專題06機(jī)械能2023年高考物理母題題源解密

專題06機(jī)械能考向一功、功率、動能定理【母題來源一】2022年高考廣東卷【母題題文】（2022·廣東卷·T9）如圖所示，載有防疫物資的無人駕駛小車，在水平段以恒定功率、速度勻速行駛，在斜坡段以恒定功率、速度勻速行駛。已知小車總質(zhì)量為，，段的傾角為，重力加速度g取，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的有（）A.從M到N，小車牽引力大小為 B.從M到N，小車克服摩擦力做功C.從P到Q，小車重力勢能增加 D.從P到Q，小車克服摩擦力做功【答案】ABD【解析】A．小車從M到N，依題意有代入數(shù)據(jù)解得故A正確；B．依題意，小車從M到N，因勻速，小車所受的摩擦力大小為則摩擦力做功為則小車克服摩擦力做功為800J，故B正確；C．依題意，從P到Q，重力勢能增加量為故C錯誤；D．依題意，小車從P到Q，摩擦力為f2，有摩擦力做功為聯(lián)立解得則小車克服摩擦力做功為700J，故D正確。故選ABD?！灸割}來源二】2022年高考湖北卷【母題題文】（2022·湖北·T7）一質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動，在前一段時(shí)間內(nèi)速度大小由v增大到2v，在隨后的一段時(shí)間內(nèi)速度大小由2v增大到5v。前后兩段時(shí)間內(nèi)，合外力對質(zhì)點(diǎn)做功分別為W1和W2，合外力的沖量大小分別為I1和I2。下列關(guān)系式一定成立的是（）A.， B.，C.， D.，【答案】C【解析】根據(jù)動能定理可知可得由于速度是矢量，具有方向，當(dāng)初、末速度方向相同時(shí)，動量變化量最小，方向相反時(shí)，動量變化量最大，因此沖量的大小范圍是可知故選C?！灸割}來源三】2022年高考湖北卷【母題題文】（2022·浙江6月卷·T13）小明用額定功率為、最大拉力為的提升裝置，把靜置于地面的質(zhì)量為的重物豎直提升到高為的平臺，先加速再勻速，最后做加速度大小不超過的勻減速運(yùn)動，到達(dá)平臺速度剛好為零，取，則提升重物的最短時(shí)間為（）A.13.2s B.14.2s C.15.5s D.17.0s【答案】C【解析】為了以最短時(shí)間提升重物，一開始先以最大拉力拉重物做勻加速上升，當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí)，保持功率不變直到重物達(dá)到最大速度，接著做勻速運(yùn)動，最后以最大加速度做勻減速上升至平臺速度剛好為零，重物在第一階段做勻加速上升過程，根據(jù)牛頓第二定律可得當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí)，設(shè)重物速度為，則有此過程所用時(shí)間和上升高度分別為重物以最大速度勻速時(shí)，有重物最后以最大加速度做勻減速運(yùn)動的時(shí)間和上升高度分別為設(shè)重物從結(jié)束勻加速運(yùn)動到開始做勻減速運(yùn)動所用時(shí)間為，該過程根據(jù)動能定理可得又聯(lián)立解得故提升重物的最短時(shí)間為C正確，A【母題來源四】2022年高考浙江卷【母題題文】（2022·浙江1月卷·T20）如圖所示，處于豎直平面內(nèi)的一探究裝置，由傾角=37°的光滑直軌道AB、圓心為O1的半圓形光滑軌道BCD、圓心為O2的半圓形光滑細(xì)圓管軌道DEF、傾角也為37°的粗糙直軌道FG組成，B、D和F為軌道間的相切點(diǎn)，彈性板垂直軌道固定在G點(diǎn)（與B點(diǎn)等高），B、O1、D、O2和F點(diǎn)處于同一直線上。已知可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊質(zhì)量m=0.1kg，軌道BCD和DEF的半徑R=0.15m，軌道AB長度，滑塊與軌道FG間的動摩擦因數(shù)，滑塊與彈性板作用后，以等大速度彈回，sin37°=0.6，cos37°=0.8?；瑝K開始時(shí)均從軌道AB上某點(diǎn)靜止釋放，（1）若釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的長度l=0.7m，求滑塊到最低點(diǎn)C時(shí)軌道對其支持力FN的大??