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2015北京各区县高三物理模拟题分类汇编6-机械能


2015 北京各区县高三物理模拟题分类汇编 6—机械能

(15 海淀零模) 22. (16 分) 如图所示, 楔形物块固定在水平地面上, 其斜面的倾角 θ=37° 。 一个质量 m=0.50kg 的小物块以 v0=8.0m/s 的初速度,沿斜面向上滑行一段距离速度减为 零。已知小物块与斜面间的动摩擦因数 μ=0.25,sin37° =0.60,cos37°

=0.80,g 取 10m/s2。 求: (1)小物块向上滑行过程中的加速度大小; v0 (2)小物块向上滑行的时间; (3)小物块向上滑行过程中克服摩擦力所做的功。
θ 图9

(15 西城一模)18.应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和 深入。例如人原地起跳时,总是身体弯曲,略下蹲,再猛然蹬地,身体打开,同时获得 向上的初速度,双脚离开地面。从开始蹬地到双脚离开地面的整个过程中,下列分析正 确的是 A.地面对人的支持力始终等于重力 B.地面对人的支持力的冲量大于重力的冲量 C.人原地起跳过程中获得的动能来自于地面 D.人与地球所组成的系统的机械能是守恒的 (15 东城一模)23.(18 分)如图甲所示,在劲度系数为 k 的轻弹簧下挂一个质量为 m 的物体,将物体从弹簧原长处无初速释放;图乙所示的物体和弹簧与图甲中完全相同, 用手托着物体从弹簧原长处缓缓下落,直至手离开物体后,物体处于静止。 (不考虑空 气阻力) (1)简要说明图甲中的物体被释放后做什么运动; (2)做出图乙中手对物体的支持力 F 随物体下降位移 x 变化的示意图,借助 F-x 图像求支持力 F 做功的大小; a (3)利用弹力做功只和始末位置有关的特点,求图甲中 物体运动的最大速度。
甲 乙

b

(15 朝阳一模)23. (18 分)如图甲所示,倾角 θ =37° 的粗糙斜面固定在水平面上,斜 面足够长。一根轻弹簧一端固定在斜面的底端,另一端与质量 m=1.0kg 的小滑块(可视 为质点)接触,滑块与弹簧不相连,弹簧处于压缩状态。当 t=0 时释放滑块。在 0~0.24s 时间内,滑块的加速度 a 随时间 t 变化的关系如图乙所示。已知弹簧的劲度系数
k ? 2.0 ? 102 N/m, 当 t=0.14s 时, 滑块的速度 v1=2.0m/s。 g 取 l0m/s2, sin37° =0.6, cos37° =0.8。 1 弹簧弹性势能的表达式为 Ep ? kx2(式中 k 为弹簧的劲度系数, x 为弹簧的形变量) 。 求: 2

(1)斜面对滑块摩擦力的大小 f; (2)t=0.14s 时滑块与出发点间的距离 d; (3)在 0~0.44s 时间内,摩擦力做的功 W。

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图甲

图乙

(15 丰台一模)23. (18 分)低空跳伞是一种极限运动,一般在高楼、悬崖、高塔等固定 物上起跳。人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而增大,而且速度越大 空气阻力增大得越快。因低空跳伞下落的高度有限,导致在空中调整姿态、打开伞包的 时间较短,所以其危险性比高空跳伞还要高。 一名质量为 70kg 的跳伞运动员背有质量为 10kg 的伞包从某高层建筑顶层跳下,且 一直沿竖直方向下落, 其整个运动过程的 v-t 图象如图所示。 已知 2.0s 末的速度为 18m/s, 10s 末拉开绳索开启降落伞,16.2s 时安全落地,并稳稳地站立在地面上。g 取 10m/s2,请 根据此图象估算: (1)起跳后 2s 内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小; (2)运动员从脚触地到最后速度减为零的过程中,若不计伞的质量及此过程中的空 气阻力,则运动员所需承受地面的平均冲击力多大; (3)开伞前空气阻力对跳伞运动员(包括其随身携带的全部装备)所做的功(结果 保留三位有效数字) 。
v/m· s-1
40 30 20 10

