2019-2020年高考物理真題分類(lèi)匯編 機(jī)械能（含解析）.doc

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2019-2020年高考物理真題分類(lèi)匯編 機(jī)械能（含解析） (xx新課標(biāo)I-17). 如圖，一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道如圖放置，三點(diǎn)POQ水平。一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開(kāi)始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道，質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí)，對(duì)軌道的壓力為4mg,g為重力加速度的大小，用W表示質(zhì)點(diǎn)從P運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力所做的功，則 A. W = mgR,質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn) B. W > mgR,質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn) C. W = mgR,質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離 D. W < mgR,質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離 【答案】 C 【考點(diǎn)】勻速圓周運(yùn)動(dòng)線(xiàn)速度；向心加速度；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力；動(dòng)能和動(dòng)能定理；重力做功與重力勢(shì)能；功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用 【解析】根據(jù)動(dòng)能定理可得質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的動(dòng)能EKP = mgR，在圓弧運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿半徑方向的合力提供所需的向心力即FN – mgsinθ = m ，經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)， 根據(jù)牛頓第三定律軌道對(duì)質(zhì)點(diǎn)的支持力FN與質(zhì)點(diǎn)對(duì)軌道的壓力FN/大小相等為4mg ，由牛頓第二定律和向心力公式有： 4mg - mg = m ,得VN = ,所以N點(diǎn)的動(dòng)能EKN = mgR ，從P到N點(diǎn)過(guò)程由動(dòng)能定理可得：mg?2R – W = mgR - mgR ,得克服摩擦力做功W = mgR，滑動(dòng)摩擦力Ff=μFN ,根據(jù)功能關(guān)系可知質(zhì)點(diǎn)克服摩擦力做功機(jī)械能減少，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性再結(jié)合前面可知從N到Q過(guò)程中的速度小P到N過(guò)程中對(duì)應(yīng)高度的速度，軌道彈力小于P到N過(guò)程中對(duì)應(yīng)高度的彈力，軌道摩擦力小于P到N過(guò)程中對(duì)應(yīng)高度的摩擦力，故從N到Q質(zhì)點(diǎn)克服摩擦力做功WNQ < W = mgR, 由動(dòng)能定理可得：—mg?R—WNQ= mvQ2 — mvN2 ,得VQ>0 ,仍會(huì)向上運(yùn)動(dòng)一段距離，選項(xiàng)C正確, 【xx新課標(biāo)II-17】17. 一汽車(chē)在平直公路上行駛。從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P隨時(shí)間t的變化如圖所示。假定汽車(chē)所受阻力的大小f恒定不變。下列描述該汽車(chē)的速度v隨時(shí)間t變化的圖像中，可能正確的是 【答案】A 【解析】 試題分析：由圖可知，汽車(chē)先以恒定功率P1起動(dòng)，所以剛開(kāi)始做加速度減小的加速度運(yùn)動(dòng)，后以更大功率P2運(yùn)動(dòng)，所以再次做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。 考點(diǎn)：機(jī)車(chē)起動(dòng)問(wèn)題 【xx新課標(biāo)II-21】21. 如圖，滑塊a、b的質(zhì)量均為m，a套在固定直桿上，與光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通過(guò)鉸鏈用剛性輕桿連接。不計(jì)摩擦，a、b可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g。則 A. a落地前，輕桿對(duì)b一直做正功 B. a落地時(shí)速度大小為 C. a下落過(guò)程中，其加速度大小始終不大于g D. a落地前，當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，b對(duì)地面的壓力大小為mg 【答案】BD 考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；運(yùn)動(dòng)的合成與分解 【xx重慶-8】.