩发电机年发电量至少为E=P1=120× 国两运动的向心方，由公式G华-m答，得T- 5000kW·b=6.0×10kW·h r D正确：故选D. 广，则a,b的周期比c的小，A错溪：由于ab的质 7.B以CAC,物休从斜面底蝙回到斜面底蠕根据动能定理有 2入Gm 量关系未知，则a、b所受的向心力大小无法确定，B错误：由 -mg·21cosa=-B 公表0”=m号得一吧ab的造度大小相等，C 物体从纤面底端到针面顶端根糯动能定理有 一ugl sin a-mglcos a=0一Ek 正确：由公式Gm些”-mm符4=Gm兰 ,、b的向心加速度 整理得1 =0,5,A辑误，C正确：B.物体向下滑动时 比e的向心加速度大，D错误， 的根据牛顿第二定律有ma=mg sin a一geos a,求解得出 专题六机械能及其守恒定律 一名，B正确：D,物体向上滑动时的根据牛频第二定律有 题组 ma上=ng sin a十g cos a 1,B当甲所坐木板刚要离开原位置时，对甲及其所坐木板整 物依向下滑动时的根据牛頓第二定律有 体有mg=。,解得弹性绳的仲长量=mg,剿此时弹性 iar=mg5ina一mg cos a 由上式可知a1>4 绳的弹性势能为B一号-心E,从开格拉动乙所生 由于上升过程中的末速度为零，下膏过程中的初速度为零， 2 木板到甲所坐木板刚要离开原位置的过程，乙所坐木板的位 且走过相网的位移，银搭公式1=之a㎡ 移为r1一T。十【一d,刑由功能关系可知孩过程F所微的功 别可得出1上<，，D错误.故选BC. W=E十mmg=3mg心+mm1-d,B正确。 8.B设微波有效攻击范围为时单位面积接收催波功率为 2k P= 2,B苟车经时间1，到达高H处的水荷的个数为N=R1,灌 5= 4x 入稻田的水的质量为M=NmX60%,由功能关系可知简车 P 对这南分水所做的功W=MgH,微功的功率P=V ,联立解 解得√AP 得P=3 nguRH.B正确」 3×107 喇引起种经说乱时有n√x户√×，14X250 3.A小车花动物体行驶的位移为的过程中，根響动能定理 100m 得(F一f厂g)1=三（M什m),轻绳从物体上脱落至物 3×10 引起心肺功能兼满时有n√xP了√X.14X1000 体停下的过程中，根据动能定理得一g《一1）一 50m,所以B正确：ACD错误：故选B. 2(F-fD(4-s1 9。A由排泥量和排泥管的横截面积可得排泥達度7 之m,解得u气M+m一M ,则小车的额定功率 L,4m上=2ms,由P=F和可得泥系对梅泥管内泥浆的推 0.7m2 为P。=Fu 2F(F-冂1(g-s1) ,A正确，B以CD错误 (M+m》2一Ms1 力F=卫=1X10W=5×100N,A正确， 2 2 m/s 4.BD当物块从木板右端高开时，对m有一f江w2m听 10.BD无人机从静止到悲停的过程中先加速上升后减速上 升最终逸度减为零，即无人机经历先超重再失重的过程，故 立m6,对M有f任M-m项，共中一一xM,由于1> 空气对无人机的作用力并非始终大于或等于无人机的重 T,则根搭以上分析可知木板的动能一定小于f,A错误，B 力，A项特误：直流电源时无人机候息的额定电流一吕 正确：根据以上分析，联立有号m话-f1=号m。