2013年高考物理 模拟新题精选分类解析(第6期)专题06 机械能

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2013年高考物理模拟新题精选分类解析（第6期）专题06 机械能

1. （2013安徽省江南十校联考）水平路面上行驶的汽车所受到的阻力大小与汽车行驶的速率成正比，若汽车从静止出发， 先做匀加速直线运动，达到额定功率后保持额定功率行驶，则在整个行驶过程中，汽车 受到的牵引力大小与阻力大小关系图像正确的是

2. （2013年河南省信阳市期末）下列关于体育项目的说法正确的是 A．撑杆跳高，借助撑杆将人的动能转化成人的重力势能，故可跳得更高 B．短跑运动员跑鞋底部装有尖端向地的钢鞋，是为了增加鞋的弹力 C．跳板跳水，借助跳板的弹力，增大腾空高度，可增加做动作的时间

D．摩托车障碍赛，摩托车腾空后，落地时应前轮先着地，这样可以防止向前翻到

3．（2013湖南省怀化市期末）在2012年怀化市中学生篮球比赛中，张宇同学在最后一节三分线外投篮，空心入网，弹网后篮球竖直下落，为该队赢得了比赛。若空气阻力大小恒定，则下列说法能正确反映球从出手到落地这一过程的是` A.篮球上升过程加速度小于g，下降过程加速度大于g

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B.篮球匀加速上升，变减速下降

C.篮球在上升过程中动能减少，下降时机械能增加 D.篮球在出手时的机械能一定大于落地时的机械能

4．（2013山东省威海质检）静止在地面上的一小物体，在竖直向上的拉力作用下开始运动，在向上运动的过程中，物体的机械能与位移的关系图象如图所示，其中0~s1过程的图线是曲线，s1~s2过程的图线为平行于横轴的直线。关于物体上升过程（不计空气阻力）的下列说法正确的是 A．0~s1过程中物体所受的拉力是变力，且不断减小 B．s1~s2过程中物体做匀速直线运动 C．0~s2过程中物体的动能越来越大

D．s1 ~s2过程中物体的加速度等于当地重力加速度

5．（2013山东省临沂市一模）“快乐向前冲”节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为 ，如图所示，不考虑空气阻力和绳的质量(选手可视为质点)．下列说法正确的是( )

A．选手摆到最低点时所受绳子的拉力大于mg

B．选手摆到最低点时受绳子的拉力大于选手对绳子的拉力 C．选手摆到最低点的运动过程中所受重力的功率一直增大 D．选手摆到最低点的运动过程为匀变速曲线运动

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6. （2013山东省名校质检）一辆质量为m的汽车在发动机牵引力F的作用下，沿水平方向运动。在t0时刻关闭发动机，其运动的v-t图象如图所示。已知汽车行驶过程中所受的阻力是汽车重量的k倍，则（ ）

A.加速过程与减速过程的平均速度比为1∶2 B.加速过程与减速过程的位移大小之比为1∶2 C.汽车牵引力F与所受阻力大小比为3∶1 D.汽车牵引力F做的功为

3kmg

0t0

2

7．（2013天津市名校月考）质量为m的汽车，启动后在发动机功率P保持不变的条件下在水平路面上行驶，经过一段时间后将达到以速度v匀速行驶的状态，若行驶中受到的摩擦阻力大小保持不变，则在车速为

3Pmv

14

v时，汽车的加速度大小为（ ）

3P2mv3

P4mv

A． B．

C．

3P3mv

D．

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8．（2013福建省二校联考）有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看做质点，如图4所示，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接A、B的绳长为 ( ) 4v3v

A.2

2

gg

3v24v2

C.

4g3g

9. （2013山东省名校质检）小球由地面竖直上抛，设所受阻力大小恒定，上升的最大高度为H，地面为零势能面。在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的两倍，在下落至离地面高度h处，小球的势能是动能的两倍，则h等于（ ）

A.

H9

B.

2H9

C.

3H9

D.