（16分）同學(xué)們參照伽利略時(shí)期演示平拋運(yùn)動(dòng)的方法制作了如題8圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板。M 板上部有一半徑為的圓弧形的粗糙軌道，P為最高點(diǎn)，Q為最低點(diǎn)，Q點(diǎn)處的切線(xiàn)水平，距底板高為.N板上固定有三個(gè)圓環(huán).將質(zhì)量為的小球從P處?kù)o止釋放，小球運(yùn)動(dòng)至Q飛出后無(wú)阻礙地通過(guò)各圓環(huán)中心，落到底板上距Q水平距離為處。不考慮空氣阻力，重力加速度為.求： （1）距Q水平距離為的圓環(huán)中心到底板的高度； （2）小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度的大小以及對(duì)軌道壓力的大小和方向； （3）摩擦力對(duì)小球做的功. 【答案】（1）到底板的高度；（2）速度的大小為 ，壓力的大小，方向豎直向下 ；（3）摩擦力對(duì)小球作功 【解析】 試題分析：（1）由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知， 同理：， 考點(diǎn)：本題考查平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、動(dòng)能定理、牛頓第二定律、牛頓第三定律。 （xx浙江-14）下列說(shuō)法正確的是 A電流通過(guò)導(dǎo)體的熱功率與電流大小成正比 B力對(duì)物體所做的功與力的作用時(shí)間成正比 C電容器所帶電荷量與兩極板間的電勢(shì)差成正比 D彈性限度內(nèi)，彈簧的勁度系數(shù)與彈簧伸長(zhǎng)量成正比 【答案】C 考點(diǎn)：電功率，功，電容，胡克定律 （xx浙江-18）我國(guó)科學(xué)家正在研制航母艦載機(jī)使用的電磁彈射器。艦載機(jī)總質(zhì)量為，設(shè)起飛過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推力恒為；彈射器有效作用長(zhǎng)度為100m，推力恒定。要求艦載機(jī)在水平彈射結(jié)束時(shí)速度大小達(dá)到80m/s。彈射過(guò)程中艦載機(jī)所受總推力為彈射器和發(fā)動(dòng)機(jī)推力之和，假設(shè)所受阻力為總推力的20％，則 A彈射器的推力大小為 B彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功為 C彈射器對(duì)艦載機(jī)做功的平均功率為 D艦載機(jī)在彈射過(guò)程中的加速度大小為 【答案】ABD 【解析】 試題分析：設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力為，彈射器的推力為，則阻力為，根據(jù)動(dòng)能定理可得，，故解得，A正確；彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功為，B正確；艦載機(jī)在彈射過(guò)程中的加速度大小為 ，根據(jù)公式可得運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，所以彈射器對(duì)艦載機(jī)做功的平均功率為，故C錯(cuò)誤D正確； 考點(diǎn)：動(dòng)能定理，牛頓第二定律，運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，功率和功的計(jì)算 （xx浙江-21）甲同學(xué)準(zhǔn)備做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，乙同學(xué)準(zhǔn)備做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn) （1）圖1中A、B、C、D、E表示部分實(shí)驗(yàn)器材，甲同學(xué)需在圖中選用的器材_____________乙同學(xué)需在圖中選用的器材___________.（用字母表示） （2）乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室選齊所需器材后，經(jīng)正確操作獲得如圖2所示的兩條紙帶①和②。紙帶__________的加速度大（填①或者②），其加速度大小為_(kāi)___________. 【答案】（1）AB；BDE（2）①，（） 紙帶②中前第1、2點(diǎn)與第2、3點(diǎn)的位移差為三個(gè)點(diǎn)的位移差為 根據(jù)逐差法可得紙帶①的加速度大，大小為 考點(diǎn)：“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)；“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn) （xx浙江-23）如圖所示，用一塊長(zhǎng)的木板在墻和桌面間架設(shè)斜面，桌面高H=0.8m，長(zhǎng)。斜面與水平桌面的傾角可在0~60間調(diào)節(jié)后固定。將質(zhì)量m=0.2kg的小物塊從斜面頂端靜止釋放，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，忽略物塊在斜面與桌面交接處的能量損失。