（2021新人教版）高中物理必修第二册章末综合测评4　机械能守恒定律练习.doc

1、1 章末综合测评章末综合测评( (四四) )机械能守恒定律机械能守恒定律 (时间：时间：90 分钟分钟分值：分值：100 分分) 1(4 分分)关于功和功率的计算关于功和功率的计算，下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ) A用用 WFxcos 可以计算变力做功可以计算变力做功 B用用 W合 合 Ek2Ek1可以计算变力做功可以计算变力做功 C用用 WPt 只能计算恒力做功只能计算恒力做功 D用用 PW t 可以计算瞬时功率可以计算瞬时功率 BWFxcos 是恒力做功公式，不可以计算变力做功，故是恒力做功公式，不可以计算变力做功，故 A 错误；动能错误；动能 定理定理 W合 合 Ek2Ek1

2、既可以计算恒力做功既可以计算恒力做功，也可以计算变力做功也可以计算变力做功，故故 B 正确正确；用用 WPt 计算的是恒定功率下计算的是恒定功率下，外力做的功外力做的功，此力可以是恒力此力可以是恒力， ，也可以是变力也可以是变力，C 错误；用错误；用 PW t 计算的是平均功率，不能计算瞬时功率，计算的是平均功率，不能计算瞬时功率，D 错误。错误。 2(4 分分) 如图所示如图所示，在离地面高为在离地面高为 H 的地方将质量为的地方将质量为 m 的小球以初速的小球以初速度度 v0竖直上抛竖直上抛，取抛出位置所在的水平面为参考平面取抛出位置所在的水平面为参考平面，则小球在最高点和落地处则小球在最

3、高点和落地处 重力势能分别为重力势能分别为() Amg v20 2g H ，0B1 2mv 2 2 0 0， ，mgH C1 2mv 2 2 0 0， ，mgHD1 2mv 2 2 0 0， ，mgH1 2mv 2 2 0 0 B小球能上升到的最高点与抛出点相距小球能上升到的最高点与抛出点相距 hv 2 0 2g， ， 所以在最高点时具有重力所以在最高点时具有重力 势能势能 Ep1mgh1 2mv 2 2 0 0。 。落地时小球的位置在参考平面下方落地时小球的位置在参考平面下方 H 处处，所以落地时小所以落地时小 球具有重力势能球具有重力势能 Ep2mgH。故。故 B 项正确。项正确。 3(4

4、 分分)如图所示如图所示，一质量为一质量为 m1且足够长的木板放在光滑斜面上且足够长的木板放在光滑斜面上， ，木板的木板的 2 上端用细绳拴在斜面上上端用细绳拴在斜面上，木板上有一只质量为木板上有一只质量为 m2的小猫的小猫。剪断细绳剪断细绳，木板开始木板开始 下滑下滑，同时小猫沿木板向上爬同时小猫沿木板向上爬。小猫在向上爬的过程中小猫在向上爬的过程中，相对于地面的高度不相对于地面的高度不 变变，忽略空气阻力忽略空气阻力。细绳剪断后细绳剪断后，小猫做功的功率小猫做功的功率 P 与时间与时间 t 的关系图像是图中的关系图像是图中 的的() ABCD B由题意可知，当小猫相对地面静止不动时，对小猫

5、受力分析可知，小由题意可知，当小猫相对地面静止不动时，对小猫受力分析可知，小 猫受木板的沿板面向上摩擦力猫受木板的沿板面向上摩擦力 Ffm2gsin (为斜面倾角为斜面倾角)，摩擦力，摩擦力 Ff恒定；对恒定；对 木板受力分析可知，木板沿斜面加速下滑，木板受力分析可知，木板沿斜面加速下滑，Ffm1gsin m1a，加速度恒定；，加速度恒定； 经过时间经过时间 t，木板速度木板速度 vat，因此小猫做功功率因此小猫做功功率 PFfvFfat，可知可知 P 与时间与时间 t 成正比，对比各选项中图像可知选项成正比，对比各选项中图像可知选项 B 正确。正确。 4(4 分分)汽车匀速驶上山坡汽车匀速驶