；（2）設(shè)釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的長度為，滑塊第一次經(jīng)F點(diǎn)時(shí)的速度v與之間的關(guān)系式；（3）若滑塊最終靜止在軌道FG的中點(diǎn)，求釋放點(diǎn)距B點(diǎn)長度的值?！敬鸢浮浚?）7N；（2）；（3）見解析【解析】（1）到C點(diǎn)過程據(jù)動能定理可得C點(diǎn)時(shí)（2）能過最高點(diǎn)時(shí)，則能到F點(diǎn)，則恰到最高點(diǎn)時(shí)據(jù)動能定理可得解得要能過F點(diǎn)（3）設(shè)摩擦力做功為第一次到達(dá)中點(diǎn)時(shí)的n倍據(jù)動能定理可得解得當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)BD錯誤；故選C?！久}意圖】本類題通常主要考查對摩擦力、向心力、功、動能等基本運(yùn)動概念的理解，以及對摩擦力做功、動能定理等物理概念與規(guī)律的理解與簡單的應(yīng)用?！究荚嚪较颉繌慕鼛啄旮呖紒砜?，關(guān)于機(jī)械能的考查，多以選擇題的形式出現(xiàn)，有時(shí)與電流及電磁感應(yīng)相結(jié)合命題。動能定理多數(shù)題目是與牛頓運(yùn)動定律、平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動以及電磁學(xué)等知識相結(jié)合的綜合性試題；動能定理仍將是高考考查的重點(diǎn)，高考題注重與生產(chǎn)、生活、科技相結(jié)合，將對相關(guān)知識的考查放在一些與實(shí)際問題相結(jié)合的情境中?！镜梅忠c(diǎn)】（1）變力做功的計(jì)算方法①用動能定理W=ΔEk或功能關(guān)系求。②當(dāng)變力的功率P一定時(shí)，可用W＝Pt求功，如機(jī)車恒功率啟動時(shí)。③當(dāng)力的大小不變，而方向始終與運(yùn)動方向相同或相反時(shí)，這類力做的功等于力和路程（不是位移）的乘積．如滑動摩擦力做功等。④當(dāng)力的方向不變，大小隨位移做線性變化時(shí)，可先求出力的平均值，再由W＝Flcosα計(jì)算。⑤作出變力F隨位移l變化的圖象，圖象與位移所在軸所圍的“面積”即為變力做的功。（2）計(jì)算功率的基本方法首先判斷待求的功率是瞬時(shí)功率還是平均功率。①平均功率的計(jì)算方法利用；利用。②瞬時(shí)功率的計(jì)算方法，v是t時(shí)刻的瞬時(shí)速度（3）分析機(jī)車啟動問題時(shí)的注意事項(xiàng)①機(jī)車啟動的方式不同，機(jī)車運(yùn)動的規(guī)律就不同，因此機(jī)車啟動時(shí)，其功率、速度、加速度、牽引力等物理量的變化規(guī)律也不相同，分析圖象時(shí)應(yīng)注意坐標(biāo)軸的意義及圖象變化所描述的規(guī)律。②在用公式P＝Fv計(jì)算機(jī)車的功率時(shí)，F(xiàn)是指機(jī)車的牽引力而不是機(jī)車所受到的合力。③恒定功率下的加速一定不是勻加速，這種加速過程發(fā)動機(jī)做的功可用W＝Pt計(jì)算，不能用W＝Fl計(jì)算（因?yàn)镕是變力）。④以恒定牽引力加速時(shí)的功率一定不恒定，這種加速過程發(fā)動機(jī)做的功常用W＝Fl計(jì)算，不能用W＝Pt計(jì)算（因?yàn)楣β蔖是變化的）。⑤勻加速過程結(jié)束時(shí)機(jī)車的速度并不是最后的最大速度．因?yàn)榇藭r(shí)F>F阻，所以之后還要在功率不變的情況下變加速一段時(shí)間才達(dá)到最后的最大速度vm。（4）對動能定理的理解：動能定理公式中等號表明了合外力做功與物體動能的變化間的兩個關(guān)系：①數(shù)量關(guān)系：即合外力所做的功與物體動能的變化具有等量代換關(guān)系，可以通過計(jì)算物體動能的變化，求合外力的功，進(jìn)而求得某一力的功。