2013高考物理 真題分類(lèi)解析 專(zhuān)題7 機(jī)械能

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1、2013高考物理分類(lèi)解析 2013高考物理分類(lèi)解析 專(zhuān)題七、機(jī)械能 1. （2013全國(guó)新課標(biāo)理綜II第20題）目前，在地球周?chē)性S多人造地球衛(wèi)星繞著它運(yùn)轉(zhuǎn)，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小。若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過(guò)程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列說(shuō)法正確的是 A．衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小 B．由于地球引力做正功，引力勢(shì)能一定減小 C．由于氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變 D．衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小 答案.BD。 【命題意圖】本題考查衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)、機(jī)械能、功能關(guān)系、動(dòng)能定理及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生綜合應(yīng)用相關(guān)

2、知識(shí)分析衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的能力。 +【解題思路】由于空氣阻力做負(fù)功，衛(wèi)星軌道半徑變小，地球引力做正功，引力勢(shì)能一定減小，動(dòng)能增大，機(jī)械能減小，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤B正確。根據(jù)動(dòng)能定理，衛(wèi)星動(dòng)能增大，衛(wèi)星克服阻力做的功小于地球引力做的正功，而地球引力做的正功等于引力勢(shì)能的減小，所以衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小，選項(xiàng)D正確。 【命題分析】此題提出了引力勢(shì)能，可類(lèi)比重力勢(shì)能。引力勢(shì)能屬于衛(wèi)星和地球這個(gè)系統(tǒng)的。地球引力做功，引力勢(shì)能減??；克服地球引力做功，引力勢(shì)能增大。 2. （2013高考山東理綜第14題）如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂

3、角b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M、m（M>m）的滑塊,通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中 A．.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 B．重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加 C．輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加 D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功 答案：CD 解析：由于斜面ab粗糙，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由動(dòng)能定理，重力對(duì)M做的功大于M動(dòng)能的增加，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。由功能關(guān)系，輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加，選項(xiàng)C正確。由功能關(guān)

4、系可知，兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功，選項(xiàng)D正確。 3. （2013高考安徽理綜第17題）質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時(shí)，引力勢(shì)能可表示為EP=-G，其中G為引力常量，M為地球質(zhì)量。該衛(wèi)星原來(lái)的在半徑為R1的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于受到極稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時(shí)間后其圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變?yōu)镽2，此過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為 A. GMm(-) B. GMm(-) C. GMm(-) D. GMm(-) 【答案】 C 【 解析】衛(wèi)星降低軌道，減少的引力勢(shì)能，△EP=-G-(-G)=GMm(-)。由G=mv2/R，可得衛(wèi)星在半

5、徑為R1的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ek1=mv2= ，衛(wèi)星在半徑為R2的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ek2=mv2= ，動(dòng)能增加△Ek=-，由功能關(guān)系△EP=△Ek+Q，聯(lián)立解得：此過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q=GMm(-)，所以正確選項(xiàng)為C。 4．（2013全國(guó)高考大綱版理綜第20題）如圖所示，一固定斜面傾角為30°，一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小等于重力加速度的大小g。物塊上升的最大高度為H，則此過(guò)程中，物塊的（ ） m H 30° A．動(dòng)能損失了2mgH B．動(dòng)能損失了mgH C．機(jī)械能損失了mgH D．

6、機(jī)械能損失了 答案：AC 解析：分析小物塊沿斜面上滑，根據(jù)題述可知，物塊所受滑動(dòng)摩擦力為f=0.5mg，由動(dòng)能定理，動(dòng)能損失了fH/sin30°+mgH=2mgH ，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤。由功能關(guān)系，機(jī)械能損失fH/sin30°=mgH，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。 5。(2013高考江蘇物理第5題)水平面上，一白球與一靜止的灰球碰撞，兩球質(zhì)量相等。 碰撞過(guò)程的頻閃照片如圖所示，據(jù)此可推斷，碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的動(dòng)能約占碰撞前動(dòng)能的 （A）30% （B）50% （C）70% （D）90% 答案：A解析：由圖可知，碰撞后白球速度大約減小到原來(lái)的0.6倍，灰球速度大約是白球碰撞前速度的0.6倍。碰