6、上山坡，下列说法中错误的是下列说法中错误的是() A汽车所受合外力对汽车所做的功为零汽车所受合外力对汽车所做的功为零 B若发动机输出功率为若发动机输出功率为 P，汽车上坡摩擦力为汽车上坡摩擦力为 f，则汽车上坡的最大速则汽车上坡的最大速度度 vmP f C摩擦力与重力对汽车做负功摩擦力与重力对汽车做负功，支持力对汽车不做功支持力对汽车不做功 D当发动机输出功率为恒定时当发动机输出功率为恒定时，车速越大车速越大，牵引力越小 牵引力越小 B对汽车受力分析，因为汽车匀速运动，所受合外力为零，对汽车做功对汽车受力分析，因为汽车匀速运动，所受合外力为零，对汽车做功 为零，为零，A 项正确；由题设可知，汽

7、车上坡的最大速度项正确；由题设可知，汽车上坡的最大速度 vm P fmgsin ，故 ，故 B 项项 错误；因为摩擦力和重力沿斜面向下的分力与汽车运动的方向相反，做负功；错误；因为摩擦力和重力沿斜面向下的分力与汽车运动的方向相反，做负功； 支持力的方向与速度方向垂直，不做功，支持力的方向与速度方向垂直，不做功，C 项正确；由项正确；由 PFv 可知，在输出功可知，在输出功 率恒定时车速与牵引力成反比，率恒定时车速与牵引力成反比，D 项正确。项正确。 5(4 分分)如图所示如图所示，均匀长木板均匀长木板 l40 cm，放在水平桌面上放在水平桌面上，它的右端与桌它的右端与桌 边相齐边相齐，木板质量

8、为木板质量为 m2 kg，与桌面间的动摩擦因数与桌面间的动摩擦因数0.2。今用水平推力今用水平推力 F 3 将其匀速推下桌子将其匀速推下桌子，则水平推力做功为则水平推力做功为(g 取取 10 m/s2)() A0.8 JB1.6 J C8 JD4 J A只要将木板的重心推离桌面，木板就会掉下桌面，由滑动摩擦力公式只要将木板的重心推离桌面，木板就会掉下桌面，由滑动摩擦力公式 得得 fNmg0.2210 N4 N，WFs40.2 J0.8 J，A 项正确。项正确。 6(4 分分) 如图所示如图所示，质量为质量为 m 的足球静止在水平地面上的位置的足球静止在水平地面上的位置 1，其被运其被运 动员踢

9、出后落到水平地面上的位置动员踢出后落到水平地面上的位置 3。足球在空中达到最高点足球在空中达到最高点 2 时的高度为时的高度为 h， 速度为速度为 v，已知重力加速度为已知重力加速度为 g，足球运动过程中空气阻力不可忽略足球运动过程中空气阻力不可忽略。下列说法下列说法 正确的是正确的是() A运动员对足球做的功为运动员对足球做的功为 mgh1 2mv 2 B足球落到位置足球落到位置 3 时的动能为时的动能为 mgh C足球刚离开位置足球刚离开位置 1 时的动能大于时的动能大于 mgh1 2mv 2 D足球在位置足球在位置 2 时的机械能等于其在位置时的机械能等于其在位置 3 时的动能时的动能

10、C足球运动的过程中受到空气阻力的作用，足球从位置足球运动的过程中受到空气阻力的作用，足球从位置 1 运动到位置运动到位置 2 的过程中，运用动能定理有的过程中，运用动能定理有 WmghWf1 2mv 2，得运动员对足球做的功为 ，得运动员对足球做的功为 W Wfmgh1 2mv 2， ，Wf是足球克服空气阻力做的功，故是足球克服空气阻力做的功，故 A 错误；足球从位置错误；足球从位置 2 运动到位置运动到位置 3 的过程中的过程中， 由动能定理有由动能定理有 Ek31 2mv 2 mghWf， 得足球落到位得足球落到位置置 3 时的动能为时的动能为 Ek31 2mv 2 mghWf，故，故 B

11、 错误；足球从位置错误；足球从位置 1 运动到位置运动到位置 2 的过程中的过程中，由动能定理有由动能定理有 1 2mv 2 Ek1mghWf，得足球刚离开位置得足球刚离开位置 1 时的动 时的动 能为能为 Ek1mgh1 2mv 2 Wfmgh1 2mv 2， ，故故 C 正确正确；由于空气阻力做负功由于空气阻力做负功，所所 以足球的机械能不断减少，即足球在位置以足球的机械能不断减少，即足球在位置 2 时的机械能大于其在位置时的机械能大于其在位置 3 时的动时的动 能，故能，故 D 错误。错误。 4 7(4 分分)如图所示如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为固定的竖直光滑长杆上套有质量为

