山东省2011-2020年高考试卷分类汇编之5— 功和能、动量（解析卷）

中小学教育资源及组卷应用平台 山东省2011-2020年高考试卷分类汇编之5— 功和能、动量 （1）动能定理 1. 2013年山东卷16、如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮，质量分别为M、m（M>m）的滑块，通过不可伸长的轻绳定滑轮连接，轻绳与斜面平行，两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（ ） A、两滑块组成系统的机械能守恒 B、重力对M做的功等于M动能的增加 C、轻绳对m做的功等于m机械能的增加 D、两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功 答案：CD。 解析：由于斜面ab粗糙，两滑块组成的系统的机械能不守恒，机械能损失等于M克服摩擦力做的功。故A错误，D正确。M物体的动能增量根据动能定理应和M的合外力的功相等，故B错误。对于m，由于斜面光滑，只有重力和绳子的拉力做功，故轻绳对m做的功等于m机械能的增加，故C正确。 2. 2011年理综山东卷 18．如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在h/2处相遇（不计空气阻力）。则 A．两球同时落地 B．相遇时两球速度大小相等 C．从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量 D．相遇后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等 答案：C 解析：相遇时满足，，所以，小球a落地时间，球b落地时间，因此A错误；相遇时，，，，所以B错误；因为两球恰在h/2处相遇，说明重力做功的数值相等，根据动能定理，球a动能的减少量等于球b动能的增加量，C正确；相遇后的任意时刻，球a的速度始终大于球b的速度，因此重力对球a做功功率大于对球b做功功率，D错误。 （2）功和能 3.2017年山东卷24．（12分） 一质量为8.00×104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。飞船在离地面高度1.60×105 m处以7.5×103 m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100 m/s时下落到地面。取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8 m/s2。（结果保留2位有效数字） （1）分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能； （2）求飞船从离地面高度600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%。 【答案】（1）（1）4.0×108J 2.4×1012J ；（2）9.7×108J 【解析】（1）飞船着地前瞬间的机械能为 ① 式中m和v0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率。 由①和题给数据得 ② 设地面附近的重力加速度大小为g，飞船进入大气层时的机械能为 ③ 式中vh是飞船在高度1.6×105m处的速率。 由③和题给数据得 ④ （2）飞船在高度h' =600m处的机械能为 ⑤ 由功能原理得 ⑥ 式中，W是飞船从高度600m处至着地瞬间的过程中克服阻力所做的功。由②⑤⑥式和题给数据得 W=9.7×108 J ⑦ 4.2020年山东卷11.如图所示，质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上，右侧连接一固定于墙面的水平轻绳，左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码B挂于弹簧下端，当弹簧处于原长时，将B由静止释放，当B下降到最低点时（未着地），A对水平桌面的压力刚好为零。轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，物块A始终处于静止状态。以下判断正确的是（　　） A. M<2m B. 2m