2021版53A课标版物理专题六　机械能守恒定律(试题部分)

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专题六　机械能守恒定律
探考情 悟真题
【考情探究】
考点 考向 5年考情 预测热
度
考题示例 学业水平 关联考点 素养要素 解法
功和功率 功、功率
2018 课标Ⅲ,19,6 分4v-t 图像 能量观念、模型建构 图像法
★★★
2017 课标Ⅱ,14,6 分3圆周运动 能量观念、模型建构
2016 课标Ⅱ,19,6 分3牛顿第二定律 运动与相互作用观念、
能量观念
2016 课标Ⅱ,21,6 分4运动与相互作用观念、
能量观念
动能定
理、
机械能守
恒定律及
其应用
动能定理
及其应用
2019 课标Ⅲ,17,6 分4Ek-h 图像 运动与相互作用观念、
能量观念 图像法
★★★
2019 课标Ⅱ,18,6 分3E-h 图像 能量观念 图像法
2019 课标Ⅱ,25,20 分4f-t 图像 运动与相互作用观念、
能量观念 图像法
2019 天津理综,10,16 分3匀变速直线运动 运动与相互作用观念、
能量观念
2019 江苏单科,8,4 分3运动与相互作用观念、
能量观念
2018 课标Ⅱ,14,6 分2能量观念
2018 课标Ⅲ,25,20 分4动量 科学推理
2017 课标Ⅱ,24,12 分4匀变速运动规律 科学推理
2016 课标Ⅱ,16,6 分3模型建构
2016 课标Ⅲ,20,6 分4科学推理
2015 课标Ⅰ,17,6 分4牛顿第三定律 科学推理
机械能守
恒定律及
其应用　
2018 课标Ⅱ,15,6 分3动量定理 能量观念
2018 天津理综,2,6 分3圆周运动 运动与相互作用观念、
能量观念
2016 课标Ⅲ,24,12 分4圆周运动 科学推理
2015 课标Ⅱ,21,6 分4能量观念
功能关
系、
能量守恒
定律　　
功能关系
2018 课标Ⅰ,18,6 分4科学推理
★★★
2017 课标Ⅰ,24,12 分4模型建构
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分析解读　　本专题是力学的重点内容之一,高考从三个角度进行考查:第一,功和功率;第二,动能定理及其
应用;第三,功能关系、机械能守恒定律及其应用。一般是与其他知识(如牛顿运动定律、平抛运动、圆周运
动、电磁学等内容)结合起来,考查学生对规律的应用理解、对综合问题的分析能力以及对能量转化与守恒
思想的建立情况。
【真题探秘】
破考点 练考向
【考点集训】
考点一　功和功率
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1.(2020 届甘肃兰州一中期中,17)(多选)质量为 m的物体静止在粗糙的水平地面上,从t=0 时刻开始受到
方向恒定的水平拉力 F作用,F 与时间 t的关系如图甲所示。物体在
t0
2
时刻开始运动,其v-t 图像如图乙所示,
若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则(　　)
A.物体在 t0时刻的加速度大小为
F0
m
B.物体与地面间的动摩擦因数为
2F0
mg
C.物体所受合外力在 t0时刻的功率为 2F0v0
D.水平力 F在t0到2t0这段时间内的平均功率为 F0
(
2v0+F0t0
m
)
答案　AD
2.(2020 届内蒙古集宁一中摸底,14)如图所示,水平传送带在电动机带动下以速度 v1=2m/s 匀速运动,小
物体 P、Q质量分别为 0.2kg 和0.3kg,由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0 时刻 P放在传送带中点
处由静止释放。已知 P与传送带间的动摩擦因数为 0.5,传送带水平部分两端点间的距离为 4m,不计定滑
轮质量及摩擦,P 与定滑轮间的绳水平,g 取10m/s2。
(1)判断 P在传送带上的运动方向并求其加速度大小;
(2)求P从开始到离开传送带水平端点的过程中,与传送带间因摩擦产生的热量;
(3)求P从开始到离开传送带水平端点的过程中,电动机多消耗的电能。
答案　(1)向左　4m/s2　(2)4J　(3)2J
考点二　动能定理、机械能守恒定律及其应用
1.(2018
课标 Ⅱ ,14,6
分 ) 如图, 某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一
速度。木箱获得的动能一定(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.小于拉力所做的功 B.等于拉力所做的功
C.等于克服摩擦力所做的功 D.大于克服摩擦力所做的功
答案　A
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2.(2020 届东北三校联考,6)如图所示,一个质量为 m=60kg 的物体在沿固定斜面向上的恒定外力 F作用
下,由静止开始从斜面的底端沿光滑斜面向上做匀加速直线运动,经过一段时间后外力 F做的功为 120J,此
后撤去外力 F,物体又经过一段时间后回到出发点。若以地面为零势能面,则下列说法正确的是(　　)
A.在这个过程中,物体的最大动能小于 120J
B.在这个过程中,物体的最大重力势能大于 120J
