高考物理试题《机械能》高频考点巩固（2019年最新版） - 高考物理题库

1、选择题如图所示，小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部。右图中A是半径大于h的光滑圆周轨道、B是半径小于h的光滑圆周轨道、C是内轨直径等于h的光滑圆周轨道，小球均沿其轨道内侧运动。D是长为h的轻棒、可绕O点做无摩擦转动，小球固定于其下端。小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上四种情况中能到达高度h的有（?）

参考答案：AD

本题解析：小球到达最高点的速度可以为零，根据机械能守恒定律得，．则，故A正确．小球离开轨道做斜抛运动，运动到最高点在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，，则，故B错误；小球到达最高点的速度不能为零，所以小球达不到最高点就离开轨道做斜抛运动．故C错误．杆子可以提供支持力，所以到达最高点时速度可以为零，根据机械能守恒定律可知，小球能达到最高点即高h处，故D正确．
故选AD
点评：小球在运动的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律，以及到达最高点的速度能否为零，判断小球进入右侧轨道能否到达h高度．

本题难度：一般

2、计算题如图所示，是一摩托车特技表演的轨道示意图。AB是距地面高为H的平台上的水平加速轨道，其长度为L，CD是半径为R的竖直光滑圆弧轨道，CD轨道在最低点D与水平面相切，D点恰好又是紧接的竖直光滑圆形轨道的入口，该圆形轨道的出口与右侧水平减速轨道EF光滑相接。假设某总质量为m的摩托车（可视为质点）由A点从静止开始沿AB轨道做匀加速直线运动，到达B端时关闭发动机后水平飞出，刚好从C点沿切线方向进入圆弧轨道，运动过程中恰能通过圆形轨道的最高点P，最后从E点进入减速轨道直到停止。已知重力加速度为g，不计空气阻力。试求：

（1）摩托车在AB轨道上的加速度a；
（2）竖直圆形轨道的半径；

参考答案：（1）（2）

本题解析：摩托车运动分为三个阶段处理：AB段加速，BC段平抛、CDP段光滑曲线运动。设摩托车在AB轨道上的加速度为a，从B处飞出的速度为υ0，BC段平抛的竖直位移为h，到达C点的竖直分速度为υCy，水平分速度为υCx，竖直圆形轨道的半径为r，经过最高点P的速度为υ。
（1）对AB轨道上的加速过程有：2aL =υ02  ①1分
对BC段的平抛运动过程有：υcy2=2gh    ②1分  υcx=υ0        ③1分
由几何关系可知，          ④1分
到达C点时的速度偏向角为45º，所以两分速度大小相等：υCx=υCy ⑤1分
联立①②③④⑤解得：                 ⑥1分
        ⑦2分
（2）以水平地面为参考平面，摩托车从B到P的过程机械能守恒，所以
    ⑧2分
在P点由动力学原理得：       ⑨2分

联立⑥⑧⑩解得：         ⑩1分
考点：考查了圆周运动，平抛运动，机械能守恒

本题难度：一般

3、实验题 “验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的（甲）或（乙）方案来进行。

（1）比较这两种方案，____________（填“甲”或“乙”）方案好些，主要理由是____________。
（2）某小组的同学选用图甲的方案实验，进行了如下操作，其中错误的是____________。
A．将打点计时器竖直固定在铁架台上
B．将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器，用手提着纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方
C．先松开纸带，再接通电源，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打下一系列的点
D．换几条纸带，重复上面实验
E．在打出的纸带中挑选第一、第二两点间距接近2mm，且点迹清楚的纸带进行测量，先记下O点（第一个点）的位置，再从后面较清晰的任意点开始依次再取四个计数点A、B、C、D，求出相应位置对应的速度及其下落的高度
F．将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中
G．根据以上测得数据计算重力势能的减少量和对应的动能的增加量，验证机械能守恒定律
（3）选出一条纸带如图所示，其中O点为起点，A、B、C为三个计数点，打点计时器打点周期为0.02s，用最小刻度为mm的刻度尺，测得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm。这三个数字中不符合有效数字要求的是____________，重锤的质量为m=0.2kg，根据以上数据，求当打点针打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了____________J；这时它的动能增加量是____________J。（g取10m/s2，结果保留三位有效数字）

（4）实验中往往出现重锤动能的增加量小于重力势能的减少量的情况，其主要原因是________________________。