0

2

4 6 8 10 12 14 16 18 t/s

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(15 石景山一模)24. (20 分)如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带 甲和乙,甲的速度为 v0。质量均为 m 的工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙 上,工件与乙之间的动摩擦因数为 μ。乙的宽度足够大, 重力加速度为 g。 (1)若乙保持静止,求某工件在乙上滑行的距离; (2)若乙的速度也为v0,求: ①刚滑上乙时,某工件受到摩擦力的大小和方向; ②某工件在乙上垂直于传送带乙的运动方向滑行的距离; m ③某工件在乙上滑行的过程中产生的热量。 (3)若乙的速度为 v,试判断某工件在乙上滑行的过程中 所受摩擦力是否发生变化,并通过分析和计算说明理由。 (15 顺义一模)17.如图所示,质量为 m 的物块静止在水平面上,物块上连接一根劲度系 数为 k 的轻质弹簧。某时刻(t=0)施加一外力在弹簧上端 A 点,让 A 点以速度 v 匀速上 升,重力加速度为 g,则下列说法正确的是 A.经过时间 t ?

mg 物块脱离地面 kv

B.物块脱离地面后以速度 v 向上做匀速运动 C.物块脱离地面后向上运动的过程中其机械能守恒 D.整个过程中弹簧、物块、地球所组成系统的机械能守恒 (15 顺义一模)20.质量为 m 的物体从距离地面高度为 H0 处由静止落下,若不计空气 阻力,物体下落过程中动能 Ek 随距地面高度 h 变化关系的 Ek-h 图像是 Ek Ek Ek Ek

0 A

H0

h

0 B

H0

h

0 C

H0

h

0 D

H0

h

(15 顺义一模)22.(16 分)如图所示,两个斜面 AB 和 CD 的倾角分别为 α 和 β,且均与 水平面 BC 平滑连接。水平面的 C 端静止地放置一质量为 m 的物块,在斜面 AB 上一质 量为 M 的物块加速下滑, 冲至水平面后与物块 m 碰撞前瞬间速度为 v0 , 碰撞后合为一体 冲上斜面 CD,物块与斜面的动摩擦因数均为 ? ,重力加速度为 g。求: (1) 物体 M 在斜面 AB 上运动时的加速度 a; (2)两物体碰后的共同速度 v ; (3)能冲上斜面 CD 的最大高度H。 D β C m B α M A

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(15 通州一模)23.钓鱼岛是我国的领土,决不允许别国侵占。近期,为提高警惕保卫 祖国,我国海军为此进行了登陆演练。如图所示,假设一艘战舰因吨位巨大,只能停锚 在离海岸登陆点 s=1.1km 处。登陆队员需要从较高的军舰甲板上,利用绳索下滑到登陆 快艇上再进行登陆接近目标,若绳索两端固定好后,绳索可以近似看成与竖直方向的夹 角 θ=37o 的斜面。 队员甲由静止开始匀加速滑到某最大速度, 再以大小相等的加速度匀减 速滑至快艇,速度刚好为零。已知军舰甲板到快艇的竖直高度 H=20m,在队员甲开始下 滑时,队员乙在甲板上同时开始向快艇平抛救生圈,第一个救生圈刚落到快艇,紧接着 以相同的初速度抛第二个,第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇。重力加速度 (人、 救生圈和快艇均可视为质点, 忽略空气阻力) 。 g ? 10 m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8。 问: (1)救生圈被抛出时的初速度 v0 是多大? (2)队员甲在何处速度最大?最大速度 vm 是多大? (3)若快艇额定功率为 P=5kW,载人后连同装备总 质量为 M=100kg,从静止开始以额定功率向登陆点加 速靠近,离登陆点 s1=0.1km 时刚好能达到最大速度 v′ 然后减速靠岸, 快艇在水中受到的阻力恒 m =10 m/s, 定,求快艇加速运动的时间 t′。 (15 西城二模)18.如图所示为游乐场中过山车的一段轨道, P 点是这段轨道的最高点, A、B、C 三处是过山车的车头、中点和车尾。假设这段轨道是圆轨道,各节车厢的质量 相等,过山车在运行过程中不受牵引力,所受阻力可忽略。那么,过山车在通过 P 点的 P 过程中,下列说法正确的是 A.车头 A 通过 P 点时的速度最小 B B.车的中点 B 通过 P 点时的速度最小 C C.车尾 C 通过 P 点时的速度最小 D.A、B、C 通过 P 点时的速度一样大
A

(15 昌平二模)18.一个质量为 m 的带电小球,在竖直方向的匀强电场中水平抛出,不计 空气阻力,测得小球的加速度大小为

g ,方向向下,其中 g 为重力加速度。则在小球下 3


落 h 高度的过程中,下列说法正确的是(

2 mgh 3 1 C.小球的重力势能减少 mgh 3
A.小球的动能增加

2 mgh 3 2 D.小球的机械能减少 mgh 3
B.小球的电势能减小

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