4H9

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10（2013江苏四校联考）如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2分别与质量均为

m的小滑块P和小球Q连接．已知直杆两端固定且与两定滑轮在同一竖直平面内，杆与水平面的夹

角为θ，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰．现将小物块从C点由静止释放，在其下滑过程中，下列说法正确的是（ ）

A．小滑块的动能先增加后减小 B．小滑块的机械能先增加后减小 C．小球的动能先增加后减小

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D．小球的机械能先增加后减小

11（2013年2月28日湖北武汉调研）质量为m的物体，从倾角为θ的固定斜面底端以某一初速度沿斜面上滑，当它再次回到出发点时速度的大小减为初速度的摩擦因数μ。

1n

（n＞1）。求物体和斜面之间的动

12．（9分）（2013福建省二校联考）一质量为50 kg的男孩在距离河流40 m高的桥上做“蹦极跳”，原长长度为14 m的弹性绳AB一端系着他的双脚，另一端则固定在桥上的A点，如图(a) (见答卷)所示，然后男孩从桥面下坠直至贴近水面的最低点D.男孩的速率v跟下坠的距离h的变化关系如图(b) (见答卷)所示，假定绳在整个运动过程中遵守胡克定律(不考虑空气阻力、男孩的大小和绳的质量，g取10 m/s2)．求：

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(1)当男孩在D点时，绳所储存的弹性势能； (2)绳的劲度系数；

(3)讨论男孩在AB、BC和CD期间运动时作用于男孩的力的情况．

13.（8分）（2013湖南省怀化市期末）中国海军歼-15舰载机已经在“辽宁”舰上多次进行触舰复飞，并已经进行了舰载机着陆和甲板起飞。这标志着我国已经基本拥有在航母上起降舰载机的能力。消息人士还记录了歼15起飞的大概过程。10时55分，飞机由机库运到飞行甲板上。11时15

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分，清理跑道，拖车把飞机拉到跑道起点，刹车。11时25分，甲板阻力板打开，舰载机发动机点火，保持转速70%。11时28分许，舰载机刹车松开，加速至最大推力，飞机滑跃离开甲板，顺利升空。现将飞机起飞模型简化为飞机先在水平甲板上做匀加速直线运动，再在倾角为θ=15°的斜面甲板上以最大功率做加速运动，最后从甲板飞出的速度为360km/h。若飞机的质量为18吨，甲板AB=180m，BC=50m,（飞机长度忽略当做质点，不计一切摩擦和空气阻力，取sin15°=0.3，g=10 m/s2）

(1) 如果要求到达甲板B点的速度至少为离开斜面甲板速度的60%，则飞机在水平甲板上运动时的牵引力至少为多少才能使飞机起飞？

(2) 如果到达B点时飞机刚好到达最大功率，则从飞机开始运动到飞离甲板共需多少时间？

14．(5分) （2013福建省五校联考）滑板运动是一种陆地上的“冲浪运动”，滑板运动员可在不同的滑坡上滑行。如图所示，abcde为同一竖直平面内依次平滑连接的滑行轨道，其中bcd是一段半径R=2.5m的圆弧轨道，O点为圆心，c点为圆弧的最低点。运动员脚踩滑板从高H=3m处由静

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止出发，沿轨道自由滑下。运动员连同滑板可视为质点，其总质量m = 60kg。忽略摩擦阻力和．．．．空气阻力，取g = 10m/s2，求运动员滑经c点时轨道对滑板的支持力的大小。

15．（16分）（2013河北省衡水中学质检）如图，半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内，与水平轨道CD相切于C 点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为2R。质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A。已知∠POC=60°，求：

（1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力； （2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ； （3）弹簧被锁定时具有的弹性势能。

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16．（12分）（2013福建省五校联考）某兴趣小组举行遥控赛车比赛，比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L=10m后，由B点进入半径R=0.4m的光滑竖直半圆轨道，并通过轨道的最高点C做平抛运动，落地后才算完成比赛。B是轨道的最低点，水平直线轨道和半圆轨道相切于B点。已知赛车质量m=0.5kg，通电后电动机以额定功率P=4 W工作，赛车在水平轨道上受到的阻力恒为f=0.4N，之后在运动中受到的空气阻力可不计，g取10m/s2.试求：

