2009屆新課標(biāo)物理考點(diǎn)預(yù)測(cè)(5)

機(jī)械能

一、考點(diǎn)介紹

縱觀近幾年高考,機(jī)械能考題要求考生深刻理解、準(zhǔn)確掌握功、平均功率、瞬時(shí)功率、動(dòng)能、重力勢(shì)能等重要的概念及相關(guān)物理量的判斷和計(jì)算。準(zhǔn)確理解動(dòng)能定理,機(jī)械能守恒定律的全部內(nèi)容,熟練、掌握它們的運(yùn)用方法,牢固樹立功是能量轉(zhuǎn)化的量度,能量守恒和能的轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)。尤其是多次出現(xiàn)可用動(dòng)量守恒和功能關(guān)系、能量守恒相結(jié)合的綜合壓軸題,且有的物理情境設(shè)置新穎,有的貼近于生活實(shí)際,這類問題對(duì)考生的綜合分析能力?推理能力要求較高,應(yīng)注意這部分內(nèi)容在解決實(shí)際綜合問題時(shí)的應(yīng)用,能通過解決實(shí)際綜合問題培養(yǎng)分析?綜合?推理和判斷的能力,并注意處理這些問題時(shí)常用的方法和技巧

二、高考真題

1.(2008年寧夏卷.理綜.18)一滑塊在水平地面上沿直線滑行,t=0時(shí)其速度為1 m/s。從此刻開始滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平面作用F,力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖1左和圖1右所示。設(shè)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)力F對(duì)滑塊做的功分別為則以下關(guān)系正確的是(  )                                             

圖1

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  A.    B.     C.      D.

 

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2.(2008年廣東卷.物理.3)運(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個(gè)過程。將人和傘看成一個(gè)系統(tǒng),在這兩個(gè)過程中,下列說法正確的是

A.阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)功

B.系統(tǒng)受到的合外力始終向下

C.重力做功使系統(tǒng)的重力勢(shì)能增加

D.任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等

 

 

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3.(2008年江蘇卷.物理.9)如圖2所示.一根不可伸長的輕繩兩端各系一個(gè)小球a和b,跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細(xì)桿上,質(zhì)量為3m的a球置于地面上,質(zhì)量為m的b球從水平位置靜止釋放.當(dāng)a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱銜r(shí),b球擺過的角度為.下列結(jié)論正確的是(  )

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  A. =90°

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  B. =45°

  C.b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中,重力對(duì)小球做功的功率先增大后減小         圖2

  D.b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中,重力對(duì)小球做功的功率一直增大

 

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4.(2008年江蘇卷.物理.5)如圖3所示,粗糙的斜面與光滑的水平面相連接,滑塊沿水平面以速度運(yùn)動(dòng).設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)刻為t=0,距A點(diǎn)的水平距離為x,水平速度為.由于不同,從A點(diǎn)到B點(diǎn)的幾種可能的運(yùn)動(dòng)圖象如圖4所示,其中表示摩擦力做功最大的是(  )         圖3

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                             圖4

 

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5.(2008年上海卷.物理.8)物體做自由落體運(yùn)動(dòng),Ek代表動(dòng)能,Ep代表勢(shì)能,h代表下落的距離,以水平地面為零勢(shì)能面。圖5所示圖像中,能正確反映各物理量之間的關(guān)系是(  )

                                           圖5

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6.(2008年海南卷.物理.3)如圖6所示,一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的O點(diǎn),另一端系一小球.給小球一足夠大的初速度,使小球在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng).在此過程中,

   A.小球的機(jī)械能守恒

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B.重力對(duì)小球不做功

   C.繩的張力對(duì)小球不做功

D.在任何一段時(shí)間內(nèi),小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動(dòng)能的減少    圖6

 

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7.(2008年江蘇卷.物理.7)如圖7所示,兩光滑斜面的傾角分別為30°和45°,質(zhì)量分別為2m和m的兩個(gè)滑塊用不可伸長的輕繩通過滑輪連接(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦),分別置于兩個(gè)斜面上并由靜止釋放;若交換兩滑塊位置,再由靜止釋放.則在上述兩種情形中正確的有

A.質(zhì)量為2m的滑塊受到重力、繩的張力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用

B.質(zhì)量為m的滑塊均沿斜面向上運(yùn)動(dòng)

C.繩對(duì)質(zhì)量為m滑塊的拉力均大于該滑塊對(duì)繩的拉力 

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D.系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能均守恒

 

 

圖7

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8.(2008年廣東卷.物理.21)為了響應(yīng)國家的“節(jié)能減排”號(hào)召,某同學(xué)采用了一個(gè)家用汽車的節(jié)能方法。在符合安全行駛的要求的情況下,通過減少汽車后備箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施,使汽車負(fù)載減少。假設(shè)汽車以72km/h的速度行駛時(shí),負(fù)載改變前、后汽車受到阻力分別為2000N和1950N。請(qǐng)計(jì)算該方法使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率減少了多少?

