高考物理机械能及其守恒定律试题归类例析.docx

C． C． ， D． ， A．B．C．D．【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 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=F =kmg。由P=Fv 可知最大速度，则 可知最大速度 ，则 ，故 ，选项B 正确。 【答案】B A．B．C．D．【例 2】（2014·全国卷 A． B． C． D． 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o 所 以 落 地 时 速 度 方 向 与 水 平 方 向 的 夹 角【解析】建立平抛运动模型，设物体水平抛出的初速度为 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 o 所 以 落 地 时 速 度 方 向 与 水 平 方 向 的 夹 角 ，则，选项B ，则 ，选项B 正确。 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．， 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． ， 【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 则加速度之比为 1:2，位移之比为 1:2。而摩擦力不变，由 W =-F ·x 得： ；由 动能定理： ， ，整理得： ，故。C ，故 。C 正确。 【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 【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A．Mg－5Mg B．Mg+mg C．Mg+5mg D．Mg+10 【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 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。 【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 C．tanθ 和D．（－1）tanθ 和【解析】根据动能定理：，解得1 21 2 0【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v =v C．tanθ 和 D．（ －1）tanθ 和 【解析】根据动能定理： ，解得 1 2 1 2 0 【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 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 A．tanθ 和 B．（ －1）tanθ 和 ，故选项A、 ，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。 【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，物块的最大弹力相同，根据牛顿第二定律有：，由于两最大速度较大， ， ，质量较小的物块平衡位置较高，合力做功较大，物块的 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