2014高考物理机械能及其守恒定律试题归类例析.docxVIP

高考物理机械能及其守恒定律试题归类例析 【例1】（2014·重庆卷）某车以相同功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则 A．????? B．????? C．???? D． 【解析】以相同功率在两种不同的水平路面上行驶达最大速度时，有F=Ff=kmg。由P=Fv可知最大速度，则，故，选项B正确。 【答案】B 【例2】（2014·全国卷II卷）取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（?? ） A．?? ???????B．???????????? C．???????? D． 【解析】建立平抛运动模型，设物体水平抛出的初速度为v0，抛出时的高度为h。根据题意，由，有；由于竖直方向物体做自由落体运动，则落地的竖直速度。所以落地时速度方向与水平方向的夹角，则，选项B正确。 【答案】B 【例3】（2014·全国卷II卷）一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v，若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v，对于上述两个过程，用、分别表示拉力F1、F2所做的功，、分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则（? ） A． ，????????? B． ， C． ，??????? D． ， 【解析】由于物体两次受恒力作用做匀加速运动，由于时间相等，末速度之比为1:2，则加速度之比为1:2，位移之比为1:2。而摩擦力不变，由Wf=-Ff·x得：；由动能定理：，，整理得：，故。C正确。 【答案】C 【例4】（2014·全国卷II卷）如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为 A．Mg－5Mg???? B．Mg+mg??? C．Mg+5mg??? D．Mg+10mg 【解析】根据机械能守恒，小圆环到达大圆环低端时：，对小圆环在最低点，由牛顿定律可得：；对大圆环，由平衡可知：，解得，选项C正确。 【答案】C 【例5】（2014·安徽卷）如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O点的水平线。已知一小球从M点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需的时间为t1；若该小球仍由M点以初速率v0出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为v2，所需时间为t2。则 A．v1=v2，t1t2?????? B．v1v2，t1t2????? C．v1=v2，t1t2???? D．v1v2，t1t2 【解析】由于是内壁光滑的闭合椭圆形管道，运动中只有重力做功，机械能守恒，MON在同一水平线上，故v1=v2=v0；而沿管道MPN运动，先减速后加速，沿管道MQN运动，先加速后减速，前者平均速率小，后者平均速率大，运动的路程相同，故t1t2。A正确。 【答案】A 【例6】（2014·大纲卷）一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为（??? ） A．tanθ和??????? B．（－1）tanθ和 C．tanθ和 ???????D．（－1）tanθ和 【解析】根据动能定理：，解得，故选项A、C错误；当物块的初速度为时，有，解得：，故选项B错误、选项D正确。 【答案】D 【例7】（2014·福建卷）如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块 A．最大速度相同??? ?????B．最大加速度相同 C．上升的最大高度不同?? D．重力势能的变化量不同 【解析】撤去外力后，两物块受到重力、弹力和支持力作用，在斜面上做往复运动，当弹簧弹力等于重力沿斜面向下的分力时，速度最大，根据牛顿第二定律和动能定理，有：，，质量较小的物块平衡位置较高，合力做功较大，物块的最大速度较大，A项错误；初位置时物块具有的加速度最大，由于弹簧的压缩量一定，所以最大弹力相同，根据牛顿第二定律有：，由于两物块质量不同，所以最大加速度也不同，B项错误；由于弹簧相同，压缩量相同，所以两弹簧的弹性势能相同，速度为零时，物块的动能也为零，减少的弹性势能全部转化为物块的重力势能，则两物块最后的重力势能相等，重力势能变化量相等，且两物