十之m, 5000A=12.5A,B项正璃：无人机上升过程中克服重力微 400 则物块的动能一定小千之m6一C错误D正璃，故 的功W=mgh=2X10」，克服重力徵功的功率p=W 选BD. 5,C如图所示 100W,同时无人机上升过程中还需克服空气阻力政功，故 设图环下降的高度为h,圆环的半径为R, C项错误：无人机上升过程中及悬停过程中均会使空气动 它到P点的距离为L,,根据机减能守恒定 能增加，即对空气做功，D项正确. 11.BC由于动幸以的定功率运动，则由P=F◆v可知在功率 律得mgh=之mv 不变时，动车的递度增大刚辛引力减小，由牛顿站二定律可 F一F=m,动车的加速度提渐减小，A错误，B正确 由几何关系可得A=Lsi血，si血02录联 当动车的加途度为零时，即牵引力等于阻力时，动车的逸度 最大，即P=FC正确：设动车在时间1内的位移为r,由 立可得h-家可得=1√景：故C正 1 动能定理得W一F=豆mn2-2mw2,财牵引力所微的 确，ABD错误.故选C, 6,DAB.单位时间流过面积A的流动空气体积为V=A 为W=fr十之m-之m,D错花。 单往时间流过面积A的流动空气质量为m。=V0=Ap 题组二 单佳时间流过面积A的流动空气动能为豆mt=豆A 风速在5一10m/s范国内，转化效率可视为不变，可知该风 1B发电功率P=?·”W=m 专m-V P=ghQ-上 .P= 力发电机的输出电功率与风建的三次方成正比，AB错溪C Qxh代入数据解得p≈10W,B对 148 可 详解答案 2.B在地面附近而滴做匀速运动，根据动能定理得mgh一W, 一0，故雨滴克服空气阻力做功为mh,故选B. 根搭几何关系可得DF= 5 m 3.BC由于拉力在水平方向，剩拉力做的功为W=Fx,可看出 联立解得x=31十DF十 W一x图像的解率代表拉力F.在物体运动的过程中根据动 能定理有W一mg=2m,则x=1m时物体的地度为 代入数据解得(3+)m≤r<(3.6+)m 当0.9m<h<1.2m时，从h:=0.9m释放时，很据动能定 =2m/s=1m时，越力为F=W=6N,别此时拉力的功 Ar 理可得igh一g=0 解得s4=1.8m 率P=F=12W,r=4m时物体的动能为E=2J,A错 可知物块达到距离C点0.8m处静止，滑块a由E点速度为 误，B正确：从x=0适动到x=2m,物体克服摩擦力做的功 零，返同到CD时，根据动能定理可得加gH一mg与=O 为W,=mgT=8J,C正确：根据W一x国像可却在0一2m 解得3=0.4m 的过程中F1=6N,2~4m的过程中F:=3N,由于物体受 距离C点0.6m:综上可知当0.9m<h<1.2m时 到的摩擦力恒为「=4N,削物体在？=2m处追度最大，且 31一s3x3l 挑据选项AB分析可知此时的造度阳=√8ms,则从x=0远 代入数羯得2.6mx3m 动到x一4的过程中，物体的动量最大为p■m一2√2kg· 答案(1)5m/s(2)FN=0.1h-0.14(h≥1.2m) ms,D错误.故选BC, (3)当0.9m<h<1.2m时，2.6m≤x3m,当1.2m≤h 4.D由于不计空气阻力，铅球被水平推出后只受重力作用，加 速度等于重力加速度，不随时间改变，故A错误；铅球被水平 1.5m时.(3+g)n<<(.6+）m 推出后数平抛运动，经直方向有号=，则推出后速度大小 9.解析(1》由题意可知小车在光滑针面上清行时根据牛领第 为=话十()，可知速度大小与时间不是一次函数关系· 二定律有ng sin0=me 故B错误：铅球兼出后的动能E=号m心=之m[6十 设小车通过第30个减逸带后建度为功，到达第3】个减连带 时的递度为，则有的一叶一2ad (g)],可知动能与时间不是一次函数关系，故C错误：铅球 国为小车通过第30个减递带后，在相邻减追带间的平均速 水平推出后由于忽略空气阻力，所以推出后铅球机械能守 度均相问，故后面过减速警后的速度与到达下一个减速带均 