 

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9.(2008年重慶卷.理綜.23.)滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)非常刺激的水上運(yùn)動(dòng),研究表明,在進(jìn)行滑板運(yùn)動(dòng)時(shí),水對(duì)滑板的作用力Fx垂直于板面,大小為kv2,其中v為滑板速率(水可視為靜止).某次運(yùn)動(dòng)中,在水平牽引力作用下,當(dāng)滑板和水面的夾角θ=37°時(shí)(如圖8所示),滑板做勻速直線運(yùn)動(dòng),相應(yīng)的k=54 kg/m,入和滑板的總質(zhì)量為108 kg,試求(重力加速度g取10 m/s2,sin 37°取,忽略空氣阻力):

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                              圖8

(1)水平牽引力的大;(2)滑板的速率;(3)水平牽引力的功率.

 

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10.(2008年北京卷.理綜.23)風(fēng)能將成為21世紀(jì)大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能(氣流的功能)轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其主要部件包括風(fēng)輪機(jī)、齒輪箱,發(fā)電機(jī)等。如圖9所示。

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(1)利用總電阻的線路向外輸送風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能。輸送功率,輸電電壓,求異線上損失的功率與輸送功率的比值;   

(2)風(fēng)輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機(jī)可接受風(fēng)能的面積。設(shè)空氣密度為p,氣流速度為v,風(fēng)輪機(jī)葉片長度為r。求單位時(shí)間內(nèi)流向風(fēng)輪機(jī)的最大風(fēng)能Pm;

在風(fēng)速和葉片數(shù)確定的情況下,要提高風(fēng)輪機(jī)單位時(shí)間接受的風(fēng)能,簡述可采取的措施。                                      圖9

(3)已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率P與Pm成正比。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)速v19m/s時(shí)能夠輸出電功率P1=540kW。我國某地區(qū)風(fēng)速不低于v2=6m/s的時(shí)間每年約為5000小時(shí),試估算這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時(shí)。

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三、名校試題

1.(浙江省2009屆高三第一輪復(fù)習(xí)單元試題.物理.6)下面關(guān)于摩擦力做功的敘述,正確的是(    )

A.靜摩擦力對(duì)物體一定不做功

B.動(dòng)摩擦力對(duì)物體一定做負(fù)功

C.一對(duì)靜摩擦力中,一個(gè)靜摩擦力做正功,另一靜摩擦力一定做負(fù)功

D.一對(duì)動(dòng)摩擦力中,一個(gè)動(dòng)摩擦力做負(fù)功,另一動(dòng)摩擦力一定做正功

 

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2.(山東濟(jì)南市2009屆高三11月教學(xué)質(zhì)量檢測(cè).物理.10)如圖10所示,在奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中,高臺(tái)跳水是我國運(yùn)動(dòng)員的強(qiáng)項(xiàng)。質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng),設(shè)水對(duì)他的阻力大小恒為F,那么在他減速下降高度為h的過程中,下列說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?nbsp;   )

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A.他的動(dòng)能減少了

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B.他的重力勢(shì)能增加了

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C.他的機(jī)械能減少了

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D.他的機(jī)械能減少了                                  圖10

 

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3.(上海市2009屆高三復(fù)習(xí)試題.物理.12)滑塊以速率靠慣性沿固定斜面由底端向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)它回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速率為,且<,若滑塊向上運(yùn)動(dòng)的位移中點(diǎn)為A,取斜面底端重力勢(shì)能為零,則(    )sscsoft.com

  

A.上升時(shí)機(jī)械能減小,下降時(shí)機(jī)械增大。

   B.上升時(shí)機(jī)械能減小,下降時(shí)機(jī)械能也減小。

   C.上升過程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)上方。

D.上升過程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)下方。

 

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4.(江蘇南京市2008年高三總復(fù)習(xí)試卷.物理.9)利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以測(cè)量快速變化的力。如圖11是用這種方法獲得的彈性繩中拉力隨  時(shí)間的變化圖線。實(shí)驗(yàn)時(shí),把小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O處,然后讓小球自由下落。從此圖線所提供的信息,判斷以下說法中正確的是