12、 m 的小圆环的小圆环，圆环圆环 与水平状态的轻质弹簧一端连接与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状并且处于原长状 态态，现让圆环由静止开始下滑现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为已知弹簧原长为 L，圆环下滑到最大距离时弹簧圆环下滑到最大距离时弹簧 的长度变为的长度变为 2L(未超过弹性限度未超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中则在圆环下滑到最大距离的过程中() A圆环的机械能守恒圆环的机械能守恒 B弹簧弹性势能变化了弹簧弹性势能变化了3mgL C圆环下滑到最大距离时圆环下滑到最大距离时，所受合力为零所受合力为零 D圆环重力势能与

13、弹簧弹性势能之和保持不变圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变 B圆环在下落过程中机械能减少，弹簧弹性势能增加，而圆环与弹簧组圆环在下落过程中机械能减少，弹簧弹性势能增加，而圆环与弹簧组 成的系统机械能守恒成的系统机械能守恒，A、D 错误错误；圆环下落到最低点时速度为零圆环下落到最低点时速度为零，但是加速度但是加速度 不为零，即合力不为零，不为零，即合力不为零，C 错误；圆环重力势能减少了错误；圆环重力势能减少了3mgL，由机械能守恒，由机械能守恒 可知，弹簧的弹性势能增加可知，弹簧的弹性势能增加3mgL，故，故 B 正确。正确。 8(6 分分)用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能用如图所示的装

14、置测量弹簧的弹性势能。 将弹簧放置在水平气垫导将弹簧放置在水平气垫导 轨上轨上，左端固定左端固定，右端在右端在 O 点；在点；在 O 点右侧的点右侧的 B、C 位置各安装一个光电门位置各安装一个光电门， 计时器计时器(图中未画出图中未画出)与两个光电门相连与两个光电门相连。先用米尺测得先用米尺测得 B、C 两点间距离两点间距离 s，再再 用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置 A，静止释放静止释放，计时器显示遮光片从计时器显示遮光片从 B 到到 C 所用的时间所用的时间 t，用米尺测量用米尺测量 A、O 之间的距离之间的距离 x。 (1)计算滑块离开弹簧时速度大小

15、的表达式是计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_。 (2)为求出弹簧的弹性势能为求出弹簧的弹性势能，还需要测量还需要测量_。 A弹簧原长弹簧原长 B当地重力加速度当地重力加速度 5 C滑块滑块(含遮光片含遮光片)的质量的质量 (3)增大增大 A、O 之间的距离之间的距离 x，计时器显示时间计时器显示时间 t 将将_。 A增大增大B减小减小C不变不变 解析解析(1)滑块从滑块从 B 到到 C 所用时间为所用时间为 t，B、C 两点间距离为两点间距离为 s，则 ，则 vs t。 。 (2)由于滑块由于滑块(含遮光片含遮光片)弹出后速度为弹出后速度为s t，其动能等于弹簧的弹性势能，因此 ，其动能等

16、于弹簧的弹性势能，因此 还需测量滑块还需测量滑块(含遮光片含遮光片)的质量。的质量。 (3)增大增大 A、O 之间距离之间距离 x，滑块经，滑块经 B、C 间速度变大，计时器显示时间间速度变大，计时器显示时间 t 减减 小。小。 答案答案(1)vs t (2)C(3)B 9(10 分分)游乐场过山车的运动情况可以抽象为如图所示的模型游乐场过山车的运动情况可以抽象为如图所示的模型， ，弧形轨弧形轨道道 AB 的下端的下端 B 点与半径为点与半径为 R 的竖直圆轨道平滑连接的竖直圆轨道平滑连接，质量为质量为 m 的小球从弧形轨的小球从弧形轨 道上离水平地面高度为道上离水平地面高度为 h 的的 A

17、点由静止开始滚下点由静止开始滚下，小球进入竖直圆轨道后顺利小球进入竖直圆轨道后顺利 通过圆轨道最高点通过圆轨道最高点 C，不考虑摩擦等阻力不考虑摩擦等阻力，重力加速度为重力加速度为 g。求：求： (1)小球位于小球位于 A 点时的重力势能点时的重力势能(以水平地面为参考平面以水平地面为参考平面)； (2)小球从小球从 A 点运动到点运动到 C 点的过程中点的过程中，重力所做的功；重力所做的功； (3)小球经过小球经过 C 点时的速度大小点时的速度大小。 解析解析(1)以水平地面为参考平面以水平地面为参考平面，小球位于小球位于 A 点时的重力势能点时的重力势能 Ep mgh。 (2) 小球从小球

