内容正文:
他省考什公
高考全
真题精练
1.(2025云南,2,4分)如图
所示,中国一老挝铁路国
际旅客列车从云南某车站
由静止出发,沿水平直轨道逐渐加速到
144km/h,在此过程中列车对座椅上的一
名高中生所做的功最接近(
A.4×105J
B.4×104J
C.4X103J
D.4×102J
2.(2024全国甲,17,6分)
如图所示,一光滑大圆环
固定在竖直平面内,质量
为m的小环套在大圆环
上,小环从静止开始由大圆环顶端经Q点
自由下滑至其底部,Q为竖直线与大圆环的
切点。则小环下滑过程中对大圆环的作用
力大小()
A.在Q点最大
B.在Q点最小
C.先减小后增大
D.先增大后减小
3.(2024安徽,7,4分)在某地区的干旱季节,
人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田,简
化模型如图所示。水井中的水面距离水平
地面的高度为H。出水口距水平地面的高
度为h,与落地点的水平距离约为1。假设
抽水过程中H保持不变,水泵输出能量的?
倍转化为水被抽到出水口处增加的机械能
已知水的密度为ρ,水管内径的横截面积为
S,重力加速度为g,不计空气阻力。则水泵
的输出功率约为(
出水口
O专题6机械能守恒定律
国视野
答案:P451
A竖2(H+h+员)
2nh
B(H+h+)
2nh
cs(H+5》
2n
ns巫(H+
2mh
4.(2025广东,14,13分)如图所示,用开瓶器
取出紧塞在瓶口的软木塞时,先将拔塞钻旋
入木塞内,随后下压把手,使齿轮绕固定支
架上的转轴转动,通过齿轮啮合,带动与木
塞相固定的拔塞钻向上运动。从0时刻开
始,顶部与瓶口齐平的木塞从静止开始向上
做匀加速直线运动,木塞所受摩擦力f随位
移大小x的变化关系为f=f(1一无),其
中f。为常量,h为圆柱形木塞的高,木塞质
量为m,底面积为S,加速度为a,齿轮半径
为r,重力加速度为g,瓶外气压减瓶内气压
为△p且近似不变,瓶子始终静止在桌面
上。(提示:可用f-x图线下的“面积”表示
f所做的功)求:
把手
齿
转轴
拔塞钻
固定支架
软木塞
瓶子t
83
实战
实战高考·物理】
(1)木塞离开瓶口的瞬间,齿轮的角速度ω。
(2)拔塞的全过程,拔塞钴对木塞做的
功W。
(3)拔塞过程中,拔塞钻对木塞作用力的瞬
时功率P随时间t变化的表达式。
5.(2025黑吉辽蒙,13,10分)如图所示,一雪
块从倾角0=37°的屋顶上的O点由静止开
始下滑,滑到A点后离开屋顶。O、A间距
离x=2.5m,A点距地面的高度h=1.95m,
雪块与屋顶的动摩擦因数μ=0.125。不计
空气阻力,雪块质量不变,sin37°=0.6,重
力加速度g大小取10m/s2。求:
(1)雪块从A点离开屋顶时的速度大小o。
(2)雪块落地时的速度大小U,及其速度方
向与水平方向的夹角α。
84
6.(2024新课标,24,8分)将重物从高层楼房
的窗外运到地面时,为安全起见,要求下降
过程中重物与楼墙保持一定的距离。如图
所示,一种简单的操作方法是一人在高处控
制一端系在重物上的绳子P,另一人在地面
控制另一根一端系在重物上的绳子Q,二人
配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质
量m=42kg,重力加速度g大小取
10m/s2,当P绳与竖直方向的夹角a=37°
时,Q绳与竖直方向的夹角3=53°(sin37°
=0.6)
(1)求此时P、Q绳中拉力
的大小。
(2)若开始竖直下降时重物
距地面的高度h=10m,求
Q
在重物下降到地面的过程
中,两根绳子拉力对重物做的总功。
7.(2024浙江1月,20,12分)某固定装置的竖
直截面如图所示,由倾角0=37°的直轨道
AB,半径R=1m的圆弧轨道BCD,长度L
