1、1专题 10 机械能一选择题1（2018 高考全国理综 I）高 铁 列 车 在 启 动 阶 段 的 运 动 可 看 作 初 速 度 为 零 的 均 加 速 直 线 运 动 ， 在 启 动 阶 段列 车 的 动 能A与它所经历的时间成正比B与它的位移成正比C与它的速度成正比D与它的动量成正比【参考答案】B【命题意图】 本题考查匀变速直线运动规律、动能、动量及其相关的知识点。2（2018 江苏高考物理）从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面忽略空气阻力，该过程中小球的动能 Ek与时间 t 的关系图象是【参考答案】 A【命题意图】本题考查竖直上抛运动、动能的概念和 Ek-t 图象，意
2、在考查考生的推理能力和 分析能力。【解题思路】小球做竖直上抛运动时，速度 v=v0-gt，根据动能公式 21kmv得 ，故图象 A 正确。 3. （2018 高考全国理综 I） 如图， abc 是竖直面内的光滑固定轨道， ab 水平，长度为 2R： bc 是半径为R 的四分之一的圆弧，与 ab 相切于 b 点。一质量为 m 的小球。始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，2自 a 点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为 g。小球从 a 点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为A2 mgR B4 mgR C5 mgR D6 mgR【参考答案】C 【命题意图】本题考查了运动的合成与分解、动能定
3、理等知识，意在考查考生综合力学规律解决问题的能力。4. （2018 年 11 月浙江选考物理）奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，下列说法不正确的是第 5 题图A. 加速助跑过程中， 运动员的动能增加B. 起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增加C. 起跳上升过程中，运动员的重力势能增加D. 越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少动能增加【参考答案】.B3【名师解析】起跳上升过程中，杆的形变逐渐减小，杆的弹性势能转化为运动员的重力势能，杆的弹性势能一直减小，选项 B 说法 不正确。5.如图所示，一质量为 m 的滑块以初速度 v0从固定于地面的斜面底端 A 开始冲上斜面，到达某一高度后返回 A，斜面
4、与滑块之间有摩擦。下列各项分别表示它在斜面上运动的速度 v、加速度 a、重力势能 Ep和机械能 E 随时间变化的图像，可能正确的是（ ）【参考答案】C二计算题1（9 分）（2019 北京海淀期中）如图 15 所示，AB 是一个固定在竖直面内的光滑弧形轨道，与半径为 R的竖直圆形轨道 BCD 在最低点 B 平滑连接，且 B 点的切线是水平的；BCD 圆轨道的另一端 D 与水平直轨道DE 平滑连接。B、D 两点在同一水平面上，且 B、D 两点间沿垂直圆轨道平面方向错开了一段很小的距离，可使运动物体从圆轨道转移到水平直轨道上。一个质量为 m 的小球（可视为质点）在 A 点由静止释放沿弧形轨道滑下，当
5、它经过 B 点进入圆轨道时对轨道的压力大小为其重力大小的 9 倍，小球运动到圆轨道的最高点 C 时，对轨道的压力恰好与它所受 的重力大小相等，小球沿圆轨道经过 D 点后，再沿水平轨道 DE 向右运动。已知重力加速度为 g。4（1）求小球运动到圆轨道的最高点 C 时速度的大小；（2）求 A 点距水平面的高度 h； （3）若小球在竖直左、右半圆轨道部分克服摩擦阻力做的功近似相等，求小球经过竖直圆轨道的过程中，克服摩擦阻力所做的总功。【名师解析】. （9 分）（1）小球经过最高点时对轨道的压力 NC mg，依据牛顿第三定律可知小球受到的压力 NC mg设小球 通过最高点的速度为 vC，依据牛顿第二定
6、律有 NC mg mvC2R4（2019 广东七校联考）（12 分）如图所示 ，倾角 37的斜面固定在水平面上，质量为 m1kg 的滑块（可视为质点）由斜面上最低点 P 以初动能 Ek020J 沿斜面向上运动，当其向上经过 A 点时动能EkA8J，机械能的变化量E 机 3J.重力加速度 g10m/s 2，sin370.6，求：（1）物块所受摩擦力的大小；（2）物块回到 P 点时速度的大小。【命题意图】本题考查动能定理及其相关知识点。【解题思路】55(20 分)（2018 高考全国理综 III）如图，在竖直平面 内，一半径为 R 的光滑圆弧轨道 ABC 和水平轨道 PA 在 A 点相切。 BC
7、为圆弧轨道的直径。 O 为圆心， OA 和 OB 之间的夹角为 ，sin =3/5，一质量为 m的小球沿水平轨道向右运动，经 A 点沿圆弧轨道通过 C 点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在 C 点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为 g。求：（1）水平恒力的大小和小球到达 C 点时速度的大小；（2）小球到达 A 点时动量的大小； （3）小球从 C 点落至水平轨道所用的时间。【命题意图】本题考查小球在竖直面内的圆周运动、受力分析、动量、斜下抛运动及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识解决问
8、题的的能力。【压轴题透析】（1）根据小球在 C 点所受合力的方向指向圆心可以得出水平恒力的大小。根据小球在 C点对轨道的压力恰好为零，可以得出所受的合外力，由合外力等于向心力得出小球到达 C 点时速度的大小。6（2）对小球由 A 到 C 的运动过程，利用动能定理可以得出小球到达 A 点时速度的大小，利用动量定义可以得出小球到达 A 点时动量的大小。 7(12 分)（2019 四川攀枝花统考）如图所示，AB 是半径为 R 的四分之一光滑圆弧轨道，固定在竖直平面内，B 为轨道最低点，距水平地面的高度为 12。现将质量为 m 的小球从 A 点正上方的某点 P（图中末画出）由静止释放，最后落在水平地面上的 C 点，C 点距 B 点的水平距离为 2R。重力加速度为 g，不计空气阻力，求：(1)小球经过 B 点时，轨道对小球的作用力大小；(2)P 点距 A 点的高度。【名师解析】.（12 分） （2）设 P 点距 A 点的高度为 h，小球从 P 点落下至 B 点过程由动能定理：（3 分）解得： Rh（1 分）。