②因果關(guān)系：合外力的功是引起物體動能變化的原因；動能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、Ek等，在處理含有上述物理量的問題時(shí)，優(yōu)先考慮使用動能定理。（5）運(yùn)用動能定理需注意的問題①應(yīng)用動能定理解題時(shí)，在分析過程的基礎(chǔ)上無需深究物體運(yùn)動過程中狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)，只需考慮整個過程的功及過程初末的動能。②若過程包含了幾個運(yùn)動性質(zhì)不同的分過程，既可分段考慮，也可整個過程考慮。③應(yīng)用動能定理分析多過程問題，關(guān)鍵是對研究對象受力分析：正確分析物體受力，要考慮物體受到的所有力，包括重力；要弄清各力做功情況，計(jì)算時(shí)應(yīng)把已知功的正、負(fù)代入動能定理表達(dá)式；有些力在物體運(yùn)動全過程中不是始終存在，導(dǎo)致物體的運(yùn)動包括幾個物理過程，物體運(yùn)動狀態(tài)、受力情況均發(fā)生變化，因而在考慮外力做功時(shí)，必須根據(jù)不同情況分別對待。④在應(yīng)用動能定理解決問題時(shí)，動能定理中的位移、速度各物理量都要選取同一個慣性參考系，一般都選地面為參考系。考向二機(jī)械能守恒定律功能關(guān)系與能量守恒【母題來源一】2022年高考全國乙卷【母題題文】（2022·全國乙卷·T16）固定于豎直平面內(nèi)的光滑大圓環(huán)上套有一個小環(huán)，小環(huán)從大圓環(huán)頂端P點(diǎn)由靜止開始自由下滑，在下滑過程中，小環(huán)的速率正比于（）A.它滑過的弧長B.它下降的高度C.它到P點(diǎn)的距離D.它與P點(diǎn)的連線掃過的面積【答案】C【解析】如圖所示設(shè)圓環(huán)下降的高度為，圓環(huán)的半徑為，它到P點(diǎn)的距離為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得由幾何關(guān)系可得聯(lián)立可得可得故C正確，ABD錯誤。故選C?！灸割}來源二】2022年高考全國乙卷【母題題文】5.（2022·河北·T9）如圖，輕質(zhì)定滑輪固定在天花板上，物體和用不可伸長的輕繩相連，懸掛定滑輪上，質(zhì)量，時(shí)刻將兩物體由靜止釋放，物體的加速度大小為。時(shí)刻輕繩突然斷開，物體能夠達(dá)到的最高點(diǎn)恰與物體釋放位置處于同一高度，取時(shí)刻物體所在水平面為零勢能面，此時(shí)物體的機(jī)能為。重力加速度大小為，不計(jì)摩擦和空氣阻力，兩物體均可視為質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.物體和的質(zhì)量之比為 B.時(shí)刻物體的機(jī)械能為C.時(shí)刻物體重力的功率為 D.時(shí)刻物體的速度大小【答案】BCD【解析】A．開始釋放時(shí)物體Q的加速度為，則解得選項(xiàng)A錯誤；B．在T時(shí)刻，兩物體的速度P上升的距離細(xì)線斷后P能上升的高度可知開始時(shí)PQ距離為若設(shè)開始時(shí)P所處的位置為零勢能面，則開始時(shí)Q的機(jī)械能為從開始到繩子斷裂，繩子的拉力對Q做負(fù)功，大小為則此時(shí)物體Q的機(jī)械能此后物塊Q的機(jī)械能守恒，則在2T時(shí)刻物塊Q的機(jī)械能仍為，選項(xiàng)B正確；CD．在2T時(shí)刻，重物P的速度方向向下；此時(shí)物體P重力的瞬時(shí)功率選項(xiàng)CD正確。故選BCD。【母題來源三】2022年高考全國乙卷【母題題文】9、（2022·湖北·T16）打樁機(jī)是基建常用工具。某種簡易打樁機(jī)模型如圖所示，重物A、B和C通過不可伸長的輕質(zhì)長繩跨過兩個光滑的等高小定滑輪連接，C與滑輪等高（圖中實(shí)線位置）時(shí)，C到兩定滑輪的距離均為L。重物A和B的質(zhì)量均為m，系統(tǒng)可以在如圖虛線位置保持靜止，此時(shí)連接C的繩與水平方向的夾角為60°。某次打樁時(shí)，用外力將C拉到圖中實(shí)線位置，然后由靜止釋放。