=1.25m、倾角为0的直轨道DE,半径为
R、圆心角为0的圆弧管道EF组成,轨道间
平滑连接。在轨道末端F右侧的光滑水平
面上紧靠着质量m=0.5kg的滑块b,其上
表面与轨道末端F所在的水平面平齐。质
量m=0.5kg的小物块a从轨道AB上高
度为h处由静止释放,经圆弧轨道BCD滑
上轨道DE,轨道DE由特殊材料制成,小物
块a向上运动时动摩擦因数μ1=0.25,向下
运动时动摩擦因数2=0.5,且最大静摩擦
力等于滑动摩擦力。当小物块a在滑块b
上滑动时动摩擦因数恒为μ1,小物块a运动
到滑块右侧的竖直挡板时能发生完全弹性
碰撞。(其他轨道均光滑,小物块视为质点,
不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)若h=0.8m,求小物块:
①第一次经过C点的向心加速度大小;
②在DE上经过的总路程;
③在DE上向上运动时间t上和向下运动时
间t之比。
(2)若h=1.6m,滑块至少多长才能使小物
块不脱离滑块。
A父小物块a
0
滑块b
、B
R、
0
0
O专题6机械能守恒定律
模拟精练
1.(2025河北部分学校一模)一辆起重机某次
从t=0时刻由静止开始竖直提升质量为
500kg的物体,物体的a-t图像如图所示,
2$后起重机的功率为额定功率,不计空气
阻力,重力加速度g大小取10m/s2,下列说
法正确的是(
)
↑a/m·s)
0.5
0
2
t/s
A.物体在匀加速阶段的位移大小为2m
B.该起重机的额定功率为5.25kW
C.物体的最大速度大小为2.1m/s
D.0~2s和2~8s时间内牵引力对物体做
的功之比为1:8
2.(2025江苏南京一模)如图所示,轻质弹簧
的两端分别与小物块A、B相连,并放在倾
角为0的固定斜面上,A靠在固定的挡板P
上,弹簧与斜面平行,A、B均静止。将物块
C在物块B上方与B相距x处由静止释
放,C和B碰撞的时间极短,碰撞后粘在一
起不再分开,已知A、B、C的质量均为m,弹
簧劲度系数为,且始终在弹性限度内,不
计一切摩擦,则为保证A不离开挡板,x的
最大值为(
)
B
P
777777777
A.4mgsin 0
B.Emgsin
k
k
c
D.
3.(2025河北部分示范校一模)(多选)如图所
示,长度为6m、倾角为30°的传送带以
85
实战
实战高考·物理
4m/s的速率逆时针匀速转动。将质量为
2kg的小物块无初速度地放置在传送带的
顶端,小物块与传送带之间的动摩擦因数为
怎,最大静摩擦力等于滑动率擦力,重力加
速度g大小取10m/s2,则小物块从传送带
顶端滑到底端的过程中,下列说法正确的
是()
6m
30
A.小物块运动的时间为2.25s
B.传送带对小物块做的功为一24J
C.重力对小物块做功的平均功率为60W
D.小物块与传送带之间因摩擦产生的热量
为12J
4.(2024江西一模)如图所示,曲线轨道AB
(足够长)、水平直轨道BC、竖直圆环轨道
CD、水平直轨道CE、竖直半圆形管道EFG
间平滑连接,其中圆环轨道CD最低点C处
的入口、出口靠近且相互错开。将一可视为
质点、质量为m=2kg的小滑块P从曲线
轨道AB上某处由静止释放,其刚好能沿竖
直圆环轨道的内侧通过最高点D。已知水
平直轨道BC长为L1=0.5m,其上铺设了
特殊材料,其动摩擦因数为1=0.4十0.4x
(x表示BC上一点至B点的距离,单位为
m),水平直轨道CE长为L2=2.0m,动摩
擦因数为2=0.1,轨道其余部分的阻力及
空气阻力不计。竖直圆环轨道CD的半径
为R=0.4m,竖直半圆形管道EFG的半径
R'可在0.25~0.35m间调节,半圆管道的
内径远小于其半径且比滑块尺寸略大,重力
加速度g大小取10m/s2,求:
86
(1)小滑块P释放点的位置高度h。