（重力加速度?。蛔畲箪o摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力） （1）求角增大到多少時(shí)，物塊能從斜面開(kāi)始下滑；（用正切值表示） （2）當(dāng)增大到37時(shí)，物塊恰能停在桌面邊緣，求物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù) （已知sin37=0.6，cos37=0.8） （3）繼續(xù)增大角，發(fā)現(xiàn)=53時(shí)物塊落地點(diǎn)與墻面的距離最大，求此最大距離 【答案】（1）（2）（3） 考點(diǎn)：動(dòng)能定理，運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 （xx四川-9）．（15分）嚴(yán)重的霧霾天氣，對(duì)國(guó)計(jì)民生已造成了嚴(yán)重的影響，汽車(chē)尾氣是形成霧霾的重要污染源，“鐵腕治污”已成為國(guó)家的工作重點(diǎn)，地鐵列車(chē)可實(shí)現(xiàn)零排放，大力發(fā)展地鐵，可以大大減少燃油公交車(chē)的使用，減少汽車(chē)尾氣排放。 若一地鐵列車(chē)從甲站由靜止啟動(dòng)后做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，先勻加速運(yùn)動(dòng)20s達(dá)到最高速度72km/h，再勻速運(yùn)動(dòng)80s，接著勻減速運(yùn)動(dòng)15s到達(dá)乙站停住。設(shè)列車(chē)在勻加速運(yùn)動(dòng)階段牽引力為1106N，勻速階段牽引力的功率為6103kW，忽略勻減速運(yùn)動(dòng)階段牽引力所做的功。 （1）求甲站到乙站的距離； （2）如果燃油公交車(chē)運(yùn)行中做的功與該列車(chē)從甲站到乙站牽引力做的功相同，求公交車(chē)排放氣體污染物的質(zhì)量。（燃油公交車(chē)每做1焦耳功排放氣體污染物310－6克） 【答案】（1）s＝1950m；（2）m＝2.04kg 【解析】 試題分析：（1）根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，地鐵列車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為：s1＝ ① 勻減速運(yùn)動(dòng)的位移為：s3＝ ② 根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，地鐵列車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)的位移為：s2＝vt2 ③ 根據(jù)題意可知，甲站到乙站的距離為：s＝s1＋s2＋s3 ④ 由①②③④式聯(lián)立，并代入數(shù)據(jù)解得：s＝1950m （2）地鐵列車(chē)在從甲站到乙站的過(guò)程中，牽引力做的功為：W1＝Fs1＋Pt2 ⑤ 根據(jù)題意可知，燃油公交車(chē)運(yùn)行中做的功為：W2＝W1 ⑥ 由①⑤⑥式聯(lián)立，并代入數(shù)據(jù)解得：W2＝6.8108J 所以公交車(chē)排放氣體污染物的質(zhì)量為：m＝310－96.8108kg＝2.04kg 考點(diǎn)：勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)與勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用，以及功大小的計(jì)算。 （xx四川-10）．（18分）如圖所示，粗糙、絕緣的直軌道OB固定在水平桌面上，B端與桌面邊緣對(duì)齊，A是軌道上一點(diǎn)，過(guò)A點(diǎn)并垂直于軌道的豎直面右側(cè)有大小E＝1.5106N/C，方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。帶負(fù)電的小物體P電荷量是2.010－6C，質(zhì)量m＝0.25kg，與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，P從O點(diǎn)由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.55s到達(dá)A點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度是5m/s，到達(dá)空間D點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角為α，且tanα＝1.2。P在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終受到水平向右的某外力F作用，F(xiàn)大小與P的速率v的關(guān)系如表所示。P視為質(zhì)點(diǎn)，電荷量保持不變，忽略空氣阻力，取g＝10 m/s2，求： （1）小物體P從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至速率為2m/s所用的時(shí)間； （2）小物體P從A運(yùn)動(dòng)至D的過(guò)程，電場(chǎng)力做的功。 【答案】（1）t1＝0.5s；（2）W＝－9.25J。 