2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 極限突破 機(jī)械能.doc

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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 極限突破 機(jī)械能 1. 水平路面上行駛的汽車(chē)所受到的阻力大小與汽車(chē)行駛的速率成正比，若汽車(chē)從靜止出發(fā)， 先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到額定功率后保持額定功率行駛，則在整個(gè)行駛過(guò)程中，汽車(chē) 受到的牽引力大小與阻力大小關(guān)系圖像正確的是 2.下列關(guān)于體育項(xiàng)目的說(shuō)法正確的是 A．撐桿跳高，借助撐桿將人的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成人的重力勢(shì)能，故可跳得更高 B．短跑運(yùn)動(dòng)員跑鞋底部裝有尖端向地的鋼鞋，是為了增加鞋的彈力 C．跳板跳水，借助跳板的彈力，增大騰空高度，可增加做動(dòng)作的時(shí)間 D．摩托車(chē)障礙賽，摩托車(chē)騰空后，落地時(shí)應(yīng)前輪先著地，這樣可以防止向前翻到 3．在xx年懷化市中學(xué)生籃球比賽中，張宇同學(xué)在最后一節(jié)三分線外投籃，空心入網(wǎng)，彈網(wǎng)后籃球豎直下落，為該隊(duì)贏得了比賽。若空氣阻力大小恒定，則下列說(shuō)法能正確反映球從出手到落地這一過(guò)程的是` A.籃球上升過(guò)程加速度小于g，下降過(guò)程加速度大于g B.籃球勻加速上升，變減速下降 C.籃球在上升過(guò)程中動(dòng)能減少，下降時(shí)機(jī)械能增加 D.籃球在出手時(shí)的機(jī)械能一定大于落地時(shí)的機(jī)械能 4．靜止在地面上的一小物體，在豎直向上的拉力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體的機(jī)械能與位移的關(guān)系圖象如圖所示，其中0~s1過(guò)程的圖線是曲線，s1~s2過(guò)程的圖線為平行于橫軸的直線。關(guān)于物體上升過(guò)程（不計(jì)空氣阻力）的下列說(shuō)法正確的是 A．0~s1過(guò)程中物體所受的拉力是變力，且不斷減小 B．s1~s2過(guò)程中物體做勻速直線運(yùn)動(dòng) C．0~s2過(guò)程中物體的動(dòng)能越來(lái)越大 D．s1 ~s2過(guò)程中物體的加速度等于當(dāng)?shù)刂亓铀俣? 5． “快樂(lè)向前沖”節(jié)目中有這樣一種項(xiàng)目，選手需要借助懸掛在高處的繩飛躍到鴻溝對(duì)面的平臺(tái)上，如果已知選手的質(zhì)量為m，選手抓住繩由靜止開(kāi)始擺動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向夾角為，如圖所示，不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量(選手可視為質(zhì)點(diǎn))．下列說(shuō)法正確的是( ) A．選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)所受繩子的拉力大于mg B．選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)受繩子的拉力大于選手對(duì)繩子的拉力 C．選手?jǐn)[到最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受重力的功率一直增大 D．選手?jǐn)[到最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程為勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 6.一輛質(zhì)量為m的汽車(chē)在發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力F的作用下，沿水平方向運(yùn)動(dòng)。在t0時(shí)刻關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示。已知汽車(chē)行駛過(guò)程中所受的阻力是汽車(chē)重量的k倍，則（ ） A.加速過(guò)程與減速過(guò)程的平均速度比為1∶2 B.加速過(guò)程與減速過(guò)程的位移大小之比為1∶2 C.汽車(chē)牽引力F與所受阻力大小比為3∶1 D.汽車(chē)牽引力F做的功為 7．質(zhì)量為m的汽車(chē)，啟動(dòng)后在發(fā)動(dòng)機(jī)功率P保持不變的條件下在水平路面上行駛，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后將達(dá)到以速度v勻速行駛的狀態(tài)，若行駛中受到的摩擦阻力大小保持不變，則在車(chē)速為時(shí)，汽車(chē)的加速度大小為（ ） A． B． C． D． 8． 