全国通用版2022年高考物理考点复习训练试题专题六机械能及其守恒

专题六 机械能及其守恒 考点1 功和功率 1.[2020江苏,1]质量为1.5×103 kg的汽车在水平路面上匀速行驶,速度为20 m/s,受到的阻力大小为1.8×103 N.此时,汽车发动机输出的实际功率是( ) A.90 WB.30 kWC.36 kWD.300 kW 2.[2021江西宜春模拟]如图为测定运动员体能的装置,拴在腰间的轻绳沿水平线跨过定滑轮(不计滑轮的质量与摩擦),下悬重力为G的物体.设人的重心相对地面不动,人用力向后蹬传送带,使水平传送带以速率v0逆时针转动,则( ) A.人对重物做功的功率为Gv0 B.人对传送带的摩擦力大小等于G,方向水平向右 C.人对传送带的摩擦力对传送带不做功 D.人对传送带做功的功率为Gv0 3.[2021北京师范大学附属中学检测,多选]放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6 s内其速度与时间的图像、该拉力的功率与时间的图像分别如图甲、乙所示.下列说法正确的是( ) A.0~6 s内物体的位移大小为30 m B.0~6 s内拉力做的功为70 J C.合外力在0~6 s内做的功与0~2 s内做的功相等 D.滑动摩擦力的大小为5 N 4. [2017全国Ⅲ,16]如图,一质量为m、长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂.用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距l.重力加速度大小为g.在此过程中,外力做的功为( ) A.mgl B.mgl C.mgl D.mgl 5.[2017江苏,14,16分]如图所示,两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱C,三者半径均为R.C的质量为m,A、B的质量都为,与地面间的动摩擦因数均为μ.现用水平向右的力拉A,使A缓慢移动,直至C恰好降到地面.整个过程中B保持静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.求: (1)未拉A时,C受到B作用力的大小F; (2)动摩擦因数的最小值μmin; (3)A移动的整个过程中,拉力做的功W. 6.[生产生活实践问题情境——直升机应急救援][12分]应急救援中心派直升机营救一被困于狭小山谷底部的探险者.直升机悬停在山谷正上方某处,放下一质量不计的绳索,探险者将绳索一端系在身上,在绳索拉力作用下,从静止开始竖直向上运动,到达直升机处速度恰为零.已知绳索拉力F随时间t变化的关系如图所示,探险者(含装备)质量为m=80 kg,重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力.求: (1)直升机悬停处距谷底的高度h; (2)在探险者从山谷底部到达直升机的过程中,牵引绳索的发动机输出的平均机械功率. 考点2 动能定理 1.[生产生活实践问题情境——无人机投送物品]在新冠疫情防控期间,可以利用无人机投送物品.设无人机悬停在距离地面高度为h的空中,欲将质量为m的物品投送到地面,重力加速度为g,下列说法正确的是( ) A.若让物品自由下落,到达地面时速度为v1,则下落过程中物品克服空气阻力做的功为m B.若轻绳一端系在物品上,另一端系在无人机上,物品加速下落到达地面时物品速度为v2,不计空气阻力,则下落过程中克服轻绳拉力做的功为mgh-m C.若轻绳一端系在物品上,另一端系在无人机上(忽略短暂的加速过程),物品以速度v3匀速落到地面,不计空气阻力,则下落过程中克服轻绳拉力做的功为mgh-m D.若轻绳一端系在物品上,另一端系在无人机上,使物品先加速下落h,然后以同样大小的加速度减速下落,不计空气阻力,则下落过程中克服轻绳拉力做的功为0 2.[生产生活实践问题情境——发光弹弓飞箭]发光弹弓飞箭是傍晚在广场常见的儿童玩具.其工作原理是弹弓发生形变后将所具有的弹性势能传递给发光飞箭,使飞箭具有初动能,从而能弹出并在空中飞行.若小朋友以大小为E的初动能将飞箭从地面竖直向上弹出,飞箭落回地面时动能大小为,设飞箭在运动过程中所受空气阻力的大小不变,以地面为零势能面,则下列说法正确的是( ) A.飞箭上升阶段克服空气阻力做的功为 B.飞箭下落过程中重力做的功为 C.飞箭在最高点具有的机械能为 D.飞箭所受空气阻力与重力大小之比为1∶7 3.[2020湖南四校摸底联考,多选]如图甲所示,倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行.t=0时,将质量m=1 kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上,物体相对地面的v-t图像如图乙所示.设沿传送带向下为正方向,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=cos 53°=0.6.则( ) A.传送带的速率v0=10 m/s B.传送带与水平方向的夹角θ=30° C.物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5 D.0~2.0 s内摩擦力对物体做的功Wf=-24 J 4.[2020福建五校第二次联考,多选]如图甲所示,下端固定的轻质弹簧竖直放置,一质量为m的小球,从距离弹簧上端高h处由静止释放.若以小球开始下落的位置为坐标原点O,沿竖直向下方向建立坐标轴Ox,作出小球落到弹簧上继续向下运动到最低点的过程中,小球所受弹力F的大小随下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示.不计空气阻力,重力加速度为g.以下判断正确的是( ) A.小球受到的弹力最大值等于2mg B.当x=h+a时,小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最小 C.小球动能的最大值为mgh+ D.弹力F随时间t变化的图线也应该是线性图线 5.[16分]如图所示的装置由AB、BC、CE三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB、CE是光滑的,水平轨道BC的长度s=5 m,轨道CE足够长且倾角θ=37°,D为轨道CE上一点,A、D两点离轨道BC的高度分别为h1=4.3 m、h2=1.35 m.现让质量为m的小滑块从A点由静止释放.已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求: (1)小滑块第一次到达D点时的速度大小vD; (2)小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔; (3)小滑块最终停止的位置距B点的距离. 考点3 机械能守恒定律 1.[生产生活实践问题情境——跳楼机]有一种大型游戏机叫“跳楼机”,如图所示,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,先由电动机将座椅沿竖直轨道提升到离地面高H处,然后由静止释放.游客们的总质量为m,重力加速度为g,下列关于游客们缓慢上升的过程说法正确的是( ) A.合力对游客们所做的功为mgH B.游客们的重力势能增加了mgH C.电动机所做的功为mgH D.游客们的机械能守恒 2.[2021浙江五校高三联考]如图所示,一同学将甲球从桌子边缘O点以水平速度v1弹出,球直接落在A点;另一同学将乙球从桌子边缘O点以水平速度v2弹出,落在水平地面上的B点反弹后恰好也落在A点.两球质量均为m.若乙球落在B点时的速度与地面的夹角为60°,且与地面发生弹性碰撞