高中物理机械能相关十二种题型整理(有题有答案有解析).doc

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机械能题型整理

机械能相关题型分类：

功和功率问题

机车问题

图像问题

和抛体运动的结合

和圆周运动结合

和斜面/弹簧结合

与关联速度的结合

非质点问题

与滑轮的结合

与电磁场的结合

与动量的结合

多过程问题

一、功和功率问题

1.【来源】河南省郑州市2016-2017学年高一下学期期末物理试卷

如图，质量分别为M和m的两物块（均可视为质点，且M＞m）分别在同样大小的恒力作用下，沿水平面由静止开始做直线运动，两力与水平面的夹角相同，两物块经过的位移相同．设此过程中F1对M做的功为W1，F2对m做的功为W2，则（）

A．无论水平面光滑与否，都有W1=W2

B．若水平面光滑，则W1＞W2

C．若水平面粗糙，则W1＞W2

D．若水平面粗糙，则W1＜W2

答案及解析：

1.A

【考点】功的计算．

【分析】两个作用力大小相等，作用的位移也相等，通过W=Fscosθ，比较做功的大小．

【解答】解：由题意可知：

F1做功为W1=FLcosα

F2做功为W2=FLcosα

故BCD错误，A正确；

故选：A

2.质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则

A．3t0时刻的瞬时功率为

B．3t0时刻的瞬时功率为

C．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为

D．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为

2.参考答案：BD

名师点睛：本题主要考查了平均功率与瞬时功率的求法以及牛顿第二定律的应用，注意P=Fv即可以求平均功率与瞬时功率；一般只能求解平均功率。

二、机车问题

3．质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从t＝0时刻开始受到方向恒定的水平拉力F作用，F与时间t的关系如图甲所示。物体在时刻开始运动，其v－t图象如图所示乙，若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则

A．物体与地面间的动摩擦因数为

B．物体在t0时刻的加速度大小为

C．物体所受合外力在t0时刻的功率为2F0v0

D．水平力F在t0到2t0这段时间内的平均功率为

3．AD【解析】物体在时刻开始运动，说明阻力等于水平拉力故为f=F0，摩擦因数为，故A正确；在t0时刻有牛顿第二定律可知，2F0-f=ma，，故B错误；物体受到的合外力为F=2F0-f=F0，功率为P=F0v0，故C错误；2t0时刻速度为，在t0~2t0时刻的平均速度为，故平均功率为，故D正确。故选AD。

4.(2017福建龙岩四校联考,9,4分)(多选)联合国气候变化大会达成《哥本哈根协议》,为减少二氧化碳排放,我国城市公交推出新型节能环保电动车,在检测某款电动车性能的实验中,质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为15m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出F-图像(图中AB、BO均为线段),假设电动车行驶中所受的阻力恒定,则由图像可得()

A.在全过程中,电动车在B点时速度最大

B.电动车运动过程中所受的阻力

C.电动车的额定功率

D.电动车从开始运动到刚好达到最大速度所用的时间

答案BC

三、图像问题

5．（2018·江西省景德镇市浮梁县第一中学模拟）一小球在空中从t=0时刻开始做自由落体运动，如图所示。以地面为参考平面，关于小球速率v、重力的瞬时功率P、小球的动能Ek和重力势能Ep随时间

B．C．D．

5．B【解析】小球做自由落体运动，则有：速度v=gt，即v–t图象是一条过原点的倾斜直线，故A错误；根据P=mgv=mg2t，可知P–t图象也是一条过原点的倾斜直线，故B正确；根据Ek=

Ep=mgh=mgH-

【点睛】根据自由落体运动的性质，列出速度的表达式，重力的瞬时功率的表达式，动能的表达式和重力势能的表达式，并进行分析求解。

6．一个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，那么如图所示，表示物体的动能随高度h变化的图象A，物体的重力势能EP随速度v变化的图象B，物体的机械能E随高度h变化的图象C，物体的动能Ek随速度v的变化图象D，可能正确的是

6．ABCD【解析】以一定的速度竖直上抛的物体，不计空气阻力，机械能守恒，因此C选项正确。由机械能守恒定律可得：，所以A选项正确。由公式，可知B选项正确。又因为，所以D选项正确，故选ABCD。

7．（2018·衡水金卷四省第三次大联考）一个小球从光滑固定的圆弧槽的A点由静止释放后，经最低点B运动到C点的过程中，小球的动能Ek随时间t的变化图象可能是

B．

C．D．

8．在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止，v–t图象如图所示。设汽车的牵引力为F，摩擦力为f，全过程中牵引力做功W1，克服摩擦