十年（2011-2020）高考真题物理分项详解07 机械能（解析版)

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十年高考分类汇编专题07机械能

（2011-2020）

题型一、动能定理与摩擦力做功问题的综合应用............................................................................1

题型二、动能定理与与弹簧类问题的综合应用................................................................................8

题型三、动能定理与圆周、平抛运动等结合的综合类问题..........................................................14

题型四、动能定理与牛二定律运动学相结合的综合考查..............................................................24

题型五、动能定理机械能守恒定律与运动的合成与分解的综合考查..........................................29

题型六、机车启动类综合考问题......................................................................................................30

题型一、动能定理与摩擦力做功问题的综合应用

1.（2020 全国 1）一物块在高 3.0 m、长 5.0 m 的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下

滑距离 s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取 10 m/s2。则（　　）

A. 物块下滑过程中机械能不守恒

B. 物块与斜面间的动摩擦因数为 0.5

C. 物块下滑时加速度的大小为 6.0 m/s2

当物块下滑 2.0 m 时机械能损失了 12 J

【考点】动能定理、功能关系、牛二定律

【答案】AB

【解析】A选项下滑 5m 的过程中，重力势能减少 30J，动能增加 10J，减小的重力势能并不等与增加的动

能，所以机械能不守恒，A正确；

B选项斜面高 3m、长 5m，则斜面倾角为 θ＝37°。令斜面底端为零势面，则物块在斜面顶端时的重力势能

mgh＝30J

可得质量 m＝1kg

下滑 5m 过程中，由功能原理，机械能

的

减少量等于克服摩擦力做的功：μmg·cosθ·s＝20J

求得 μ＝0.5B 正确；

C．由牛顿第二定律 mgsinθ－μmgcosθ＝ma

求得 a＝2m/s2C错误

D．物块下滑 2.0m 时，重力势能减少 12J，动能增加 4J，所以机械能损失了 8J，D选项错误。故选 AB。

2.（2020 江苏）.如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑

连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中，物块的动能与水平位移 x关系

的图象是（　　）

A. B. C. D.

【考点】动能定理、图像识别

【答案】A

【解析】由题意可知设斜面倾角为 θ，动摩擦因数为 μ，则物块在斜面上下滑水平距离 x时根据动能定理有

整理可得

即在斜面上运动时动能与 x成线性关系；当小物块在水平面运动时有

即在水平面运动时动能与 x也成线性关系；综上分析可知 A正确。

故选 A。故选 C。

3.（2019 全国 3）从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方

向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度 h在3 m 以内时，物体上升、下落过程中动能 Ek 随h的变

化如图所示。重力加速度取 10 m/s2。该物体的质量为；（）

A．2 kg B．1.5 kg C．1 kg D．0.5 kg

【考点】图像的识别、动能定理

【答案】C

【解析】分别选择上升过程与下落过程对物体应用动能定理处理；

上升过程，由动能定理，，得，即 F+mg=12N；

下落过程，，即 N，联立两公式，得到 m=1kg、F=2N。

4.（2018·全国 2）如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，

木箱获得的动能一定（）

A. 小于拉力所做的功

B. 等于拉力所做的功

C. 等于克服摩擦力所做的功

D. 大于克服摩擦力所做的功

【答案】A

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