      A.t1時(shí)刻小球速度最大

      B.t2時(shí)刻繩子最長

      C.t3時(shí)刻小球動(dòng)能最小                                  圖11

      D.t3與t4時(shí)刻小球動(dòng)能相同

 

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5.(2008年江蘇南京一中11月月考試題.物理.15)如圖12是打秋千的示意圖,最初人直立站在踏板上(A點(diǎn)所示),繩與豎直方向成角,人的重心到懸點(diǎn)O的距離為;從A點(diǎn)向最低點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)過程中,人由直立狀態(tài)自然下蹲,在B點(diǎn)人的重心到懸點(diǎn)O的距離為;在最低點(diǎn)處,人突然由下蹲變成直立狀態(tài)(人的重心到懸點(diǎn)O的距離恢復(fù)為)且保持該狀態(tài)到最高點(diǎn)C.設(shè)人的質(zhì)量為m,踏板和繩的質(zhì)量不計(jì),空氣阻力不計(jì).求:

 (1)人剛到最低點(diǎn)B還處于下蹲狀態(tài)時(shí),兩根繩中的總拉力F為多大?

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(2)人到達(dá)左端最高點(diǎn)C時(shí),繩與豎直方向的夾角為多大?(用反三角函數(shù)表示)

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6.(浙江省2009屆高三第一輪復(fù)習(xí)單元試題.物理.17)

如圖13所示,將一顆小鋼珠由靜止釋放到盛有蓖麻油的

量筒中,下落不久鋼珠就開始作勻速直線運(yùn)動(dòng).(量筒

中為什么不放清水而用蓖麻油?這是因?yàn)楸吐橛偷拿芏?/p>

雖小于清水,但它對(duì)鋼珠產(chǎn)生的粘滯阻力卻大大超過清水)

1845年英國物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家斯?托克斯(S.G.Stokes)

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研究球體在液體中下落時(shí),發(fā)現(xiàn)了液體對(duì)球體的粘滯阻力與球的半徑、速度及液體的種類有關(guān),有,其中物理量η為液體的粘滯系數(shù),它與液體的種類及溫度有關(guān).鋼珠在蓖麻油中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后就以穩(wěn)定的速度下落,這一速度稱為收尾速度。

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(1)實(shí)驗(yàn)室的溫度為20.0℃ 時(shí),蓖麻油的粘滯系數(shù)為0.986,請(qǐng)寫出它的單位.

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(2)若鋼珠的半徑為2.00┨,鋼珠的質(zhì)量為,在蓖麻油中所受的浮力為,求鋼珠在蓖麻油中的收尾速度。

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(3)設(shè)量筒中蓖麻油的深度為H=40.0┩,鋼珠從液面無初速釋放,下沉至剛要到達(dá)筒底時(shí),因克服粘滯阻力而產(chǎn)生的熱量為多少?

 

 

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7.(山東省濟(jì)南一中2009屆高三上學(xué)期期中考試.物理)16)如圖14所示,質(zhì)量為m的滑塊,放在光滑的水平平臺(tái)上,平臺(tái)右端B與水平傳送帶相接,傳送帶的運(yùn)行速度為v0,長為L,今將滑塊緩慢向左壓縮固定在平臺(tái)上的輕彈簧,到達(dá)某處時(shí)突然釋放,當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí),恰好與傳送帶速度相同;瑝K與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。

  (1)試分析滑塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)情況。                  圖14

  (2)若滑塊離開彈簧時(shí)的速度大于傳送帶的速度,求釋放滑塊時(shí),彈簧具有的彈性勢(shì)能。

   (3)若滑塊離開彈簧時(shí)的速度大于傳送帶的速度,求滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量。

 

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8.(廣東中山龍山中學(xué)09屆高三第二次月考試卷.物理.16)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60KW,汽車的質(zhì)量為。當(dāng)汽車在足夠水平路面從靜止以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。求: (1)汽車在水平路面能達(dá)到的最大速度vm1

(2)汽車在水平路面做勻加速運(yùn)動(dòng)能維持多長時(shí)間?

(3)在10s 末汽車的瞬時(shí)功率多大?20s末汽車的瞬時(shí)功率又是多少呢?