(2)P从管道G点水平抛出后落到水平面上
时,其落地点至G点的最大水平距离。
A
P
G
R
2
B高考全
真题精练
①B解析高中生的质量约为50kg,根据动能定理有W
=7W2=4.0X104J,故选B。
②C解析设大圆环半径为R,小环在大圆环上某处(P
点)与大圆环的作用力恰好为零,如图所示,从大圆环顶
端到P点的过程,根据机械能守恒定律有mgR(1一cos)
=2m2,在P点,根据牛顿第二定律有mgeos0=mR,
美立解得c0s0号从大圆环项瑞到P点的过程中
速度较小,小环重力沿大圆环圆心方向的分力大于小环
所需的向心力,所以大圆环对小环的弹力背离圆心,不断
减小,从P点到最低点的过程中,小环速度变大,小环重
力和大圆环对小环弹力的合力提供向心力,所以大圆环
对小环的弹力逐渐变大,根据牛顿第三定律可知,小环下
滑过程中对大圆环的作用力大小先减小后增大。故选C。
Q
3B解析设水从出水口射出的初速度为0,取t时间
内的水为研究对象,该部分水的质量为m=otS0,根据平
抛运动规律有w(=l,h=g,解得w=√氛根据功
能关系得Pt切一2m6十mg(H+h),联立解得水泵的输
出功率为P=Y2(H十h计),故选B。
2mh
④(1)V2a5
(2)mah+mgh+foh+ApSh
(3)magt土ma2t+foat+△pSat-2gt3
解析(1)木塞的末速度等于齿轮线速度,对木塞,根据运
动学公式有2=2ah,
根据角速度和线速度的关系有v=wr,
联立可得w=√2
(2)根据题意画出木塞摩擦力与运动距离的关系图,如图
所示,
h
○实战册参考答案及解析
国视野
1
可得摩擦力所做的功为W1=一2f0h,
对木塞,根据动能定理有W+W:一mgh一△Sh=
2n2
一0,
1
解得W=mah+mgh+之foh+△pSh.
(3)设开瓶器对木塞的作用力为F,对木塞,根据牛顿第二
定律有F-mg-f-△pS=ma,
1
速度了=at,位移x=2at2,
开瓶器的功率P=F,
联立可得P=magt十ma2t+fat+△pSat-fa品,
2ht3。
⑤(1)5m/s(2)8m/s60°
解析(1)雪块在屋顶上运动过程中,由动能定理有
mgzsin romgcos,
代入数据,解得雪块到A点速度大小为vo=5m/s。
(2)雪块离开屋顶后,做斜下抛运动,由动能定理有mgh
=2muf-2m6,
代入数据,解得雪块到地面速度大小u=8m/s,
速度与水平方向夹角a满足c0sa=0cos0=5X0.8
01
8
解得a=60°。
6(1)1200N900N(2)-4200J
解析(1)重物缓慢下降的过程中受力平衡,设此时P、Q
绳中拉力的大小分别为T1、T2,竖直方向有T1cosa=mg
+T2cOs B,
水平方向有T1sina=T2sinB,
联立解得T1=1200N,T2=900N。
(2)整个过程根据动能定理可得W十mgh=0,
解得两根绳子拉力对重物做的总功为W=一4200J。
7(1)①16m/s2②2m③1:2(2)0.2m
解析(1)①对小物块a从A到第一次经过C的过程,根据
机械能守恒定律有mgh=m呢,
第一次经这C点的向心加连度大小为。一爱-缴
=16m/s2。
②小物块a在DE上时,因为2 mgcos0<mgsin0,所以
小物块a每次在DE上到达最高点后一定会下滑,之后经
过若干次在DE上的滑动使机械能损失,最终小物块a将
在B、D间往复运动。
451
答案册
实战高考·物理
分析可知小物块每次在DE上向上运动和向下运动的距
离相等,设其在DE上经过的总路程为5,根据能量守恒定
律有mg[h-R(1-cosD]=(mgcos0+2 mgs)含,
解得s=2m。
③根据牛顿第二定律可知,小物块a在DE上向上运动和
向下运动的加速度大小分别为a上=gsin0十gcos0=