【解析】 試題分析：（1）物體P在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，豎直方向上只受重力mg和支持力N作用，因此其滑動(dòng)摩擦力大小為：f＝μmg＝1N 根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，物體P在速率v＝0～2m/s時(shí)，所受水平外力F1＝2N＞f，因此，在進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域之前，物體P做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a1，不妨設(shè)經(jīng)時(shí)間t1速度為v1＝2m/s，還未進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域。 根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：v1＝a1t1 ① 根據(jù)牛頓第二定律有：F1－f＝ma1 ② 由①②式聯(lián)立解得：t1＝＝0.5s＜0.55s，所以假設(shè)成立 即小物體P從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至速率為2m/s所用的時(shí)間為t1＝0.5s （2）當(dāng)物體P在速率v＝2～5m/s時(shí)，所受水平外力F2＝6N，設(shè)先以加速度a2再加速t2＝0.05s至A點(diǎn)，速度為v2，根據(jù)牛頓第二定律有：F2－f＝ma2 ③ 根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：v2＝v1＋a2t2 ④ 由③④式聯(lián)立解得：v2＝3m/s ⑤ 物體P從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過(guò)程中，由題意可知，所受水平外力仍然為F2＝6N不變，設(shè)位移為x1，加速度為a3，根據(jù)牛頓第二定律有：F2－f－qE＝ma3 ⑥ 根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：2a3x1＝－ ⑦ 由⑤⑥⑦式聯(lián)立解得：x1＝1m ⑧ 根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物體P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，水平外力為F3＝qE＝3N，因此，離開(kāi)桌面在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上只受重力，做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)時(shí)，其水平向右運(yùn)動(dòng)位移為x2，時(shí)間為t3，則在水平方向上有：x2＝vBt3 ⑨ 根據(jù)幾何關(guān)系有：cotα＝ ⑩ 由⑨⑩式聯(lián)立解得：x2＝m ? 所以電場(chǎng)力做的功為：W＝－qE（x1＋x2） ? 由⑧??式聯(lián)立解得：W＝－9.25J 考點(diǎn)：物體的受力分析、牛頓第二定律、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、功的定義式的應(yīng)用。 【xx山東-23】. 如圖甲所示，物塊與質(zhì)量為m的小球通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)兩等高定滑輪連接。物塊置于左側(cè)滑輪正下方的表面水平的壓力傳感裝置上，小球與右側(cè)滑輪的距離為l。開(kāi)始時(shí)物塊和小球均靜止，將此時(shí)傳感裝置的示數(shù)記為初始值?，F(xiàn)給小球施加一始終垂直于l段細(xì)繩的力，將小球緩慢拉起至細(xì)繩與豎直方向成60o角，如圖乙所示，此時(shí)傳感裝置的示數(shù)為初始值的1.25倍；再將小球由靜止釋放，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至最低位置時(shí)，傳感裝置的示數(shù)為初始值的0.6倍.不計(jì)滑輪的大小和摩擦，重力加速度的大小為g。求： （1）物塊的質(zhì)量； （2）從釋放到運(yùn)動(dòng)至最低位置的過(guò)程中，小球克服阻力所做的功。 【答案】（1）3m；（2）0.1mgl 考點(diǎn)：物體的平衡；牛頓第二定律；動(dòng)能定理. 【xx廣東-36】36．(18分)如圖18所示，一條帶有圓軌道的長(zhǎng)軌道水平固定，圓軌道豎直，底端分別與兩側(cè)的直軌道相切，半徑R＝0.5m，物塊A以v0＝6m/s的速度滑入圓軌道，滑過(guò)最高點(diǎn)Q，再沿圓軌道滑出后，與直軌道上P處?kù)o止的物塊B碰撞，碰后粘在一起運(yùn)動(dòng)，P點(diǎn)左側(cè)軌道光滑，右側(cè)軌道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段長(zhǎng)度都為L(zhǎng)＝0.1m，物塊與各粗糙段間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ＝0.1，A、B的質(zhì)量均為m＝1kg(重力加速度g取10m/s2；A、B視為質(zhì)點(diǎn)，碰撞時(shí)間極短)。 (1)求A滑過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小v和受到的彈力大小F； (2)碰后AB最終停止在第k個(gè)粗糙段上，求k的數(shù)值； (3)碰后AB滑至第n個(gè)(n＜k)光滑段上的速度vn與n的關(guān)系式。 