設(shè)C的下落速度為時(shí)，與正下方質(zhì)量為2m的靜止樁D正碰，碰撞時(shí)間極短，碰撞后C的速度為零，D豎直向下運(yùn)動距離后靜止（不考慮C、D再次相碰）。A、B、C、D均可視為質(zhì)點(diǎn)。（1）求C的質(zhì)量；（2）若D在運(yùn)動過程中受到的阻力F可視為恒力，求F的大?。唬?）撤掉樁D，將C再次拉到圖中實(shí)線位置，然后由靜止釋放，求A、B、C的總動能最大時(shí)C的動能。【答案】（1）；（2）6.5mg；（3）【解析】（1）系統(tǒng)在如圖虛線位置保持靜止，以C為研究對象，根據(jù)平衡條件可知解得（2）CD碰后C的速度為零，設(shè)碰撞后D的速度v，根據(jù)動量守恒定律可知解得CD碰撞后D向下運(yùn)動距離后停止，根據(jù)動能定理可知解得F=6.5mg（3）設(shè)某時(shí)刻C向下運(yùn)動的速度為v′，AB向上運(yùn)動的速度為v，圖中虛線與豎直方向的夾角為α，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知令對上式求導(dǎo)數(shù)可得當(dāng)時(shí)解得即此時(shí)于是有解得此時(shí)C的最大動能為【命題意圖】本類題通常主要考查機(jī)械能守恒定律和功能關(guān)系等基本運(yùn)動概念的理解，以及機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用?！究荚嚪较颉繌慕鼛啄旮呖紒砜?，機(jī)械能守恒定律，多數(shù)是與牛頓運(yùn)動定律、平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動以及電磁學(xué)等知識相結(jié)合的綜合性試題；高考題注重與生產(chǎn)、生活、科技相結(jié)合，將對相關(guān)知識的考查放在一些與實(shí)際問題相結(jié)合的情境中【得分要點(diǎn)】（1）應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的基本思路①選取研究對象。②根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程，進(jìn)行受力、做功分析，判斷機(jī)械能是否守恒。③恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對象在過程的初、末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能。③選取方便的機(jī)械能守恒定律的方程形式進(jìn)行求解。（2）機(jī)械能守恒的判斷方法①利用機(jī)械能的定義判斷（直接判斷）：分析動能和勢能的和是否變化。②用做功判斷：若物體或系統(tǒng)只有重力（或彈簧的彈力）做功，或有其他力做功，但其他力做功的代數(shù)和為零，則機(jī)械能守恒。③用能量轉(zhuǎn)化來判斷：若物體系統(tǒng)中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒。④對多個物體組成的系統(tǒng)，除考慮外力是否只有重力做功外，還要考慮系統(tǒng)內(nèi)力做功，如有滑動摩擦力做功時(shí)，因有摩擦熱產(chǎn)生，系統(tǒng)機(jī)械能將有損失。⑤對一些繩子突然繃緊、物體間碰撞等問題，機(jī)械能一般不守恒，除非題目中有特別說明或暗示（3）多物體機(jī)械能守恒問題的分析方法①對多個物體組成的系統(tǒng)要注意判斷物體運(yùn)動過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒．②注意尋找用繩或桿相連接的物體間的速度關(guān)系和位移關(guān)系．③列機(jī)械能守恒方程時(shí)，一般選用ΔEk＝–ΔEp的形式．（4）幾種常見的功能關(guān)系表達(dá)式①合外力做功等于物體動能的改變，即W合＝Ek2–Ek1＝ΔEk。（動能定理）②重力做功等于物體重力勢能的減少，即WG＝Ep1–Ep2＝–ΔEp。③彈簧彈力做功等于彈性勢能的減少，即W彈＝Ep1–Ep2＝–ΔEp。④除了重力和彈簧彈力之外的其他力所做的總功，等于物體機(jī)械能的改變，即W其他力＝E2–E1＝ΔE。