18、从 A 点运动到点运动到 C 点的过程中，点的过程中，WGmg(h2R)。 (3)从从 A 到到 C 运用动能定理：运用动能定理：WG1 2mv 2 2 C C， ，vC 2g h2R 。 答案答案(1)mgh(2)mg(h2R)(3) 2g h2R 1 10(10 分分)质量为质量为 1.0103kg 的汽车的汽车，汽车发动机的额定输出功率汽车发动机的额定输出功率为为 5.6104W，沿倾角为沿倾角为 30的斜坡由静止开始从坡底向上运动的斜坡由静止开始从坡底向上运动， ，汽车在运动过程汽车在运动过程 中所受摩擦阻力大小恒中所受摩擦阻力大小恒为为2 000 N， 开始时开始时以以a1 m/s2

19、的加速度做匀加速运动的加速度做匀加速运动(取取 g10 m/s2)。求：求： 6 (1)汽车做匀加速运动持续的时间汽车做匀加速运动持续的时间 t1； (2)汽车所能达到的最大速率；汽车所能达到的最大速率； (3)若斜坡长若斜坡长 143.5 m，且认为汽车达到坡顶之前且认为汽车达到坡顶之前，已达到最大速率已达到最大速率，则汽车则汽车 从坡底到坡顶需多少时间？从坡底到坡顶需多少时间？ 解析解析(1)根据牛顿第二定律有：根据牛顿第二定律有： Fmgsin 30fma 设匀加速过程的末速度为设匀加速过程的末速度为 v，则有：，则有：PFv；vat1 代入数值，联立解得：匀加速的时间为代入数值，联立解

20、得：匀加速的时间为 t17 s。 (2)当达到最大速度当达到最大速度 vm时，有：时，有：P(mgsin 30f)vm 解得：汽车的最大速度为解得：汽车的最大速度为 vm8 m/s。 (3)汽车匀加速运动的位移为汽车匀加速运动的位移为 x11 2at 2 2 1 1 24.5 m 在后一阶段牵引力对汽车做正功，重力和阻力做负功，根据动能定理有：在后一阶段牵引力对汽车做正功，重力和阻力做负功，根据动能定理有： Pt2(mgsin 30f)x21 2mv 2 2 m m 1 2mv 2, 又有又有 x2xx1 代入数值，联立求解得：代入数值，联立求解得：t215 s 所以汽车总的运动时间为所以汽车

21、总的运动时间为 tt1t222 s。 答案答案(1)7 s(2)8 m/s(3)22 s 11 (4 分分)(多选多选)某质某质量量 m1 500 kg 的的“双引擎双引擎”小汽车 小汽车， 当行驶速当行驶速度度 v54 km/h 时靠电动机输出动力；当行驶速度在时靠电动机输出动力；当行驶速度在 54 km/h90 km/h 时汽油机和电动时汽油机和电动 机同时工作机同时工作，这种汽车更节能环保这种汽车更节能环保。若该小汽车在一条平直的公路上由静止启若该小汽车在一条平直的公路上由静止启 动动， 汽车的牵引力汽车的牵引力 F 随运动时间随运动时间 t 变化的图像如图所示变化的图像如图所示， 若小

22、汽车行驶过程中所若小汽车行驶过程中所 受阻力恒为受阻力恒为 1 250 N。已知汽车在已知汽车在 t0时刻第一次切换动力引擎时刻第一次切换动力引擎，以后保持恒定功以后保持恒定功 率行驶至第率行驶至第 11 s 末末。则在这则在这 11 s 内内，下列判断正确的是下列判断正确的是() 7 A汽车第一次切换动力引擎时刻汽车第一次切换动力引擎时刻 t06 s B电动机输出的最大功率为电动机输出的最大功率为 60 kW C汽车的位移为汽车的位移为 165 m D汽油机工作期间牵引力做的功为汽油机工作期间牵引力做的功为 3.6105J AC开始阶段，牵引力开始阶段，牵引力 F15 000 N，根据牛顿第

23、二定律在，根据牛顿第二定律在 F1Ffma， 解得开始阶段的加速度解得开始阶段的加速度 a2.5 m/s2，汽车第一次切换动力引擎时汽车第一次切换动力引擎时 v154 km/h 15 m/s，运动的时间运动的时间 t0v1 a 6 s，故故 A 正确正确；t0时刻时刻，电动机输出功率最大电动机输出功率最大，Pm F1v175 kW，故，故 B 错误；汽油机工作期间，功率错误；汽油机工作期间，功率 PF2v16 00015 W 90 kW,11 s 时刻的速度时刻的速度 v2P F 90 103 3 600 m/s25 m/s，汽油机工作期间牵引力做，汽油机工作期间牵引力做 的功的功 WPt29