【答案】（1）F = 22N (2) k = 45 (3) vn = m/s (且n < k ) 【考點(diǎn)】功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用；動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力 【解析】(1)由機(jī)械能守恒定律得：mv02 = mg(2R) + mv2 得：A滑過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度v = 4m/s 在Q點(diǎn)，由牛頓第二定律和向心力公式有： F + mg = 解得：A滑過(guò)Q點(diǎn)時(shí)受到的彈力 F = 22N （2）AB碰撞前A的速度為vA , 由機(jī)械能守恒定律有： mv02 = mvA2 得：vA = v0 = 6m/s AB碰撞后以共同的速度vp前進(jìn)，由動(dòng)量守恒定律得： mvA = (m + m)vp 得：vp = 3m/s 總動(dòng)能Ek = (m + m)vp2 = 9J 滑塊每經(jīng)過(guò)一段粗糙段損失的機(jī)械能ΔE = fL = μ(m + m)gL = 0.2J 則： k = = 45 (3)AB滑到第n個(gè)光滑段上損失的能量E損 = nΔE = 0.2n J 由能量守恒得：(m + m)vp2 - (m + m)vn2 = nΔE 帶入數(shù)據(jù)解得：vn = m/s ，（n < k） 【xx福建-21】21. （19分）如圖，質(zhì)量為M的小車(chē)靜止在光滑的水平面上，小車(chē)AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道，BC段是長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于B點(diǎn)，一質(zhì)量為m的滑塊在小車(chē)上從A點(diǎn)靜止開(kāi)始沿軌道滑下，重力加速度為g。 （1）若固定小車(chē)，求滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)小車(chē)的最大壓力； （2）若不固定小車(chē)，滑塊仍從A點(diǎn)由靜止下滑，然后滑入BC軌道，最后從C點(diǎn)滑出小車(chē)，已知滑塊質(zhì)量,在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車(chē)速度大小的2倍，滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求： ① 滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小車(chē)的最大速度vm； ② 滑塊從B到C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小車(chē)的位移大小s。 【答案】：（1）3mg （2）①②s=L/3 【解析】 試題分析：（1）由圖知，滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)小車(chē)的壓力最大 從A到B，根據(jù)動(dòng)能定理： 在B點(diǎn)： 聯(lián)立解得：FN=3mg，根據(jù)牛頓第三定律得，滑塊對(duì)小車(chē)的最大壓力為3mg （2）①若不固定小車(chē)， 滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的速度最大 根據(jù)動(dòng)量守恒可得： 從A到B，根據(jù)能量守恒： 聯(lián)立解得： ②設(shè)滑塊到C處時(shí)小車(chē)的速度為v，則滑塊的速度為2v，根據(jù)能量守恒： 解得： 小車(chē)的加速度： 根據(jù) 解得：s=L/3 【xx北京-23】.（18 分）如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個(gè)物塊，彈簧質(zhì)量不計(jì)。物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量為 m，在水平桌面上沿 x 軸運(yùn)動(dòng)，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 。以彈簧原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置為坐標(biāo)原點(diǎn) O，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為 x 時(shí)，物塊所受彈簧 彈力大小為 F=kx,k 為常量。 （1）請(qǐng)畫(huà)出 F 隨 x 變化的示意圖；并根據(jù) F-x 的圖像求物塊沿 x 軸從 O 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到位置 x 的 過(guò)程中彈力所做的功。 a. 求彈力所做的功.并據(jù)此求彈性勢(shì)能的變化量； b. 求滑動(dòng)摩擦力所做的功；并與彈力做功比較，說(shuō)明為什么不存在與摩擦力對(duì)應(yīng)的“摩 擦力勢(shì)能”的概念。 【答案】 （1） （2） 因?yàn)槟Σ亮ψ龉εc路程成正比，而非像彈簧彈力做功一樣與路徑無(wú)關(guān)，只與初末位置有關(guān)，所以無(wú)“摩擦勢(shì)能”的概念。 