（功能原理）⑤電場力做功等于電荷電勢能的減少，即W電＝Ep1–Ep2＝–ΔEp。（5）能量守恒定律及應(yīng)用①列能量守恒定律方程的兩條基本思路：某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，且減少量和增加量一定相等；某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加且減少量和增加量一定相等。②應(yīng)用能量守恒定律解題的步驟：分析物體的運(yùn)動過程及每個小過程的受力情況，因?yàn)槊總€過程的受力情況不同，引起的能量變化也不同；分清有多少形式的能[如動能、勢能（包括重力勢能、彈性勢能、電勢能）、內(nèi)能等]在變化；明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少，并且列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達(dá)式；列出能量守恒關(guān)系式：ΔE減＝ΔE增。③功能關(guān)系式選用上優(yōu)先選擇動能定理，其次是機(jī)械能守恒定律；最后選擇能量守恒定律，特別研究對對象是系統(tǒng)，且系統(tǒng)機(jī)械能守恒時(shí)，首先考慮機(jī)械能守恒定律1.（2022·福建泉州市高三下學(xué)期三檢）如圖，工人在斜坡上用一繩跨過肩膀把貨物從A點(diǎn)緩慢拉到B點(diǎn)，輕繩與斜坡的夾角恒為θ。若工人采用身體前傾的姿勢使θ變小且保持恒定，仍把貨物從A點(diǎn)緩慢拉到B點(diǎn)，則用身體前傾的姿勢拉貨物（）A.一定更省力，對貨物做的功也一定更少B.一定更省力，但對貨物做的功一定更多C.不一定更省力，但對貨物做的功一定更多D.不一定更省力，但對貨物做的功一定更少【答案】C【解析】設(shè)繩中拉力為T，斜面傾角為，根據(jù)平衡關(guān)系整理對貨物做的功θ變小，拉力不一定變小，但做功一定變大。故選C。2.（2022·福建省龍巖市高三下學(xué)期一模）一輛小轎車在平直路面上以恒定功率加速，其加速度a和速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示。已知轎車的總質(zhì)量為1300kg，其所受的阻力不變，則轎車（）A.速度隨時(shí)間均勻增大 B.加速度隨時(shí)間均勻減小C.所受阻力大小為2.73×103N D.電動機(jī)輸出功率為9.1×103W【答案】C【解析】A．由圖可知，加速度變化，故做變加速直線運(yùn)動，故A錯誤；B．函數(shù)方程因?yàn)檗I車做變加速運(yùn)動，所以加速度不是隨時(shí)間均勻減小，故B錯誤；CD．對汽車受力分析，受重力、支持力、牽引力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有聯(lián)立得結(jié)合圖線，當(dāng)物體的速度最大時(shí)，加速度為零，故結(jié)合圖象可以知道，a=0時(shí)，解得所以最大速度為33m/s由圖象可知解得由圖象可知解得故C正確D錯誤。故選C。3.（2022·福建泉州市高三下學(xué)期三檢）如圖，水平傳送帶順時(shí)針勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，速度大小為2m/s。質(zhì)量為1.5kg的貨箱無初速度放上傳送帶，經(jīng)過0.5s時(shí)間，貨箱與傳送帶恰好相對靜止。取重力加速度，則貨箱與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為____________，因摩擦產(chǎn)生的熱量為__________J?！敬鸢浮竣?0.4②.3【解析】[1]貨箱在摩擦力的作用下加速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律可得又代入數(shù)據(jù)，解得[2]根據(jù)摩擦力產(chǎn)生熱量的公式，即又代入數(shù)據(jù)，解得故可得因摩擦產(chǎn)生的熱量為4.