24、0103(116)J4.5105J；汽车前；汽车前 6 s 内的位移内的位移 x11 2at 2 2 0 0 1 2 2.562m45 m，后，后 5 s 内根据动能定理得内根据动能定理得 Pt2Ffx21 2mv 2 2 2 2 1 2mv 2 2 1 1，解得汽 ，解得汽 车后车后 5 s 内的位移内的位移 x2120 m，所以，所以 11 s 内汽车的位移内汽车的位移 xx1x2165 m，故，故 C 正确，正确，D 错误。错误。 12(4 分分)(多选多选)如图所示如图所示，竖直平面内有一圆心为竖直平面内有一圆心为 O、半径为半径为 R 的固定半的固定半 圆槽圆槽，CD 为水平直径为水

25、平直径，质量相等的两个小球质量相等的两个小球 A、B 分别从图示位置以不同的速分别从图示位置以不同的速 度水平抛出度水平抛出， 结果均落到半圆槽上的结果均落到半圆槽上的 P 点点(O、 P 两点连线与水平半径两点连线与水平半径 OD 的夹角的夹角 30)。 已知已知 A 的初位置在的初位置在 C 点正上方且到点正上方且到 C 点高度为 点高度为 R， B 的初位置在的初位置在 C 点点， 空气阻力不计空气阻力不计，重力加速度大小为重力加速度大小为 g，则则() AA 在空中运动的时间为在空中运动的时间为 R g 8 BB 被抛出时的速度大小为被抛出时的速度大小为 3 2 1 gR CA、B 被

26、抛出时的速度大小之比为被抛出时的速度大小之比为 31 DA、B 落到落到 P 点前瞬间所受重力的功率之比为点前瞬间所受重力的功率之比为 3 1 BD由图可知由图可知 A 球下落的高度为球下落的高度为 hARRsin 303 2R， ，A 球与球与 B 球在水球在水 平方向的位移为平方向的位移为 xAxBRRcos 30 1 3 2 R，B 球下落的高度为球下落的高度为 hB Rsin 301 2R， ，A 球在空中运动的时间为球在空中运动的时间为 tA 2hA g 3R g ，B 球在空中运动的时间球在空中运动的时间 为为 tB 2hB g R g，可得 ，可得 B 球的初速度为球的初速度为

27、vBxB tB 1 3 2gR，A 球的初速球的初速 度为度为 vAxA tA 3 3 1 3 2gR，所以两球的初速度大小之比为，所以两球的初速度大小之比为 1 3，故，故 A、C 错误错误，B 正确正确；两小球落在两小球落在 P 点时点时，A 球在竖直方向的分速度为球在竖直方向的分速度为 vAygtA，B 球球 在竖直方向的分速度为在竖直方向的分速度为 vBygtB， 根据根据 Pmgvy可得两球重力的瞬时功率之比为可得两球重力的瞬时功率之比为 PA PB mggtA mggtB 3 1 ，故，故 D 正确。正确。 13(4 分分)(多选多选)如图所示如图所示，质量为质量为 m 的小球套在

28、光滑竖直杆上的小球套在光滑竖直杆上，轻质直弹轻质直弹 簧的一端与小球相连簧的一端与小球相连，另一端固定于另一端固定于 O 点点。小球由小球由 A 点静止释放后点静止释放后，沿固定竖沿固定竖 直杆运动到直杆运动到 B 点点。OA 的长度小于的长度小于 OB 的长度的长度，弹簧处于弹簧处于 OA、OB 两位置时弹簧两位置时弹簧 的弹性势能相等的弹性势能相等。下列说法正确的是下列说法正确的是() A小球通过小球通过 B 点时点时，其所受重力的功率不为零其所受重力的功率不为零 B在小球从在小球从 A 点运动到点运动到 B 点的过程中点的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大弹簧的弹性势能先减小后增大 C在

29、小球从在小球从 A 点运动到点运动到 B 点的过程中点的过程中，小球减少的重力势能等于其增加小球减少的重力势能等于其增加 的弹性势能的弹性势能 D在小球从在小球从 A 点运动到点运动到 B 点的过程中点的过程中，小球增加的动能等于重力对小球小球增加的动能等于重力对小球 9 做的功做的功 AD在小球运动过程中在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功只有重力和弹簧的弹力做功，故小球和弹簧组成故小球和弹簧组成 的系统机械能守恒的系统机械能守恒；因在因在 A、B 两点弹簧的弹性势能相等两点弹簧的弹性势能相等，小球减少的重力势能小球减少的重力势能 转化为小球的动能，所以在转化为小球的动能，所以在 B