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(4)若汽車以vm1速度駛上一傾角為的足夠長的斜面()。簡要描述汽車作何運(yùn)動(dòng),并求出在此斜面上最終速度vm2(已知汽車在行駛中所受路面阻力恒定為重力的0.1倍,g取10m/s2

 

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9.(江蘇淮安、連云港、宿遷、徐州四市2008第三次調(diào)研度卷.物理.18)如圖15所示,在距水平地面高為0.4m處,水平固定一根長直光滑桿,在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪,滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),在P點(diǎn)的右邊,桿上套有一質(zhì)量m=2kg小球A。半徑R=0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道,豎直地固定在地面上,其圓心O在P點(diǎn)的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B。用一條不可伸長的柔軟細(xì)繩,通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi),兩小球均可看作質(zhì)點(diǎn),且不計(jì)滑輪大小的影響,g取10m/s2。現(xiàn)給小球A一個(gè)水平向右的恒力F=55N。求:

  (1)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程,力F做的功;                                              

  (2)小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)的速度大小;                        圖15

  (3)小球B被拉到離地多高時(shí)與小球A速度大小相等。

 

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10.(廣東中山龍山中學(xué)09屆高三第二次月考試卷.物理.13)如圖16所示,質(zhì)量20kg的物體從光滑曲面上高度m處釋放,到達(dá)底端時(shí)水平進(jìn)入水平傳送帶,傳送帶由一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)著勻速向左轉(zhuǎn)動(dòng),速率為3m/s.已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1.(g取10m/s2

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   (1)若兩皮帶輪之間的距離是6m,物體沖上傳送帶后就移走光滑曲面,物體將從哪一邊離開傳送帶?通過計(jì)算說明你的結(jié)論.

   (2)若皮帶輪間的距離足夠大,從M滑上到離開傳送帶的整個(gè)過程中,由于M和傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生了多少熱量?                              

圖16

 

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11.(江蘇省南京市2008屆高三質(zhì)量檢測(cè).物理.14)如圖17所示,某要乘雪橇從雪坡經(jīng)A點(diǎn)滑到B點(diǎn),接著沿水平路面滑至C點(diǎn)停止。人與雪橇的總質(zhì)量為70kg。右表中記錄了沿坡滑下過程中的有關(guān)數(shù)據(jù),開始時(shí)人與雪橇距水平路面的高度h=20m,請(qǐng)根據(jù)右表中的數(shù)據(jù)解決下列問題:

   (1)人與雪橇從A到B的過程中,損失的機(jī)械能為多少?

   (2)設(shè)人與雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力的大小。

   (3)人與雪橇從B運(yùn)動(dòng)到C的過程中所對(duì)應(yīng)的距離。(取g=10m/s2

位置

A

B

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  • <center id="cmmki"><wbr id="cmmki"></wbr></center>
  • 速度(m/s)

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    2.0

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    12.0

    0

    時(shí)刻(s)

    0

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    4.0

    試題詳情

    10.0

                                                                 圖17

     

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    12.(江蘇如東、啟東2008屆期中聯(lián)合測(cè)試.物理.17)如圖18所示,一輕繩繞過無摩擦的兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪O1、O2和質(zhì)量mB=m的小球連接,另一端與套在光滑直桿上質(zhì)量mA=m的小物塊連接,已知直桿兩端固定,與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi),與水平面的夾角θ=60°,直桿上C點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度,C點(diǎn)到定滑輪O1的距離為L,重力加速度為g,設(shè)直桿足夠長,小球運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)與其他物體相碰.現(xiàn)將小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放,試求:                                                 圖18

    (1)小球下降到最低點(diǎn)時(shí),小物塊的機(jī)械能(取C點(diǎn)所在的水平面為參考平面);

    (2)小物塊能下滑的最大距離;

    (3)小物塊在下滑距離為L時(shí)的速度大小.

     

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    13.(廣東(僑中高三第二次月考試題卷.物理.12)(1)在“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖19甲所示的裝置.實(shí)驗(yàn)步驟如下:

    (1)把紙帶的一端固定在小車的后面,另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

    (2)改變木板的傾角,以重力的一個(gè)分力平衡小車及紙帶受到的摩擦力

    (3)用細(xì)線將木板上的小車通過一個(gè)定滑輪與懸吊的砂桶相連

    (4)接通電源,放開小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)

    (5)測(cè)出s、s1、s2(如圖19乙所示),查得打點(diǎn)周期為T.

