高考物理试题分类汇编《机械能》(9.10)(3)

等于球b动能的增加量，C正确；相遇后的任意时刻，球a的速度始终大于球b的速度，因此重力对球

a做功功率大于对球b做功功率，D错。答案：C

1b2h12(hM?dm)g(m?M)2?s2.4010、答案：(M?m)gs22t、t(M?m)dbd、2、

12、解析：

推荐下载

精 品 试 卷

13、解析：此题考查平抛运动规律、牛顿运动定律、竖直面内的圆周运动、机械能守恒定律等知识点 （1）质量为m的鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供，则

(1)

解得

(2)

(2)弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能，由机械能守恒定律有

由（2）（3）得

…………………..(3) ………………….(4)

(3)不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响，质量为m的鱼饵离开管口C后做平抛运动，设经过t时间落到水面上，离OO’的水平距离为x1，由平抛规律有

………………………..(5) ………………………(6)

由 （5）（6）两式得当鱼饵的质量为

………………..(7)

时，设其到达管口C时速度大小为V2，由机械能守恒定律有

…………………..(8)

由 （4）（8）两式解得

由（5）（9）（10）解得：

……………………..(9)

故，鱼饵能够落到水面的最大面积S，S=

(πx22-πx12)= πR2（或8.25πR2）。

14、析：（1）设小球能通过最高点，且此时的速度为v1。在上升过程中，小球的机械能守恒。则

1212mv1?mgL?mv0 ① 22 v1?6m/s ② 设小球到达最高点时，轻杆对小球的作用力为F，方向向下，则

推荐下载

精 品 试 卷

v12 F?mg?m ③

L 由②③式，得 F=2N ④

由牛顿第三定律可知，小球对轻杆的作用力大小为2N，方向竖直向上。

（2）解除锁定后，设小球通过最高点时的速度为v2，此时滑块的速度为V。在上升过程中，因系统在水平方

向上不受外力作用，水平方向的动量守恒。以水平向右的方向为正方向，有 mv2?MV?0 ⑤ 在上升过程中，因只有重力做功，系统的机械能守恒，则

12112 ⑥ mv2?MV2?mgL?mv0222 由⑤⑥式，得 v2=2m/s ⑦

（3）设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始点的距离为s1，滑块向左移动的距离为s2，任意时刻小球

的水平速度大小为v3，滑块的速度大小为V/。由系统水平方向的动量守恒，得 mv3?MV??0 ⑦ 将⑧式两边同乘以?t，得

mv3?t?MV??t?0 ⑨

因⑨式对任意时刻附近的微小间隔?t都成立，累积相加后，有 ms1?Ms2?0 ○10 又 s1?s2?2L ○11 由○10○11式 s1?212 m ○

315、解析：设子弹的初速为v0,穿过2d厚度的钢板时共同速度为：v 受到阻力为f. 对系统由动量和能量守恒得：

mv0?(m?2m)v ①

11f?2d?mv02?(m?2m)v2 ②

2212由①②得：fd?mv0 ③

6子弹穿过第一块厚度为d的钢板时，设其速度为v1，此时钢板的速度为u，穿第二块厚度为d的钢板时共用速度为v2，穿过深度为d?，

对子弹和第一块钢板系统由动量和能量守恒得：mv0?mv1?mu ④

111fd?mv02?mv12?mu2 ⑤

222由③④⑤得：v1?3?3v0(v1?u故只取一个) ⑥ 6对子弹和第二块钢板系统由动量和能量守恒得：mv1?(m?m)v2 ⑦

推荐下载

精 品 试 卷

11f?d??mv12?(m?m)v22 ⑧

22由③⑥⑦⑧得：d??2?3d 412gt ① 216、析：（1）粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，有2R?解得

t?2Rg ②

（2）设球A的质量为m，碰撞前速度大小为v1，把球A冲进轨道最低点时的重力势能定为0，由机械能守恒定律知

1212mv?mv1?2mgR 22设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2，由动量守恒定律知 mv1?2mv2 飞出轨道后做平抛运动，水平方向分运动为匀速直线运动，有 2R?v2t 综合②③④⑤式得 v2?22gR

17解析：（1）汽车牵引力与输出功率的关系P?F牵v

将P?50kW，v1?90km/h?25m/s代入得F牵?④

⑤

③

P?2?103N v13当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有F阻?2?10N

（2）在减速过程中，注意到发动机只有

1P用于汽车的牵引，根据动能定理有 511212Pt?F阻L?mv2?mv1，代入数据得Pt?1.575?105J 52244电源获得的电能为E电?0.5?Pt?6.3?10J

53(3)根据题设，轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为F阻?2?10N。此过程中，由能量转化及守恒定律

可知，仅有电能用于克服阻力做功E电?F阻L?，

代入数据得L??31.5m 18、答案：（1）受力图见右。根据平衡条件，的拉力大小F=mgtanα （2）运动中只有重力做功，系统机械能守恒

T 12 mgl(1?cos?)?mv

2则通过最低点时，小球的速度大小 v?2gl(1?cos?) mg

F v2根据牛顿第二定律 T??mg?m

lv2?mg(3?2cos?)，方向竖直向上。 解得轻绳对小球的拉力 T??mg?ml推荐下载

精 品 试 卷

推荐下载