2013高考物理 真題分類解析 專題7 機(jī)械能

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1、2013高考物理分類解析 2013高考物理分類解析 專題七、機(jī)械能 1. (2013全國新課標(biāo)理綜II第20題)目前,在地球周圍有許多人造地球衛(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程中,只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用,則下列說法正確的是 A.衛(wèi)星的動能逐漸減小 B.由于地球引力做正功,引力勢能一定減小 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能的減小 答案.BD。 【命題意圖】本題考查衛(wèi)星的運(yùn)動、機(jī)械能、功能關(guān)系、動能定理及其相關(guān)知識點,意在考查考生綜合應(yīng)用相關(guān)

2、知識分析衛(wèi)星運(yùn)動的能力。 +【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,引力勢能一定減小,動能增大,機(jī)械能減小,選項AC錯誤B正確。根據(jù)動能定理,衛(wèi)星動能增大,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能的減小,所以衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢能的減小,選項D正確。 【命題分析】此題提出了引力勢能,可類比重力勢能。引力勢能屬于衛(wèi)星和地球這個系統(tǒng)的。地球引力做功,引力勢能減?。豢朔厍蛞ψ龉?,引力勢能增大。 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,通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接,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。若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦,在兩滑塊沿斜面運(yùn)動的過程中 A..兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 B.重力對M做的功等于M動能的增加 C.輕繩對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)動的過程中,.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒,選項A錯誤。由動能定理,重力對M做的功大于M動能的增加,選項B錯誤。由功能關(guān)系,輕繩對m做的功等于m機(jī)械能的增加,選項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,引力勢能可表示為EP=-G,其中G為引力常量,M為地球質(zhì)量。該衛(wèi)星原來的在半徑為R1的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動,由于受到極稀薄空氣的摩擦作用,飛行一段時間后其圓周運(yùn)動的半徑變?yōu)镽2,此過程中因摩擦而產(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)動的動能Ek1=mv2= ,衛(wèi)星在半徑為R2的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動的動能Ek2=mv2= ,動能增加△Ek=-,由功能關(guān)系△EP=△Ek+Q,聯(lián)立解得:此過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q=GMm(-),所以正確選項為C。 4.(2013全國高考大綱版理綜第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,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,則此過程中,物塊的( ) m H 30° A.動能損失了2mgH B.動能損失了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,物塊所受滑動摩擦力為f=0.5mg,由動能定理,動能損失了fH/sin30°+mgH=2mgH ,選項A正確B錯誤。由功能關(guān)系,機(jī)械能損失fH/sin30°=mgH,選項C正確D錯誤。 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。 碰撞過程的頻閃照片如圖所示,據(jù)此可推斷,碰撞過程中系統(tǒng)損失的動能約占碰撞前動能的 (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、撞過程中系統(tǒng)損失的動能△E=mv2-m(0.6v)2m(0.6v)2=0.28×mv2。據(jù)此可推斷,碰撞過程中系統(tǒng)損失的動能約占碰撞前動能的30%,選項A正確。 6.(2013高考天津理綜物理第2題)我國女子短道速滑隊在今年世錦賽上實現(xiàn)女子3000m接力三連冠.觀察發(fā)現(xiàn),“接棒”的運(yùn)動員甲提前站在“交捧”的運(yùn)動員乙前面.并且開始向前滑行,待乙追上甲時,乙猛推甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過程中,忽略運(yùn)動員與冰面間在水平方向上的相互作用,則 A·甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量 B.甲、乙的動量變化一定大小相等方向相反 C,甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量 D.

8、甲對乙做多少負(fù)功,乙對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,二者相互作用力相等,甲對乙的沖量大小一定等于乙對甲的沖量的大小,但是方向相反,選項A錯誤。由動量定理,甲、乙的動量變化一定大小相等方向相反,選項B正確。甲乙相互作用過程,是非彈性碰撞,機(jī)械能不守恒,所以選項CD錯誤。 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。 彈簧處于自然長度時物塊位于O點(圖中未標(biāo)出)。 物塊的質(zhì)量為m,AB=a,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ。 現(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點拉至A點,拉力做的功為W。 撤去拉力后物塊由靜止向左運(yùn)動

9、,經(jīng)O點到達(dá)B點時速度為零。 重力加速度為g。 則上述過程中 (A)物塊在A點時,彈簧的彈性勢能等于W-μmga (B)物塊在B點時,彈簧的彈性勢能小于W-μmga (C)經(jīng)O點時,物塊的動能小于W-μmga (D)物塊動能最大時,彈簧的彈性勢能小于物塊在B點時彈簧的彈性勢能 答案:BC 解析:設(shè)物塊在A點時,彈簧的彈性勢能等于EpA,用水平向右的力將物塊從O點拉至A點,拉力做的功為W=EpA+μmg·OA,物塊在A點時,彈簧的彈性勢能EpA大于W-μmga,選項A錯誤。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點時,彈簧的彈性勢能小于W-μmga,選項B正確。物塊從0到A再由A到O的過程,克服摩擦力做功2μmg·OA,大于μmga,所以經(jīng)O點時,物塊的動能小于W-μmga,選項C正確。當(dāng)物塊運(yùn)動到從A向B運(yùn)動,彈簧彈力等于摩擦力時物塊的動能最大,此時彈簧處于拉伸狀態(tài);運(yùn)動到B點時彈簧處于壓縮狀態(tài),根據(jù)題述不能判斷這兩個位置彈簧的彈性勢能的大小,選項D錯誤。, 8. (2013高考福建理綜第20題)(15分)如圖,一不可伸長的輕繩上端懸掛于O點,T端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球。現(xiàn)將小球拉到A點(保持繩繃直)由靜止釋放,當(dāng)它經(jīng)過B點時繩恰好被拉斷,小球平拋后落在

11、水平地面上的C點。地面上的D點與OB在同一豎直線上,已知繩長L=1.0 m,B點離地高度H=1.0 m,A、B兩點的高度差h=0.5 m,重力加速度g取10m/s2,不計空氣影響, (1)地面上DC兩點間的距離s; (2)輕繩所受的最大拉力大小。 解析:(1)小球從A到B的過程中機(jī)械能守恒,有:mgh=mvB2,① 小球從B到C做平拋運(yùn)動,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點時,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。

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