    判斷重力的一個(gè)分力是否已與小車及紙帶受到的摩擦力平衡的直接證據(jù)是_______________________________________;

    本實(shí)驗(yàn)還需直接測(cè)量的物理量是:___________________________.(并用相應(yīng)的符號(hào)表示)

    試題詳情

    探究結(jié)果的表達(dá)式是______________________________________.(用相應(yīng)的符號(hào)表示)

     

     

    圖19

     

     

    試題詳情

    14.(廣東中山龍山中學(xué)09屆高三第二次月考試卷.物理.12))用

    如圖20所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源

    為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高

    試題詳情

    處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙

    帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

    (1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:

    A. 按照?qǐng)D示的裝置安裝器件;

    B. 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上;

    C. 用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量;

    D. 釋放懸掛紙帶的夾子,同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶;          圖20

    E. 測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;

    F. 根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。

    其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E,將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi),并說明其原因。

    答:                                                                        

                                                                 (寫在答題卷上)

    試題詳情


    (2)利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值。如圖21所示,根據(jù)打出的紙

                                        圖21

    帶,選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出A距起始點(diǎn)O的距離為s0,點(diǎn)AC間的距離為s1,點(diǎn)CE間的距離為s2,使用交流電的頻率為f,根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a=_________。

    (3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘動(dòng)能的增加,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落的過程中存在阻力作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g,還需要測(cè)量的物理量是___        ____。試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F=_  __      ____。

     

    (一)文字介紹

    試題詳情

    預(yù)測(cè)2009的高考,本考點(diǎn)內(nèi)容仍是熱點(diǎn)之一.試題有可能是選項(xiàng)題,也可能是綜合題.若是選項(xiàng)題,其考查的重點(diǎn)是功、功率、機(jī)械能、功能關(guān)系的這些基本概念;若是綜合題往往和動(dòng)量守恒定律、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)一起來考查動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒、功能關(guān)系的運(yùn)用.還可能與生產(chǎn)、生活、科學(xué)技術(shù)相聯(lián)系以考查學(xué)生的建模能力.

    (二 )考點(diǎn)預(yù)測(cè)題

    試題詳情

    1.一個(gè)質(zhì)量為的物體靜止在足夠大的水平地面上,

    試題詳情

    物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。從開始,物體

    受到一個(gè)大小和方向呈周期性變化的水平力F作用,力F

    隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖22所示。求83秒內(nèi)物體的位移

    試題詳情

    大小和力F對(duì)物體所做的功。。

                                                                  圖22

     

     

    試題詳情

    2.物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t關(guān)系如圖23所示,已知在第1秒內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W,則(   )

    (A)從第1秒末到第3秒末合外力做功為4W。  

    (B)從第3秒末到第5秒末合外力做功為-2W。

    (C)從第5秒末到第7秒末合外力做功為W。    

    試題詳情

    (D)從第3秒末到第4秒末合外力做功為-0.75W。            圖23

     

    試題詳情

    3.機(jī)車從靜止開始沿平直軌道做勻加速運(yùn)動(dòng),所受的阻力始終不變,在此過程中,下列說法正確的是

    A.機(jī)車輸出功率逐漸增大

    B.機(jī)車輸出功率不變

    C.在任意兩相等時(shí)間內(nèi),機(jī)車動(dòng)能變化相等

    D.在任意兩相等時(shí)間內(nèi),機(jī)車動(dòng)量變化大小相等

     

    試題詳情

    4.某司機(jī)為確定他的汽車上所載貨物的質(zhì)量,他采用如下方法:已知汽車自身的質(zhì)量為,當(dāng)汽車空載時(shí),讓汽車在平直公路上以額定功率行駛,從速度表上讀出汽車達(dá)到的最大速度為.當(dāng)汽車載重時(shí),仍讓汽車在平直公路上以額定功率行駛,從速度表上再讀出汽車達(dá)到的最大速度為.設(shè)汽車行駛時(shí)的阻力與總重力成正比.試根據(jù)以上提供的已知量求出車上所載貨物的質(zhì)量.

     

    試題詳情

    5.如圖24所示,質(zhì)量為m的物體沿動(dòng)摩擦因素為的水平面以初速度從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)?sub>,設(shè)同一物體以初速度點(diǎn)先經(jīng)斜面,后經(jīng)斜面點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)?sub>,兩斜面在水平面上投影長度之和等于AB的長度,則有(     )

    試題詳情

    A.             B.    

    試題詳情

      C.             D.不能確定

    試題詳情

    試題詳情

    6.如圖25所示,斜面足夠長,其傾角為α,質(zhì)量為m的滑塊,距擋板P為S0,以初速度V0沿斜面上滑,滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,滑塊所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力,若滑塊每次與擋板相碰均無機(jī)械能損失,求滑塊在斜面上經(jīng)過的總路程為多少?