8 m/s2,ar=gsin 0-u2gcos 0=2 m/s2,
将小物块α在DE上的若干次运动等效看作是一次完整
的上滑和下滑,根据运动学公式有2a上五=2ar异,
解得特=。
(2)对小物块a从A到F的过程,根据动能定理有2m呢
-mg[h-Lsin 0-2R(1-cos 0)]-uimgLcos 0,
解得vF=2m/s,
设滑块长度为时,小物块恰好不脱离滑块,且此时二者
达到共同速度,根据动量守恒定律和能量守恒定律有
mup=2mu,2m呢=2
_g·2m2+2nmgl,
解得l=0.2m。
模拟精练
目B解玩物体在匀加速阶段的位移大小x=}×0,5
×22m=1m,故A错误;设物体匀加速阶段的牵引力为
F,加速度为a,根据牛顿第二定律有F-mg-ma,物体在
该阶段的最大速度v=at中,则该起重机的额定功率P=
Fv,联立解得P=5250W=5.25kW,故B正确:物体的
最大速度大小m一mg
P
1.05m/s,故C错误;0~2s时
间内牵引力对物体做的功为W1=Fx=5250J,2~8s时
间内牵引力对物体做的功为W2=Pt=5250×6J=
31500J,则0~2s和2~8s时间内牵引力对物体做的功
之比为W1:W2=1:6,故D错误。故选B。
2B解析A、B均静止时,对B,根据平衡条件有mgsin 0
=kx0,设A刚要离开挡板时弹簧伸长x1,对A,由平衡条
件有mgsin0=kx1,可知x1=x0,物块B、C从相碰粘在
起运动到A刚要离开挡板,物块B、C和弹簧组成的系统
机械能守恒,A刚要离开挡板时物块B、C速度为零,从碰
后到A刚要离开挡板,弹簧弹性势能变化为零,设C与B
碰后速度为2,由机械能守恒定律得号·2m6=2mgX
2x1sin0,碰撞过程根据动量守恒有mU1=2mu2,碰撞前C
下滑过程,由机搞能守恒定律有7m=mg.sin0,联立
452
解得x=8 ngsin0,故选B。
3BD解析小物块与传送带共速前,由牛顿第二定律
得mgsin30°+mgcos30°=ma1,解得a1=8m/s2,小物
块运动到与传送带共速所用的时间1=0=0.5$,运动
的距离1=透-1m,关递后,由牛领第二定律得
mgsin30°-mgcos30°=ma2,解得a2=2m/s2,运动到
传送带底端的过程有一哈=2a2(L一x1),解得小物块
运动到传送带底端时的速度大小=6m/s,该过程所用
的时间2=四心0=1S,所以整个过程小物块运动的时
a2
间t=1十t2=1.5s,故A错误;整个过程传送带对小物
块做的功W=mg1cos30°-4mg(L一x1)cos30°,解得
W=一24J,故B正确;整个过程重力做的功Wc=
mglsin30°=60J,故重力做功的平均功率P=Wc=
t
40W,故C错误;整个过程中小物块与传送带之间因摩擦
产生的热量Q=mg(0t1-x1)cos30°+ng(L-x1-
0t2)cos30°,解得Q=12J,故D正确。故选B、D。
(1)1.25 m(2m
解析(I)小滑块恰好能通过最高点D,则mg=m尺,
解得p=√gR=2m/s,
从小滑块P的释放点到竖直圆环轨道CD的最高点D,由
动能定理有mgh-Wc一mg·2R=2m6,其中Wc=
f·xc-Amg1=0,4X2X100.6X2X10×0.5J=
2
5J,
解得h=1.25m。
(2)小滑块P由D点到G点的过程,由动能定理有g·
2R-emgL2-mg2R'=7m6-2m元,
小滑块P离开G点后假平抛运动,有2R=号g,=,
可得x=√16-40R·√0.4R=10√(0.16-0.4R)·0.4R,
当0.16-0.4R=0.4R,即R=0.2m时,水平距离达到
极大值,
由于0.25m≤R'≤0.35m,则当R=0.25m,落地,点至G
3
点的水平距离最大,xm=√行m。