30、点的速度不为零，则其所受重力的功率不为零，点的速度不为零，则其所受重力的功率不为零， 故故 A 正确；在运动过程中正确；在运动过程中 A 点弹簧为压缩状态，点弹簧为压缩状态，B 点弹簧为伸长状态，在小球点弹簧为伸长状态，在小球 从从 A 运动到运动到 B 的过程中，弹簧的形变量先增大后减小再增大，则弹簧的弹性势的过程中，弹簧的形变量先增大后减小再增大，则弹簧的弹性势 能先增大后减小再增大能先增大后减小再增大，故故 B 错误错误；在小球从在小球从 A 运动到运动到 B 的过程中的过程中，增加的弹增加的弹 性势能为零，则小球减少的重力势能大于增加的弹性势能，故性势能为零，则小球减少的重力势能大于增

31、加的弹性势能，故 C 错误；在小球错误；在小球 从从 A 运动到运动到 B 的过程中，弹簧的弹力对小球做功为零，根据动能定理知小球增的过程中，弹簧的弹力对小球做功为零，根据动能定理知小球增 加的动能等于重力对小球做的功，故加的动能等于重力对小球做的功，故 D 正确。正确。 14(4 分分)质量分别为质量分别为 2m 和和 m 的的 A、B 两个物体分别在水平恒力两个物体分别在水平恒力 F1和和 F2 的作用下沿水平面运动的作用下沿水平面运动，撤去撤去 F1、F2后受到摩擦力的作用减速到静止后受到摩擦力的作用减速到静止，其其 vt 图像如图所示图像如图所示，则下列说法正确的是则下列说法正确的是(

32、) AF1、F2大小相等大小相等 BF1、F2对对 A、B 两个物体做功之比为两个物体做功之比为 11 CA、B 两个物体受到的摩擦力大小之比为两个物体受到的摩擦力大小之比为 12 D全过程中摩擦力对全过程中摩擦力对 A、B 两个物体做功之比为两个物体做功之比为 1 2 BA、 B 两个物体做匀减速直线运动的加速度大小分别为两个物体做匀减速直线运动的加速度大小分别为 aAv0 2t0， ， aBv0 t0 ， 根据牛顿第二定律可知，根据牛顿第二定律可知，A、B 两个物体受到的摩擦力的大小分别为两个物体受到的摩擦力的大小分别为 fA2maA mv0 t0 ，fBmaBmv0 t0 ，则，则 fA

33、fB，故，故 C 错误；根据错误；根据 vt 图线与横轴围成的面积图线与横轴围成的面积 表示位移可知表示位移可知，全过程两物体的位移分别为全过程两物体的位移分别为 xAv03t0 2 ，xBv03t0 2 ，可得全过程可得全过程 中摩擦力对中摩擦力对 A、B 做功分别为做功分别为 WfAfAxA，WfBfBxB，故全过程中摩擦力故全过程中摩擦力对对 A、B 两个物体做功之比为两个物体做功之比为 11，故故 D 错误错误；A、B 两个物体做匀加速直线运动两个物体做匀加速直线运动 的加速度大小分别为的加速度大小分别为 aAv0 t0 ，aB v0 2t0，由牛顿第二定律得 ，由牛顿第二定律得 F1

34、fA2maA，得得 10 F13mv0 t0 ，F2fBmaB，得，得 F23mv0 2t0 ，故，故 A 错误；对全过程，由动能定理错误；对全过程，由动能定理得得 WFWf0， 则恒力做则恒力做功功 WFWf， 可可知知 F1、 F2对对 A、 B 两个物体做功之比两个物体做功之比为为 11， 故故 B 正确。正确。 15(4 分分)(多选多选)如图所示如图所示，足够长的粗糙斜面固定在水平面上足够长的粗糙斜面固定在水平面上， ，物块物块 a 通通 过平行于斜面的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块过平行于斜面的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块 b 相连相连，b 的质量为的质量为 m。开始时开始时，a、 b 均静