     

    試題詳情

    7.如圖26所示,水平光滑地面上停放著一輛小車,左側(cè)靠在豎直墻壁上,小車的四分之一圓弧軌道AB是光滑的,在最低點(diǎn)B與水平軌道BC相切,BC的長度是圓弧半徑的10倍,整個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi)。可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從A點(diǎn)正上方某處無初速下落,恰好落人小車圓弧軌道滑動(dòng),然后沿水平軌道滑行至軌道末端C處恰好沒有滑出。已知物塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力是物塊重力的9倍,小車的質(zhì)量是物塊的3倍,不考慮空氣阻力和物塊落人圓弧軌道時(shí)的能量損失。                                                     圖26

    求 :⑴物塊開始下落的位置距水平軌道BC的豎直高度是圓弧半徑的幾倍;

    ⑵物塊與水平軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

     

    試題詳情

    8.如圖27所示,位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,有一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成,圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑,然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。要求物塊能通過圓形軌道最高點(diǎn),且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mg(g為重力加速度)。求物塊初始位置相對(duì)圓形軌道底部的高度h的取值范圍。                             

    試題詳情

                                                                      

    圖27

    試題詳情

    9.如圖28所示,卷揚(yáng)機(jī)的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙面上的木箱,使之沿斜面加速向上移動(dòng)。在移動(dòng)過程中,下列說法正確的是

    A.F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的動(dòng)能與木箱克服摩擦力所做的功之和

    B.F對(duì)木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和

    C.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力勢(shì)能

    D.F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之和

    試題詳情

     

    試題詳情

    10.面積很大的水池,水深為H,如圖28所示,水面上浮

    著一正立方體木塊,木塊邊長為a,質(zhì)量為m,密度為水

    試題詳情

    .開始時(shí)木塊靜止,有一半沒入水中,現(xiàn)用力F將木

    塊緩慢地壓入池底,不計(jì)摩擦,則從木塊起始到剛好完全          圖28

    沒入水中的過程中池水勢(shì)能的改變量為      ,從

    木塊起始到停在池底的過程中,力F所做的功為

            .  

    試題詳情

    試題詳情

    11.如圖29所示裝置可用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,擺錘A

    拴在長L的輕繩一端,另一端固定在O點(diǎn),在A上放一個(gè)

    試題詳情

    小鐵片,現(xiàn)將擺錘拉起,使繩偏離豎直方向角,由靜止

    開始釋放擺錘,當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí),受到豎直擋板P

    阻擋而停止運(yùn)動(dòng),這時(shí)鐵片將作平拋運(yùn)動(dòng)而飛離擺錘,用

    刻度尺量出鐵片的水平位移為s,下落高度為H.

    (1)要驗(yàn)證擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒,必須求出擺錘      

    初始位置離最低點(diǎn)的高度,其高度應(yīng)為      ,同時(shí)           圖29

    還應(yīng)求出擺錘在最低點(diǎn)時(shí)的速度,其速度應(yīng)為    .

    (2)用實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的物理量寫出證明擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為     .

     

    試題詳情

    12. 一同學(xué)要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長度改變量的關(guān)系,他的實(shí)驗(yàn)如下:在離地面高度為h的光滑水平桌面上,沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧,其左端固定,右端與質(zhì)量為m的一個(gè)鋼球接觸,當(dāng)彈簧處于自然長度時(shí),小鋼球恰好在桌子邊緣,如圖30所示.讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,使鋼球沿水平方向射出桌面,小球在空中飛行后落到水平地面,水平距離為s.

    試題詳情

      (1)請(qǐng)你推導(dǎo)出彈簧的彈性勢(shì)能與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地面高度h、水平距離s等物理量的關(guān)系式.

      (2)彈簧長度的壓縮量x與對(duì)應(yīng)的鋼球在空中飛行的水平距離s的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:

    試題詳情

    文本框: 彈簧長度壓縮量x/cm	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50
鋼球飛行水平距離s/m	1.01	1.05	2.01	2.48	3.01	3.50

  從上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你猜測(cè)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長度的壓縮量x之間有關(guān)系?為什么?

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    試題詳情

    高考真題

    1.【解析】本題考查v-t圖像、功的概念。力F做功等于每段恒力F與該段滑塊運(yùn)動(dòng)的位移(v-t圖像中圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積),第1秒內(nèi),位移為一個(gè)小三角形面積S,第2秒內(nèi),位移也為一個(gè)小三角形面積S,第3秒內(nèi),位移為兩個(gè)小三角形面積2S,故W1=1×S,W2=1×S,W3=2×S,W1<W2<W3 。

    【答案】B

    2.【解析】運(yùn)動(dòng)員跳傘下降的過程中,空氣阻力與運(yùn)動(dòng)方向相反,所以阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)功.故選項(xiàng)A正確;加速下降時(shí),合外力向下,減速下降時(shí),合外力向上;B項(xiàng)錯(cuò),因是向下重力勢(shì)能減小,C錯(cuò);因系統(tǒng)是變速運(yùn)動(dòng),.任意相等的時(shí)間內(nèi)位移不同,所以選項(xiàng)D錯(cuò).