（2022·福建省龍巖市高三下學(xué)期一模）如圖所示，雜技演員表演“水流星”，在長為L的細(xì)繩的一端系一個碗，以繩的另一端為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，當(dāng)碗經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)繩子拉力是碗和碗內(nèi)水總重力的9倍。重力加速度為g，碗可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力。求：（1）碗通過最低點(diǎn)時(shí)速度的大?。唬?）碗通過最高點(diǎn)時(shí)繩子拉力是碗和碗內(nèi)水總重力幾倍?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）設(shè)碗和碗內(nèi)水的總質(zhì)量為m，碗通過最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v1，繩子拉力為F1，對碗和碗內(nèi)的水，由牛頓第二定律和向心力公式有聯(lián)立可得（2）設(shè)碗通過最高點(diǎn)時(shí)速度大小為v2，繩子拉力為F2，拉力是重力的N倍，碗從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，由動能定理有由牛頓第二定律和向心力公式有聯(lián)立可得5.（2022屆安徽省蕪湖市高三（上）期末質(zhì)量監(jiān)控理綜物理試題）某物塊以120J初動能從固定斜面底端上滑，以斜面底端所在的水平面為零勢能參考平面，物塊滑到最高點(diǎn)時(shí)重力勢能為80J。物塊在斜面滑動過程中，當(dāng)動能和勢能恰好相等時(shí)，其機(jī)械能可能為（）A.J B.96J C.100J D.80J【答案】AB【解析】【詳解】從斜面底端到頂部過程，根據(jù)動能定理，有mgxsinθfx=0120在最高點(diǎn)，重力勢能為mgxsinθ=80fx=40Jmgsinθ=2f當(dāng)物塊上滑到動能和勢能恰好相等時(shí)，物體上滑x2，則120mgx2sinθfx2=mgsinθx2機(jī)械能E=120J24J=96J當(dāng)物塊下滑到動能和勢能恰好相等時(shí)，物體從最高點(diǎn)下滑x3，則80fx3=2mg(xx3)sinθ其中mgxsinθ=80解得fx3=J機(jī)械能為E＇=80JJ=J故選AB。6.(2022屆云南省高三（下）第一次統(tǒng)測物理試題)如圖甲所示，木板與水平面間的夾角可調(diào)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊從木板的底端以初速度沿木板向上運(yùn)動。保持大小恒定，改變，小物塊沿木板向上滑動的最大距離s隨之改變，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的“”曲線如圖乙所示。若木板足夠長且木板與物塊之間的動摩擦因數(shù)為，取重力加速度，則（）A.物塊初速度大小為6m/sB.當(dāng)物塊沿木板上滑距離最短時(shí)，木板與水平面的夾角為53°C.當(dāng)物塊沿木板上滑距離最短時(shí)，木板與水平面的夾角為60°D.物塊沿木板上滑的最短距離為【答案】AC【解析】【詳解】A．由圖象可知，當(dāng)時(shí)，s=1.8m，此時(shí)小物塊做豎直上拋運(yùn)動故A正確；BCD．當(dāng)板與水平方向夾角為θ時(shí)，由動能定理得解得令，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知所以當(dāng)物塊沿木板上滑距離最短時(shí)，木板與水平面的夾角為60°，且最小距離故C正確BD錯誤。故選AC。7.（2022屆四川省成都市蓉城名校聯(lián)盟高三（下）2月第二次聯(lián)考理綜物理試題）如圖，一小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面上的A點(diǎn)由靜止開始沿斜面自由下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面，經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變，小物塊最終停在C點(diǎn)。