有一豎直放置的“T”形架，表面光滑，滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上，A、B用一不可伸長(zhǎng)的輕細(xì)繩相連，A、B質(zhì)量相等，且可看做質(zhì)點(diǎn)，如圖4所示，開(kāi)始時(shí)細(xì)繩水平伸直，A、B靜止．由靜止釋放B后，已知當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60時(shí)，滑塊B沿著豎直桿下滑的速度為v，則連接A、B的繩長(zhǎng)為 (　　) A. B. C. D. 9.小球由地面豎直上拋，設(shè)所受阻力大小恒定，上升的最大高度為H，地面為零勢(shì)能面。在上升至離地高度h處，小球的動(dòng)能是勢(shì)能的兩倍，在下落至離地面高度h處，小球的勢(shì)能是動(dòng)能的兩倍，則h等于（ ） A. B. C. D. 10、如圖所示，一輕繩繞過(guò)無(wú)摩擦的兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪O1、O2分別與質(zhì)量均為m的小滑塊P和小球Q連接．已知直桿兩端固定且與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)，桿與水平面的夾角為θ，直桿上C點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度，設(shè)直桿足夠長(zhǎng)，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)與其他物體相碰．現(xiàn)將小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放，在其下滑過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．小滑塊的動(dòng)能先增加后減小 B．小滑塊的機(jī)械能先增加后減小 C．小球的動(dòng)能先增加后減小 D．小球的機(jī)械能先增加后減小 11、質(zhì)量為m的物體，從傾角為θ的固定斜面底端以某一初速度沿斜面上滑，當(dāng)它再次回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速度的大小減為初速度的（n＞1）。求物體和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。 12．一質(zhì)量為50 kg的男孩在距離河流40 m高的橋上做“蹦極跳”，原長(zhǎng)長(zhǎng)度為14 m的彈性繩AB一端系著他的雙腳，另一端則固定在橋上的A點(diǎn)，如圖(a) (見(jiàn)答卷)所示，然后男孩從橋面下墜直至貼近水面的最低點(diǎn)D.男孩的速率v跟下墜的距離h的變化關(guān)系如圖(b) (見(jiàn)答卷)所示，假定繩在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中遵守胡克定律(不考慮空氣阻力、男孩的大小和繩的質(zhì)量，g取10 m/s2)．求： (1)當(dāng)男孩在D點(diǎn)時(shí)，繩所儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能； (2)繩的勁度系數(shù)； (3)討論男孩在AB、BC和CD期間運(yùn)動(dòng)時(shí)作用于男孩的力的情況． 13.中國(guó)海軍殲-15艦載機(jī)已經(jīng)在“遼寧”艦上多次進(jìn)行觸艦復(fù)飛，并已經(jīng)進(jìn)行了艦載機(jī)著陸和甲板起飛。這標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)基本擁有在航母上起降艦載機(jī)的能力。消息人士還記錄了殲15起飛的大概過(guò)程。10時(shí)55分，飛機(jī)由機(jī)庫(kù)運(yùn)到飛行甲板上。11時(shí)15分，清理跑道，拖車(chē)把飛機(jī)拉到跑道起點(diǎn)，剎車(chē)。11時(shí)25分，甲板阻力板打開(kāi)，艦載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，保持轉(zhuǎn)速70%。11時(shí)28分許，艦載機(jī)剎車(chē)松開(kāi)，加速至最大推力，飛機(jī)滑躍離開(kāi)甲板，順利升空?，F(xiàn)將飛機(jī)起飛模型簡(jiǎn)化為飛機(jī)先在水平甲板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再在傾角為θ=15的斜面甲板上以最大功率做加速運(yùn)動(dòng)，最后從甲板飛出的速度為360km/h。若飛機(jī)的質(zhì)量為18噸，甲板AB=180m，BC=50m,（飛機(jī)長(zhǎng)度忽略當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦和空氣阻力，取sin15=0.3，g=10 m/s2） (1) 如果要求到達(dá)甲板B點(diǎn)的速度至少為離開(kāi)斜面甲板速度的60%，則飛機(jī)在水平甲板上運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力至少為多少才能使飛機(jī)起飛？ (2) 如果到達(dá)B點(diǎn)時(shí)飛機(jī)剛好到達(dá)最大功率，則從飛機(jī)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到飛離甲板共需多少時(shí)間？ 14．滑板運(yùn)動(dòng)是一種陸地上的“沖浪運(yùn)動(dòng)”，滑板運(yùn)動(dòng)員可在不同的滑坡上滑行。如圖所示，abcde為同一豎直平面內(nèi)依次平滑連接的滑行軌道，其中bcd是一段半徑R=2.5m的圓弧軌道，O點(diǎn)為圓心，c點(diǎn)為圓弧的最低點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員腳踩滑板從高H=3m處由靜止出發(fā)，沿軌道自由滑下。運(yùn)動(dòng)員連同滑板可視為質(zhì)點(diǎn)，其總質(zhì)量m = 60kg。忽略摩擦阻力和空氣阻力，取g = 10m/s2，求運(yùn)動(dòng)員滑經(jīng)c點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)滑板的支持力的大小。 15．如圖，半徑為R的光滑半圓形軌道ABC在豎直平面內(nèi)，與水平軌道CD相切于C 點(diǎn)， D端有一被鎖定的輕質(zhì)壓縮彈簧，彈簧左端連接在固定的擋板上，彈簧右端Q到C點(diǎn)的距離為2R。質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從軌道上的P點(diǎn)由靜止滑下，剛好能運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，并能觸發(fā)彈簧解除鎖定，然后滑塊被彈回，且剛好能通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)A。已知∠POC=60，求： （1）滑塊第一次滑至圓形軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道壓力； （2）滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ； （3）彈簧被鎖定時(shí)具有的彈性勢(shì)能。 16．某興趣小組舉行遙控賽車(chē)比賽，比賽路徑如圖所示?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的賽車(chē)從起點(diǎn)A出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)L=10m后，由B點(diǎn)進(jìn)入半徑R=0.4m的光滑豎直半圓軌道，并通過(guò)軌道的最高點(diǎn)C做平拋運(yùn)動(dòng)，落地后才算完成比賽。B是軌道的最低點(diǎn)，水平直線軌道和半圓軌道相切于B點(diǎn)。已知賽車(chē)質(zhì)量m=0.5kg，通電后電動(dòng)機(jī)以額定功率P=4 W工作，賽車(chē)在水平軌道上受到的阻力恒為f=0.4N，之后在運(yùn)動(dòng)中受到的空氣阻力可不計(jì)，g取10m/s2.試求： （1）賽車(chē)能通過(guò)C點(diǎn)完成比賽，其落地點(diǎn)離B點(diǎn)的最小距離； （2）要使賽車(chē)完成比賽，電動(dòng)機(jī)工作的最短時(shí)間； （3）假如水平直線軌道足夠長(zhǎng)，賽車(chē)以最大速度過(guò)B點(diǎn)， R為多大時(shí)賽車(chē)能完成比賽且落地點(diǎn)離B點(diǎn)的距離最大，并求出最大距離。 賽車(chē)離開(kāi)C點(diǎn)后平拋，設(shè)水平位移為x，有 (1分) 聯(lián)立解得：x==. 當(dāng)時(shí)， 即R=1.25m時(shí)， 且＞（沒(méi)說(shuō)明不扣分） （合1分） 得 xm=5m。（1分） 17、如圖所示，用跨過(guò)光滑滑輪的纜繩將海面上一艘失去動(dòng)力的小船沿直線拖向岸邊，已知拖動(dòng)纜繩的電動(dòng)機(jī)功率恒為，小船的質(zhì)量為，小船受到阻力大小恒為，小船經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度大小為，小船從A點(diǎn)沿直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷時(shí)間為，AB兩點(diǎn)間距離為，不計(jì)纜繩質(zhì)量．求： （1）A到B點(diǎn)過(guò)程中，小船克服阻力所做的功； （2）小船經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度大小； （3）小船經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度大?。? 18.如圖是利用傳送帶裝運(yùn)煤塊的示意圖．其中，傳送帶長(zhǎng)L=20m，傾角θ＝37，煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.8，傳送帶的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪半徑相等，主動(dòng)輪軸頂端與運(yùn)煤車(chē)底板間的豎直高度H＝1.8 m，與運(yùn)煤車(chē)車(chē)箱中心的水平距離x＝1.2 m．