35、止且均静止且 a 刚好不受斜面摩擦力的作用刚好不受斜面摩擦力的作用。 现对现对 b 施加竖直向下的恒力施加竖直向下的恒力 F， 使使 a、 b 做加速运动做加速运动，则在则在 b 下降下降 h 高度过程中高度过程中，下列说法正确的有下列说法正确的有() Aa 的加速度大小为的加速度大小为F m Ba 的重力势能增加了的重力势能增加了 mgh C轻绳的拉力对轻绳的拉力对 a 做的功等于做的功等于 a 机械能的增加量机械能的增加量 DF 对对 b 做的功与摩擦力对做的功与摩擦力对 a 做的功之和等于做的功之和等于 a、b 动能的增加量动能的增加量 BD两物块两物块 a、b 静止时，对物块静止时，对

36、物块 a 受力分析有受力分析有 mgmagsin ，解得，解得 ma m sin ，施加恒力 ，施加恒力 F 后分别对物块后分别对物块 a、b 应用牛顿第二定律，对物块应用牛顿第二定律，对物块 a 有有 FT magsin Ffmaa，对物块，对物块 b 有有 FmgFTma，解得两物块的加速度大小，解得两物块的加速度大小 a FFf mma F m，选项 ，选项 A 错误；物块错误；物块 a 重力势能的增量为重力势能的增量为Epmaghsin mgh， 选项选项 B 正确；根据能量守恒定律，轻绳的拉力对物块正确；根据能量守恒定律，轻绳的拉力对物块 a 做的功等于物块做的功等于物块 a 机械机

37、械 能的增加量和克服摩擦力产生的内能之和，所以轻绳的拉力对物块能的增加量和克服摩擦力产生的内能之和，所以轻绳的拉力对物块 a 做的功大做的功大 于物块于物块 a 增加的机械能增加的机械能，选项选项 C 错误错误；对物块对物块 a、b 及轻绳组成的系统应用动能及轻绳组成的系统应用动能 定理定理，有有 Fhmghmaghsin FfhEk，即即 FhFfhEk，选项选项 D 正确正确。 16(6 分分)在在“验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律”的实验中：的实验中： (1)实验室提供了铁架台实验室提供了铁架台、夹子夹子、导线导线、纸带等器材纸带等器材。为完成此实验为完成此实验，除了除了 所给的器材

38、所给的器材，从下图还必须选取的实验器材是从下图还必须选取的实验器材是_，可选择的实验器材是可选择的实验器材是 _。(填字母代号填字母代号) 11 ABCD EFG (2)下列方法有助于减小实验误差的是下列方法有助于减小实验误差的是_。 A在重物的正下方地面铺海绵在重物的正下方地面铺海绵 B必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒 C重复多次实验重复多次实验，重物必须从同一位置开始下落重物必须从同一位置开始下落 D重物的密度尽量大一些重物的密度尽量大一些 (3)完成实验后完成实验后，小明用刻度尺测量纸带距离时如图所示小明用刻度尺测量纸带距离时如

39、图所示，已知打点计时器已知打点计时器 每每 0.02 s 打一个点打一个点，则则 B 点对应的速度点对应的速度 vB_m/s。 若若 H 点对应的速度为点对应的速度为 vH，重物下落的高度为重物下落的高度为 hBH，重物质量为重物质量为 m，当地重当地重 力加速度为力加速度为 g，为得出实验结论完成实验为得出实验结论完成实验，需要比较需要比较 mghBH与与_ 的大小关系的大小关系(用题中字母表示用题中字母表示)。 解析解析(1)在实验中需要用刻度尺测量纸带上点与点间的距离在实验中需要用刻度尺测量纸带上点与点间的距离， 从而可知道从而可知道 重物下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速

40、度，从而可知瞬时重物下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时 速度。纸带上相邻两计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表。用电火花计时速度。纸带上相邻两计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表。用电火花计时 器时就不用学生电源。必须选取的实验器材为重物、电火花计时器、毫米刻度器时就不用学生电源。必须选取的实验器材为重物、电火花计时器、毫米刻度 尺。尺。 重物的质量可以测量也可以不测量，可选择的实验器材为天平。重物的质量可以测量也可以不测量，可选择的实验器材为天平。 (2)A.在重物的正下方地面铺海绵可以防止摔坏实验器材，故在重物的正下方地面铺海绵可以防止摔坏实验器材，故 A 错

41、误；错误； B不一定要从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒，故不一定要从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒，故 B 错误 错误； C重复多次实验时，重物不需要从同一位置开始下落，故重复多次实验时，重物不需要从同一位置开始下落，故 C 错误；错误； D重物下落时受到空气阻力和纸带与限位孔之间的摩擦会使实验误差变重物下落时受到空气阻力和纸带与限位孔之间的摩擦会使实验误差变 12 大。所以选重物的密度尽量大一些，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验大。所以选重物的密度尽量大一些，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验 误差。故误差。故 D 正确。正确。 (3)打打 B 点时对应的速度等于点