    【答案】A

    3.【解析】考查向心加速度公式、動(dòng)能定理、功率等概念和規(guī)律。設(shè)b球的擺動(dòng)半徑為R,當(dāng)擺過角度θ時(shí)的速度為v,對(duì)b球由動(dòng)能定理:mgRsinθ= mv2,此時(shí)繩子拉力為T=3mg,在繩子方向由向心力公式:T-mgsinθ = m,解得θ=90°,A對(duì)B錯(cuò);故b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中一直機(jī)械能守恒,豎直方向的分速度先從零開始逐漸增大,然后逐漸減小到零,故重力的瞬時(shí)功率Pb = mgv先增大后減小,C對(duì)D錯(cuò)。

    【答案】AC

    4.【解析】考查平拋運(yùn)動(dòng)的分解與牛頓運(yùn)動(dòng)定律。從A選項(xiàng)的水平位移與時(shí)間的正比關(guān)系可知,滑塊做平拋運(yùn)動(dòng),摩擦力必定為零;B選項(xiàng)先平拋后在水平地面運(yùn)動(dòng),水平速度突然增大,摩擦力依然為零;對(duì)C選項(xiàng),水平速度不變,為平拋運(yùn)動(dòng),摩擦力為零;對(duì)D選項(xiàng)水平速度與時(shí)間成正比,說明滑塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),有摩擦力,故摩擦力做功最大的是D圖像所顯示的情景,D對(duì)。本題考查非常靈活,但考查內(nèi)容非;A(chǔ),抓住水平位移與水平速度與時(shí)間的關(guān)系,然后與平拋運(yùn)動(dòng)的思想結(jié)合起來,是為破解點(diǎn)。

    【答案】D

    5.【解析】由機(jī)械能守恒定律:EP=E-EK,故勢(shì)能與動(dòng)能的圖像為傾斜的直線,C錯(cuò);由動(dòng)能定理:EK =mgh=mv2=mg2t2,則EP=E-mgh,故勢(shì)能與h的圖像也為傾斜的直線,D錯(cuò);且EP=E-mv2,故勢(shì)能與速度的圖像為開口向下的拋物線,B對(duì);同理EP=E-mg2t2,勢(shì)能與時(shí)間的圖像也為開口向下的拋物線,A錯(cuò)。

    【答案】B

    6.【解析】斜面粗糙,小球受到重力、支持力、摩擦力、繩子拉力,由于除重力做功外,摩擦力做負(fù)功,機(jī)械能減少,A、B錯(cuò);繩子張力總是與運(yùn)動(dòng)方向垂直,故不做功,C對(duì);小球動(dòng)能的變化等于合外力做功,即重力與摩擦力做功,D錯(cuò)。

    【答案】C

    7.【解析】考查受力分析、連接體整體法處理復(fù)雜問題的能力。每個(gè)滑塊受到三個(gè)力:重力、繩子拉力、斜面的支持力,受力分析中應(yīng)該是按性質(zhì)分類的力,沿著斜面下滑力是分解出來的按照效果命名的力,A錯(cuò);對(duì)B選項(xiàng),物體是上滑還是下滑要看兩個(gè)物體的重力沿著斜面向下的分量的大小關(guān)系,由于2m質(zhì)量的滑塊的重力沿著斜面的下滑分力較大,故質(zhì)量為m的滑塊必定沿著斜面向上運(yùn)動(dòng),B對(duì);任何一個(gè)滑塊受到的繩子拉力與繩子對(duì)滑塊的拉力等大反向,C錯(cuò);對(duì)系統(tǒng)除了重力之外,支持力對(duì)系統(tǒng)每個(gè)滑塊不做功,繩子拉力對(duì)每個(gè)滑塊的拉力等大反向,且對(duì)滑塊的位移必定大小相等,故繩子拉力作為系統(tǒng)的內(nèi)力對(duì)系統(tǒng)做功總和必定為零,故只有重力做功的系統(tǒng),機(jī)械能守恒,D對(duì)。

    【答案】BD

    8.【解析】(1),由

      ①     ②

    【答案】

    9.【解析】(1)以滑板和運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,其受力如圖9所示

    由共點(diǎn)力平衡條件可得

       ①  ②                              

    由①、②聯(lián)立,得F =810N

    (2)     m/s

    (3)水平牽引力的功率P=Fv=4050 W

    【答案】4050 W

    10.【解析】(1)導(dǎo)線上損失的功率為P=I2R=(

    損失的功率與輸送功率的比值

    (2)(2)風(fēng)垂直流向風(fēng)輪機(jī)時(shí),提供的風(fēng)能功率最大.