【難度】★★ 【考點(diǎn)】用圖像法求做功，功能關(guān)系。 【解析】（1）彈簧彈力與位移的圖像如圖， 圖像面積即為彈性做功:則 （2）a:由圖可知，物體由 x1?x2的過(guò)程中，彈力做功：， 由W=??EP得： b:在此過(guò)程中摩擦力做功由f = N， Wf =?fs 得 因?yàn)槟Σ亮ψ龉εc路程成正比，而非像彈簧彈力做功一樣與路徑無(wú)關(guān)，而只與初 末位置有關(guān)，所以無(wú)”摩擦勢(shì)能” 的概念。 【xx江蘇-9】9．如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長(zhǎng)。圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，AC=h。圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A；彈簧始終在彈性限度之內(nèi)，重力加速度為g，則圓環(huán) A．下滑過(guò)程中，加速度一直減小 B．下滑過(guò)程中，克服摩擦力做功為 C．在C處，彈簧的彈性勢(shì)能為 D．上滑經(jīng)過(guò)B的速度大于下滑經(jīng)過(guò)B的速度 【答案】BD 3假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉?lái)的（ ） A.4倍 B. 2倍 C.倍 D. 倍 【答案】D 【解析】設(shè)，當(dāng)阻力等于牽引力時(shí)，速度最大，輸出功率變化前，有，變化后有，聯(lián)立解得，D正確； 【xx海南-4】如圖，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端登高。質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自軌道端點(diǎn)P由靜止開(kāi)始滑下，滑到最低點(diǎn)Q時(shí)，對(duì)軌道的正壓力為2mg，重力加速度大小為g，質(zhì)點(diǎn)自P滑到Q的過(guò)程中，克服摩擦力所做的功為（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【xx天津-5】5如圖所示，固定的豎直光滑長(zhǎng)桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)．圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長(zhǎng)狀態(tài)。現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開(kāi)始下滑，已知彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?L(未超過(guò)彈性限度)，則在圓環(huán)下滑到 最大距離的過(guò)程中 A．圓環(huán)的機(jī)械能守恒 B．彈簧彈性勢(shì)能變化了mgL C．圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)．所受合力為零 D．圓環(huán)重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能之和保持不變 【答案】B 【xx天津-10】10．(16分)某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意如圖．皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下保持V=1 m／s的恒定速度向右運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2 kg的郵件輕放在皮帶上．郵件和皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= 0．5。設(shè)皮帶足夠長(zhǎng)．取g=10m／s2，在郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中，求 (1)郵件滑動(dòng)的時(shí)間t ； (2)郵件對(duì)地的位移大小x ； (3)郵件與皮帶間的摩擦力對(duì)皮帶做的功W。 【答案】（1）0.2s (2) 0.1m (3) -2 J 【解析】（1）設(shè)郵件放到皮帶上與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中受到的滑動(dòng)摩擦力為F，則 F = μmg 由牛頓第二定律求出郵件的加速度a = F/m =μg =5m/s 由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律v = at ，代入數(shù)據(jù)得： t = v/a = 0.2s （2）郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中，對(duì)郵件應(yīng)用動(dòng)能定理，有 Fx = mv2 – 0 由式并代入數(shù)據(jù)得： x = 0.1m （3）郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中，設(shè)皮帶相對(duì)地面的位移為s ，則 S = vt 摩擦力對(duì)皮帶做的功W = -Fs 由式并代入數(shù)據(jù)得：W = -2 J