現(xiàn)在傳送帶底端由靜止釋放一些煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))其質(zhì)量為2kg，煤塊在傳送帶的作用下先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后與傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)主動(dòng)輪時(shí)隨輪一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．要使煤塊在輪的最高點(diǎn)水平拋出并落在車(chē)箱中心，取g＝10 m/s2，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8，求： (1)傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度v及主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的半徑r .（提示：要使煤塊在輪的最高點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，則煤塊到達(dá)輪的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)輪的壓力為零） (2)煤塊在傳送帶上由靜止開(kāi)始加速至與傳送帶速度相同所經(jīng)過(guò)的時(shí)間t． （3傳送帶由于傳送煤塊多消耗多少電能？ （提示：煤塊傳到頂端過(guò)程中，其機(jī)械能增加，煤塊與傳送帶摩擦生熱.） 解：( l ）由平拋運(yùn)動(dòng)的公式，得 ， （2分） 19． xx年我們中國(guó)有了自己的航空母艦“遼寧號(hào)”，航空母艦上艦載機(jī)的起飛問(wèn)題一直備受關(guān)注。某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)通過(guò)查閱資料對(duì)艦載機(jī)的起飛進(jìn)行了模擬設(shè)計(jì)。如圖，艦載機(jī)總質(zhì)量為m，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P，在水平軌道運(yùn)行階段所受阻力恒為f。艦載機(jī)在A處以額定功率啟動(dòng)，同時(shí)開(kāi)啟電磁彈射系統(tǒng)，它能額外給艦載機(jī)提供水平向右、大小為F的恒定推力。經(jīng)歷時(shí)間t1，艦載機(jī)運(yùn)行至B處，速度達(dá)到v1，電磁彈射系統(tǒng)關(guān)閉。艦載機(jī)繼續(xù)以額定功率加速運(yùn)行至C處，經(jīng)歷的時(shí)間為t2，速度達(dá)到v2。此后，艦載機(jī)進(jìn)入傾斜曲面軌道，在D處離開(kāi)航母起飛。請(qǐng)根據(jù)以上信息求解下列問(wèn)題。 （1）電磁彈射系統(tǒng)關(guān)閉的瞬間，艦載機(jī)的加速度。 （2）水平軌道AC的長(zhǎng)度。 （3）若不啟用電磁彈射系統(tǒng)，艦載機(jī)在A處以額定功率啟動(dòng)，經(jīng)歷時(shí)間t到達(dá)C處，假設(shè)速度大小仍為v2，則艦載機(jī)的質(zhì)量應(yīng)比啟用電磁彈射系統(tǒng)時(shí)減少多少？（該問(wèn)AC間距離用x表示。） （3）全過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有 ⑧（2分） 應(yīng)減少的質(zhì)量 ⑨（1分） 得⑩（2分） 20．水上滑梯可簡(jiǎn)化成如圖所示的模型：傾角為θ=37斜滑道AB和水平滑道BC平滑連接，起點(diǎn)A距水面的高度H=7.0m，BC長(zhǎng)d=2.0m，端點(diǎn)C距水面的高度h=1.0m. 一質(zhì)量m=50kg的運(yùn)動(dòng)員從滑道起點(diǎn)A點(diǎn)無(wú)初速地自由滑下,運(yùn)動(dòng)員與AB、BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.10，（cos37=0.8，sin37=0.6，運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可視為質(zhì)點(diǎn)）求： （1）運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑時(shí)加速度的大小a； （2）運(yùn)動(dòng)員從A滑到C的過(guò)程中克服摩擦力所做的功W和到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度的大小υ； （3）保持水平滑道端點(diǎn)在同一豎直線上，調(diào)節(jié)水平滑道高度h和長(zhǎng)度d到圖中B′C′位置時(shí)，運(yùn)動(dòng)員從滑梯平拋到水面的水平位移最大，求此時(shí)滑道B′C′距水面的高度h′。 得運(yùn)動(dòng)員滑到C點(diǎn)時(shí)速度的大小 v= 10 m/s （2分）