《高三下学期5月模拟物理试题汇编》专题08 机械能（二）（解析版）

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2021 年高考高三下学期 5 月模拟物理试题汇编

专题 08 机械能（二）

1、（2021·安徽省八校高三下学期 5 月模拟）如图所示，质量为 2kg 的有孔小球套在固定的长直杆上，杆

与水平方向成角，球与杆间的动摩擦因数 μ=0.25。小球在竖直向上大小为 30N 的拉力 F作用下，从 A

点由静止开始向上运动，经过 1s 撤去拉力，取 g=10m/s2，sin =0.6，cos =0.8，求：

(1)撤去拉力前瞬间拉力 F的功率；

(2)小球返回 A点时的速度。

【答案】(1)36W；(2) m/s

【解析】

(1)小球在拉力作用下受力情况如图甲，有以下关系式

功率

解得

P=36W

(2)撤去拉力时，沿杆向上的位移，撤去外力后，向上运动时，受力如图乙，有

从最高点下滑时受力如图丙

设滑回 A点时的速度为 v2，由动能定理得

解得

m/s

2、（2021·北京市西城区高三下学期 5 月测试）某同学用实验室中的过山车模型研究过山车的原理。如图

所示，将质量为 m的小球从倾斜轨道上的某一位置由静止释放，小球将沿着轨道运动到最低点后进入圆轨

道。他通过测量得到圆轨道的半径为 R。已知重力加速度为 g。

（1）小球能够顺利通过圆轨道最高点的最小速度 v为多少？

（2）若不考虑摩擦等阻力，要使小球恰能通过圆轨道的最高点，小球的释放点距轨道最低点的高度差 h为

多少？

（3）该同学经过反复尝试，发现要使小球恰能通过圆轨道的最高点，小球的释放点距轨道最低点的高度

差比（2）的计算结果高h，则从释放点运动到圆轨道最高点的过程中小球损失的机械能E为多少？

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

（1）小球恰能通过最高点时，根据圆周运动规律，重力提供向心力有

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