恒，故D正确，故选D 为和边：经过每一个减逸带时横失的机械能为△E 1 5,D运动员从a到c根据动能定理有mgh= 2 mp 联主以上各式解得△E=ngd sin0 在c点有FN一mg=mR (2》由(1)知小车通过第50个减追带后的速度为功，则在水 FNkmg 平地面上根搭动能定理有一mg=0一习听 联立有R≥当故选D 从小车开始下滑到通过第30个域逢带，根播动能定理有 6,A火箭在高压气体的推力、重力和空气祖力的共同作用下， mg(L+29d)sin0-△Eg=之m明 先殿向上的加速远动，后做向上的减速运动，当火箭加速度 为零时，火萧递度最大，此时动能最大，故A正确， 联立解得△Es=mg(L.十29d)sin0-mgs 故在每一个减遠帝上平均损失的机械能为 7,ADA.小车从M到N,依题意有P=F山=200W,代入 数据解得F=40N,故A正确：B.依题意，小车从M到V,因 △E-△Es=mgL+29d)sm0二2mE 30 30 匀速，小车所受的摩擦力大小为1=F=40N 则摩擦力殿功为W,=一40×20J=一800」，附小车克服摩 (3)由题意可知△上>△E 擦力做功为800J,故B正确：C.依题意，从P到Q,重力势能 可得L>d+ 增加量为△E,=mg×△h-500N×20 mX sin30°-5000J.故 sin C错误：D.依题意，小车从P到Q,摩擦力为f2,有f+ 答案(1)ngdsin0(2)mg(L+29d)sin0=mg 30 mgsin30°-卫，摩擦力微功为W:=-人X (3)1.d+5 54=20m sin 联立解得W,=一700J 题组三 则小车克服摩擦力微功为700J,故D正确.故选ABD. 1.B是球在空中运动时受重力和租力作用， 8.解析(1)滑块b摆到最低点过程中，由机械能守恒定律 选项 分析 结论 gh=之m6 由动能定理知，足球从1到2减少的动能大 解得=5m/s 于mg b与a发生弹性碰撞，根据动量守恒定律和机梳能守恒定律 B 可得m路=m6十n饰 足球从1到2重力势能增加mg 之m%= 足球从2到3增加的动能小于mgh 联立解得h==5ms 足球在空中运动时有阻力微负功，机械能 (2)由(1)分析可知，物块b与物块d在A点发生弹性正碰， D 域少 速度交换，设物块周好可以到达E点，高度为1，根据动能 2.C因为频闪照片时问间隔相可，对比图甲和乙可知图甲中 定理可得mgh1一2红m一mg日=0 解得h1=1,2m 滑块加逃度大，是上滑阶段：根据牛领第二定律可知图甲中 滑块受到的合力较大：故A错溪：从图甲中的A点到图乙中 以竖直向下为正方向FN十mg=m尺 的A点，先上升后下降，重力殿功为0，摩擦力微负功：根据 动能定理可知困甲经过A点的动能载大，故B错谋：由于图 由动能定理mgh一24mgl一mgH=号m呢 甲中滑块加追度大，根搭dr=号ai 联立可得F×=0.1h-0.14(h≥1.2m) 可知图甲在A,B之间的运动时间较短，故C正确：由于无论 (3)当1.2mh≤1.65m时，物块位觅在E点成E点右侧， 上滑或下滑均父到滑动摩擦力大小相等，故图甲和图乙在 报据动能定理得mgh-2mgl一mgH-豆n呢 A,B之间克服摩擦力微的功相等，故D错误：故速C, 3.BAB.由图乙可知，甲下滑过程中，甲做匀加速直线运动， 从E点飞出后，竖直方向H=壹g 则甲沿Ⅱ下滑，乙做加速度逐渐减小的加速运动，乙沿【下 滑，任意时刻甲的速度都小于乙的速度，可知同一时刻甲的 水平方向x= 动能比乙的小，A错溪，B正确CD.乙沿I下滑，开始时乙速 149