已知小物塊與斜面、水平面間的動摩擦因數(shù)相等，初始時(shí)斜面與水平面之間的夾角為=15°，現(xiàn)保證小物塊初始釋放位置的投影始終在A'，增大斜面與水平面之間的夾角至60°，不計(jì)空氣阻力，則小物塊最終（）A.停在C點(diǎn)左側(cè)B.仍然停在C點(diǎn)C.停在C點(diǎn)右側(cè)D.可能停在C點(diǎn)左側(cè)，也可能停在C點(diǎn)右側(cè)【答案】C【解析】【詳解】設(shè)的距離為d，從A點(diǎn)到B點(diǎn)，由動能定理可得小物塊在B點(diǎn)的速度為增大至60°，增大，增大，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可知，到達(dá)B點(diǎn)的速度越大，將運(yùn)動得越遠(yuǎn)，ABD錯誤，C正確。故選C。8.(2022屆云南省昆明市第一中學(xué)高三（上）第四次聯(lián)考理綜物理試題)如圖所示，水平地面上放置一質(zhì)量為M的木箱，長為L的輕桿一端固定在轉(zhuǎn)軸O上，另一端連接一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，開始時(shí)桿豎直靜止放置，受到微小的擾動后，木箱被小球推著向左運(yùn)動，木箱和小球分離前某一時(shí)刻木箱速度為v，桿和水平方向成a角，不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g，則（）A.此時(shí)小球繞O做圓周運(yùn)動的角速度為B.此時(shí)小球繞O做圓周運(yùn)動的角速度為C.M和m之比為D.M和m之比為【答案】AC【解析】【詳解】AB．分離時(shí)小球水平方向的分速度和木箱速度相等，小球做圓周運(yùn)動，根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系解得A正確，B錯誤；CD．根據(jù)機(jī)械能守恒定律解得C正確，D錯誤。故選AC。9.（2022屆河南省許昌市高三（上）第一次質(zhì)量檢測理科綜合物理試題）如圖所示，一傾斜固定傳送帶以恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動。在傳送帶底端B無初速度地放一個工件，工件在摩擦力作用下從傳送帶底端B滑動到頂端A，然后進(jìn)入平臺裝箱打包。則當(dāng)工件從傳送帶底端B滑動到頂端A的過程中，下列說法正確的是（）A.摩擦力對工件所做的功等于工件動能的增量B.摩擦力對工件所做的功等于工件機(jī)械能的增量C.摩擦力對工件所做的功等于工件和傳送帶之間的摩擦生熱D.工件克服重力所做的功等于工件重力勢能的增量【答案】BD【解析】【分析】【詳解】AB．當(dāng)工件從傳送帶底端B滑動到頂端A的過程中，由能量關(guān)系可知，摩擦力對工件所做的功等于工件的動能和重力勢能的增加量之和，即等于機(jī)械能的增量，選項(xiàng)A錯誤，B正確；C．摩擦力對工件所做的功等于摩擦力與工件的位移的乘積，而摩擦生熱等于摩擦力與工件相對皮帶滑動的距離的乘積，則摩擦力對工件所做的功大于工件和傳送帶之間的摩擦生熱，選項(xiàng)C錯誤；D．工件克服重力所做的功等于工件重力勢能的增量，選項(xiàng)D正確。故選BD。10.(2022屆福建省三明市普通高中高三（上）期末質(zhì)量檢測物理試題)如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有光滑定滑輪。一輕繩跨過滑輪，其一端與懸掛一物塊Q的豎直輕彈簧連接，另一端與斜面上的物塊P相連。托住物塊Q輕彈簧處于原長時(shí)，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將Q由靜止釋放（未著地），P始終保持靜止，已知物塊P與Q質(zhì)量分別為3m與m，，輕繩不可伸長，輕彈簧始終在彈性限度內(nèi)，以下判斷正確的（）A.Q下落過程，P所受的摩擦力一直減小B.Q下落過程，P所受的摩擦力先減小后增大C.Q從釋放至最低點(diǎn)過程中，Q所受的合力先做正功后做負(fù)功D.Q從釋放至最大速度過程中，Q克服彈簧彈力做的功等于重力勢能的減少量【答案】BC【解析】【詳解】AB．