（1）赛车能通过C点完成比赛，其落地点离B点的最小距离； （2）要使赛车完成比赛，电动机工作的最短时间；

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（3）假如水平直线轨道足够长，赛车以最大速度过B点， R为多大时赛车能完成比赛且落地点离B点的距离最大，并求出最大距离。

x vct

赛车离开C点后平抛，设水平位移为x，有 12 (1分)

2R gt 2

联立解得：

x=

2

当

vBg

4R 4R时，

即R=1.25m时， 且vc

得 xm=5m。（1分）

vB 4Rg2

（没说明不扣分） （合1分）

17、（12分）（2013上海市崇明县期末）如图所示，用跨过光滑滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力

的小船沿直线拖向岸边，已知拖动缆绳的电动机功率恒为p，小船的质量为m，小船受到阻力大小恒为f，小船经过A点时速度大小为v0，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，

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AB两点间距离为d，不计缆绳质量．求：

（1）A到B点过程中，小船克服阻力所做的功Wf； （2）小船经过B点时速度大小v1； （3）小船经过B点时的加速度大小．

18.（16分）（2013山东省临沂市质检）如图是利用传送带装运煤块的示意图．其中，传送带长L=20m，倾角θ＝37°，煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度H＝1.8 m，与运煤车车箱中心的水平距离x＝1.2 m．现

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在传送带底端由静止释放一些煤块(可视为质点)其质量为2kg，煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动，后与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动．要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：

(1)传送带匀速运动的速度v及主动轮和从动轮的半径r .（提示：要使煤块在轮的最高点做平抛运动，则煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零）

(2)煤块在传送带上由静止开始加速至与传送带速度相同所经过的时间t．

（3传送带由于传送煤块多消耗多少电能？ （提示：煤块传到顶端过程中，其机械能增加，煤块与传送带摩擦生热.）

解：( l ）由平抛运动的公式，得 ，

（2分）

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19．(20分) (2013浙江省海宁市质检)2012年我们中国有了自己的航空母舰“辽宁号”，航空母舰

上舰载机的起飞问题一直备受关注。某学习小组的同学通过查阅资料对舰载机的起飞进行了模拟设计。如图，舰载机总质量为m，发动机额定功率为P，在水平轨道运行阶段所受阻力恒为f。舰载机在A处以额定功率启动，同时开启电磁弹射系统，它能额外给舰载机提供水平向右、大小为F的恒定推力。经历时间t1，舰载机运行至B处，速度达到v1，电磁弹射系统关闭。舰载机继续以额定功率加速运行至C处，经历的时间为t2，速度达到v2。此后，舰载机进入倾斜曲面轨道，在D处离开航母起飞。请根据以上信息求解下列问题。 （1）电磁弹射系统关闭的瞬间，舰载机的加速度。 （2）水平轨道AC的长度。

（3）若不启用电磁弹射系统，舰载机在A处以额定功率启动，经历时间t到达C处，假设速度大小仍为v2，则舰载机的质量应比启用电磁弹射系统时减少多少？（该问AC间距离用x表示。）

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（3）全过程，根据动能定理有Pt-fx=

12

m1v2 ⑧（2分）

2

应减少的质量 m m m1 ⑨（1分） 得 m m

2(pt fx)

v2

2

⑩（2分）

20．（19分）（2013福建省名校质检）水上滑梯可简化成如图所示的模型：倾角为θ=37°斜滑道AB

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和水平滑道BC平滑连接，起点A距水面的高度H=7.0m，BC长d=2.0m，端点C距水面的高度h=1.0m. 一质量m=50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下,运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.10，（cos37°=0.8，sin37°=0.6，运动员在运动过程中可视为质点）求： （1）运动员沿AB下滑时加速度的大小a；

（2）运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小υ；

（3）保持水平滑道端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时，

运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大，求此时滑道B′C′距水面的高度h′。

得运动员滑到C点时速度的大小 v= 10 m/s （2分）

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