42、时对应的速度等于 A、 C 两点间的平均速度两点间的平均速度， vBxAC 2T 5.40 10 2 0.04 m/s1.35 m/s; 如果机械能守恒，重物减小的重力势能等于增加的动能，则如果机械能守恒，重物减小的重力势能等于增加的动能，则 mgh1 2mv 2， ， 即即 mghBH1 2mv 2 2 H H 1 2mv 2 2 B B。 。 答案答案(1)AEFD(2)D(3)1.35 1 2mv 2 2 H H 1 2mv 2 2 B B 17(10 分分)如图所示如图所示，A 物体用板托着物体用板托着，位于离地位于离地 h 1.0 m 处处，轻质细绳轻质细绳 通过光滑定滑轮与通过光滑

43、定滑轮与 A、 B 相连相连， 绳子处于绷直状态绳子处于绷直状态， 已知已知 A 物体质量物体质量 M1.5 kg， B 物体质量物体质量 m1.0 kg， 现将板抽走现将板抽走， A 将拉动将拉动 B 上升上升， 设设 A 与地面碰后不反弹与地面碰后不反弹， B 上升过程中不会碰到定滑轮上升过程中不会碰到定滑轮(g 取取 10 m/s2)，问：问： (1)A 落地前瞬间的速度大小为多少？落地前瞬间的速度大小为多少？ (2)B 物体在上升过程中离地的最大高度为多大？物体在上升过程中离地的最大高度为多大？ 解析解析(1)A 落地时，落地时，A、B 系统重力势能的减少量系统重力势能的减少量Ep减减

44、Mgh mgh， 系统动能的增加量系统动能的增加量Ek增 增 1 2(M m)v2 根据系统机械能守恒有根据系统机械能守恒有 Mghmgh1 2(M m)v2 故故 A 落地前瞬间，落地前瞬间，A、B 物体的瞬时速度物体的瞬时速度 v2 m/s (2)A 落地后，落地后，B 物体上升过程机械能守恒，设上升物体上升过程机械能守恒，设上升 h后速度变为零，取地后速度变为零，取地 面为参考平面面为参考平面 13 故：故：mgh1 2mv 2 mg(hh) 所以所以 h0.2 m 故故 B 物体离地面的最大高度为物体离地面的最大高度为 hh1.2 m。 答案答案(1)2 m/s(2)1.2 m 18(

45、10 分分)如图甲所示如图甲所示，质量质量 m1 kg 的物体静止在光滑的水平面上的物体静止在光滑的水平面上， ，t0 时刻时刻，物体受到一个变力物体受到一个变力 F 作用作用，t1 s 时时，撤去力撤去力 F，某时刻物体滑上倾角某时刻物体滑上倾角为为 37的粗糙斜面；已知物体从开始运动到斜面最高点的的粗糙斜面；已知物体从开始运动到斜面最高点的 vt 图像如图乙所示图像如图乙所示，不不 计其他阻力计其他阻力(g 取取 10 m/s2)，求：求： 甲甲乙乙 (1)变力变力 F 做的功；做的功； (2)物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率；物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力

46、做功的平均功率； (3)物体回到出发点的速度物体回到出发点的速度。 解析解析(1)物体物体 1 s 末的速度末的速度 v110 m/s，根据动能定理得：，根据动能定理得： WF1 2mv 2 2 1 1 50 J。 (2)物体在斜面上升的最大距离：物体在斜面上升的最大距离： x1 2 110 m5 m 物体到达斜面时的速度物体到达斜面时的速度 v210 m/s，到达斜面最高点的速度为零到达斜面最高点的速度为零，根据动能根据动能 定理：定理： mgxsin 37Wf01 2mv 2 2 2 2 解得：解得：Wf20 J， PWf t 20 W。 (3)设物体重新到达斜面底端时的速度为设物体重新到达斜面底端时的速度为 v3，则根据动能定理：，则根据动能定理： 2Wf1 2mv 2 2 3 3 1 2mv 2 2 2 2 14 解得：解得：v32 5 m/s 此后物体做匀速直线运动，到达原出发点的速度为此后物体做匀速直线运动，到达原出发点的速度为 2 5 m/s。 答案答案(1)50 J(2)20 W(3)2 5 m/s