Q剛開始釋放時(shí)，只受重力作用，加速度方向向下，根據(jù)牛頓第二定律可得當(dāng)Q下到最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)運(yùn)動的對稱性，可知此時(shí)Q的加速度大小也為g，方向豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律有解得Q釋放前P所受的摩擦力為方向向上；Q在最低點(diǎn)時(shí)P所受的摩擦力為方向向下，所以Q下落過程，P所受的摩擦力先減小后增大，A錯誤，B正確；C．Q從釋放至最低點(diǎn)過程中，Q所受的合力先向下后向上，所以合力先做正功后做負(fù)功，C正確；D．Q從釋放至最大速度過程中，Q克服彈簧彈力做的功等于重力勢能的減少量與動能增加量之差，D錯誤。故選BC。11.(2022屆云南省昆明市第一中學(xué)高三（上）第一次摸底測試?yán)砭C物理試題)如圖所示，傾角為θ=37°的傳送帶在電動機(jī)帶動下沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動，將一質(zhì)量為m=10kg的木箱（尺寸可忽略）輕輕放到傳送帶底端A，木箱運(yùn)動的速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，t=10s時(shí)刻木箱到達(dá)傳送帶上端B（g取10m/s2）。則（）A.木箱與傳動帶之間的動摩擦因數(shù)為0.6B.木箱與傳動帶之間的動摩擦因數(shù)為0.8C.木箱從A到B的過程中，電動機(jī)消耗的電能為920JD.木箱從A到B的過程中，電動機(jī)消耗的電能為1240J【答案】BD【解析】【分析】詳解】AB．木箱剛放上去時(shí)做勻加速運(yùn)動，其加速度可求得木箱與傳動帶之間的動摩擦因數(shù)選項(xiàng)B正確，A錯誤；CD．由能量守恒知木箱從A到B的過程中，電動機(jī)消耗的電能等于物塊獲得的重力勢能、動能以及因摩擦而產(chǎn)生的熱能之和，相對位移選項(xiàng)D正確，C錯誤。故選BD。12.（2022屆四川省成都市第七中學(xué)高三（下）入學(xué)考試?yán)砭C物理試題）如圖所示，一滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面軌道AB的A點(diǎn)由靜止滑下后，進(jìn)入與斜面軌道在B點(diǎn)相切的、半徑R=0.5m的光滑圓弧軌道，且O為圓弧軌道的圓心，C點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn)，滑塊運(yùn)動到D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為28N。已知OD與OC、OB與OC的夾角分別為53°和37°，滑塊質(zhì)量m=0.5kg，與軌道AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。則軌道AB的長度為（）A.6.75m B.6.25m C.6.5m D.6.0m【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)牛頓第三定律可知滑塊運(yùn)動到D點(diǎn)時(shí)所受軌道的支持力大小為①設(shè)滑塊運(yùn)動到D點(diǎn)時(shí)的速度大小為vD，根據(jù)牛頓第二定律有②對滑塊從A點(diǎn)到D點(diǎn)的運(yùn)動過程，根據(jù)動能定理有③聯(lián)立①②③并代入數(shù)據(jù)解得軌道AB的長度為④故選A13.（2022·北京市延慶區(qū)高三下學(xué)期一模）陽光明媚的中午，小明同學(xué)把一塊長木板放在院子里，調(diào)整傾斜角度，使陽光剛好和木板垂直。在斜面頂端固定一個彈射裝置，把一個質(zhì)量為0.1kg的小球水平彈射出來做平拋運(yùn)動。調(diào)整初速度大小，使小球剛好落在木板底端。然后使用手機(jī)連續(xù)拍照功能，拍出多張照片記錄小球運(yùn)動過程。通過分析照片，小明得出：小球的飛行時(shí)間為0.4s；小球與其影子距離最大時(shí)，影子A距木板頂端和底端的距離之比約為7∶9，如圖所示。取g=