C.在撤去外力 F之后的过程中,物体的机械能等于 120J
D.在刚撤去外力 F时,物体的速率为 2m/s
答案　C
3.(2020 届陕西西安中学期中,2)如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着
一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,当小环距桌面多高时大圆环对它
的作用力为零(　　)
A.
5
3
R B.
6
5
R C.R D.
7
5
R
答案　A
4.(2018 甘肃兰州摸底,8)如图所示,光滑轨道由AB、BCDE 两段细圆管平滑连接组成,其中 AB 段水
平,BCDE 段为半径为R的四分之三圆弧,圆心O及D点与 AB 等高,整个轨道固定在竖直平面内,现有一质
量为 m,初速度 v0=
√
10 gR
2
的光滑小球水平进入圆管AB,设小球经过管道交接处无能量损失,圆管内径远
小于 R,则(小球直径略小于管内径)(　　)
A.小球到达C点时的速度大小 vC=
3
√
gR
2
B.小球能通过 E点且抛出后恰好落至B点
C.无论小球的初速度 v0为多少,小球到达E点时的速度都不能为零
D.若将DE 段轨道拆除,则小球能上升的最大高度与 D点相距 2R
答案　B
5.(2018 江西上饶六校一联)如图所示,质量 m=3kg 的小物块以初速度 v0=4m/s 水平向右抛出,恰好从A
点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道,圆弧轨道的半径为R=3.75m,B 点是圆弧轨道的最低点,圆弧轨道与
水平轨道 BD 平滑连接,A 与圆心O的连线与竖直方向成37°角。MN 是一段粗糙的水平轨道,小物块与
MN 间的动摩擦因数 μ=0.1,轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为r=0.4m 的半圆轨道,C 点是圆弧轨
道的最高点,半圆轨道与水平轨道 BD 在D点平滑连接。
已知重力加速度 g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
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(1)求小物块的抛出点离 A点的高度 h;
(2)若MN 的长度为 L=6m,求小物块通过 C点时所受轨道的弹力大小 FN;
(3)若小物块恰好能通过 C点,求MN 的长度 L'。
答案　(1)0.45m　(2)60N　(3)10m
考点三　功能关系、能量守恒定律
1.如图所示,质量为 m的物体 A和质量为 2m 的物体 B通过不可伸长的轻绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧。
开始用手托着物体 A使弹簧处于原长且细绳伸直,此时物体 A与地面的距离为 h,物体 B静止在地面上。现
由静止释放 A,A 与地面即将接触时速度恰好为0,此时物体 B对地面恰好无压力,重力加速度为 g,下列说法
正确的是(　　)
A.物体 A下落过程中一直处于失重状态
B.物体 A即将落地时,物体 B处于失重状态
C.物体 A下落过程中,弹簧的弹性势能最大值为mgh
D.物体 A下落过程中,A 的动能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小
答案　C
2.(多选)如图所示,两个可视为质点的小球a、b的质量均为 m,a、b通过铰链用刚性轻杆连接,轻杆长度为
L。a套在另一根固定的光滑竖直杆上,b 放在光滑水平地面上,开始时 a、b之间的轻杆可以认为是竖直静
止的,在轻轻扰动下,a 向下运动,b 向右运动。不计一切摩擦,重力加速度大小为 g。则(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.a 落地前,轻杆对b一直做正功
B.a 落地时速度大小为
√
2gL
C.a 下落过程中的某个时刻,其加速度大小可能等于 g
D.a 落地前,当a的机械能最小时,杆对b所做的功为
4mgL
27
答案　BCD
3.(2018 河南九校联考,14)如图所示,传送带 AB 总长为 l=10m,与一个半径为R=0.4m 的光滑四分之一
圆弧轨道 BC 相切于B点,传送带速度恒为 v=6m/s,方向向右,现有一个滑块以一定初速度从 A点水平滑上
摘要：

第1页共26页专题六　机械能守恒定律探考情悟真题【考情探究】考点考向5年考情预测热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法功和功率功、功率2018课标Ⅲ,19,6分4v-t图像能量观念、模型建构图像法★★★2017课标Ⅱ,14,6分3圆周运动能量观念、模型建构2016课标Ⅱ,19,6分3牛顿第二定律运动与相互作用观念、能量观念2016课标Ⅱ,21,6分4运动与相互作用观念、能量观念动能定理、机械能守恒定律及其应用动能定理及其应用2019课标Ⅲ,17,6分4Ek-h图像运动与相互作用观念、能量观念图像法★★★2019课标Ⅱ,18,6分3E-h图像能量观念图像法2019课标Ⅱ,25,20分4f-t图...

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