7、撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的動(dòng)能△E=mv2-m(0.6v)2m(0.6v)2=0.28×mv2。據(jù)此可推斷，碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的動(dòng)能約占碰撞前動(dòng)能的30%，選項(xiàng)A正確。 6．（2013高考天津理綜物理第2題）我國(guó)女子短道速滑隊(duì)在今年世錦賽上實(shí)現(xiàn)女子3000m接力三連冠．觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，“接棒”的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交捧”的運(yùn)動(dòng)員乙前面．并且開(kāi)始向前滑行，待乙追上甲時(shí)，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過(guò)程中，忽略運(yùn)動(dòng)員與冰面間在水平方向上的相互作用，則 A·甲對(duì)乙的沖量一定等于乙對(duì)甲的沖量 B．甲、乙的動(dòng)量變化一定大小相等方向相反 C，甲的動(dòng)能增加量一定等于乙的動(dòng)能減少量 D．

8、甲對(duì)乙做多少負(fù)功，乙對(duì)甲就一定做多少正功 答案：B 解析：沖量是矢量，甲乙相互作用時(shí)，二者相互作用力相等，甲對(duì)乙的沖量大小一定等于乙對(duì)甲的沖量的大小，但是方向相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由動(dòng)量定理，甲、乙的動(dòng)量變化一定大小相等方向相反，選項(xiàng)B正確。甲乙相互作用過(guò)程，是非彈性碰撞，機(jī)械能不守恒，所以選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。 7。(2013高考江蘇物理第9題)如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連。 彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)物塊位于O點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）。 物塊的質(zhì)量為m，AB=a，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。 現(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，拉力做的功為W。 撤去拉力后物塊由靜止向左運(yùn)動(dòng)

9、，經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零。 重力加速度為g。 則上述過(guò)程中 （A）物塊在A(yíng)點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能等于W-μmga （B）物塊在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能小于W-μmga （C）經(jīng)O點(diǎn)時(shí)，物塊的動(dòng)能小于W-μmga （D）物塊動(dòng)能最大時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能小于物塊在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能 答案：BC 解析：設(shè)物塊在A(yíng)點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能等于EpA，用水平向右的力將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，拉力做的功為W=EpA+μmg·OA，物塊在A(yíng)點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能EpA大于W-μmga，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由于物塊與桌面間有摩擦，OA大于OB，物塊從0到A再由A到B的過(guò)程克服摩擦力做功μmg·OA +μmga，

10、大于μmga。由功能關(guān)系，物塊在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能小于W-μmga，選項(xiàng)B正確。物塊從0到A再由A到O的過(guò)程，克服摩擦力做功2μmg·OA，大于μmga，所以經(jīng)O點(diǎn)時(shí)，物塊的動(dòng)能小于W-μmga，選項(xiàng)C正確。當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到從A向B運(yùn)動(dòng)，彈簧彈力等于摩擦力時(shí)物塊的動(dòng)能最大，此時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài)；運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，根據(jù)題述不能判斷這兩個(gè)位置彈簧的彈性勢(shì)能的大小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。， 8. （2013高考福建理綜第20題）（15分）如圖，一不可伸長(zhǎng)的輕繩上端懸掛于O點(diǎn)，T端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球?，F(xiàn)將小球拉到A點(diǎn)（保持繩繃直）由靜止釋放，當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)繩恰好被拉斷，小球平拋后落在

11、水平地面上的C點(diǎn)。地面上的D點(diǎn)與OB在同一豎直線(xiàn)上，已知繩長(zhǎng)L=1.0 m，B點(diǎn)離地高度H=1.0 m，A、B兩點(diǎn)的高度差h=0.5 m，重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣影響， (1)地面上DC兩點(diǎn)間的距離s； (2)輕繩所受的最大拉力大小。 解析：（1）小球從A到B的過(guò)程中機(jī)械能守恒，有：mgh=mvB2，① 小球從B到C做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上有：H=gt2，② 在水平方向上有：s=vBt，③ 聯(lián)立①②③解得：s=1.41m。④ （2）小球下擺到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，繩的拉力和重力的合力提供向心力，有：F-mg=m ⑤ 聯(lián)立①⑤解得：F=20N 根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)’=-F， 輕繩所受的最大拉力大小為20N。