    單位時(shí)間內(nèi)垂直流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的氣體質(zhì)量為pvS,S=r2

    風(fēng)能的最大功率可表示為

    P風(fēng)=

    采取措施合理,如增加風(fēng)輪機(jī)葉片長度,安裝調(diào)向裝置保持風(fēng)輪機(jī)正面迎風(fēng)等。

    (3)按題意,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為P2=kW=160 kW

    最小年發(fā)電量約為W=P2t=160×5000 kW?h=8×105kW?h

    【答案】(1)9kW(2)  (3)8×105kW?

    名校試題

    1.【解析】一對(duì)靜摩擦力的作用點(diǎn)不發(fā)生相對(duì)移動(dòng),它們的合功為零,它們的功可以一正一負(fù);可以都為零;一對(duì)動(dòng)摩擦力的作用點(diǎn)發(fā)生相對(duì)移動(dòng),它們的合功為負(fù)值,它們的功可以一正一負(fù);可以一零一負(fù);可以兩負(fù).

    【答案】C

    2.【解析】動(dòng)能減少應(yīng)是合力功為所以選項(xiàng)A錯(cuò),重力勢(shì)能減少了重所以選項(xiàng)B錯(cuò);機(jī)械能的減少應(yīng)是除重力外,其它力所做的功,故選項(xiàng)D正確.

    【答案】D

    3.【解析】由<可知,斜面與滑塊間有摩擦,滑塊無論上升還是下降時(shí),都有機(jī)械能損失,故B正確.為判斷C、D的情況,可先求出斜面中點(diǎn)A的動(dòng)能和勢(shì)能情況,滑塊初始機(jī)械能①,滑塊在斜面中點(diǎn)A的速度,在A點(diǎn)的機(jī)械能②.聯(lián)立①②式得:

    ,而因斜面與滑塊間有摩擦,知,所以,動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置應(yīng)出現(xiàn)在A點(diǎn)之上,因此選(BC)

    【答案】BC

    4.【解析】小球自由下落時(shí)繩中拉力為零;t1時(shí)刻繩子拉緊并開始伸長,因?yàn)橹亓Υ笥诶K中拉力且拉力逐漸增大,故小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),加速度為零的時(shí)刻速度最大;然后繩子繼續(xù)拉伸,因?yàn)槔K中拉力大于重力且拉力繼續(xù)增大,故小球做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),t2時(shí)刻速度為零而繩子最長,所以答案B正確;再以后小球反方向先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),再做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),t2時(shí)刻回到繩子原長的位置,t1時(shí)刻與t2時(shí)刻小球高度相等,繩子拉力為零,根據(jù)機(jī)械能守恒定律知小球的動(dòng)能相等。由對(duì)稱性知t1時(shí)刻與t2時(shí)刻小球運(yùn)動(dòng)情況完全對(duì)應(yīng),故答案D正確。

    【答案】BD

    5.【解析】(1)如圖所示,以懸點(diǎn)為參考平面,人從點(diǎn)的自然下蹲過程中機(jī)械能守恒,所以,即

    ,解得:

    在最低點(diǎn)B處,,解得:

    (2) 人在最低點(diǎn)處,突然由下蹲變成直立狀態(tài),人的內(nèi)力做功,使人的機(jī)械能增加,之后,人從點(diǎn)的上擺過程中機(jī)械能守恒,所以,即

    ,得:       

    【答案】(1)   (2)

    6.【解析】(1)因粘滯阻力,故有,其單位應(yīng)是

    (2)鋼珠穩(wěn)定下落時(shí),其所受向上粘滯阻力F與、mg平衡,有

           得:

    (3)根據(jù)總能量守恒的方法:

    鋼珠下落過程中損失的勢(shì)能 轉(zhuǎn)化為鋼珠的動(dòng)能,以及與鋼珠同樣大小的油滴上升至液面處的動(dòng)能和勢(shì)能,還有鋼珠克服粘滯阻力而產(chǎn)生的熱量Q,其中油滴重力.

          

           

    【答案】(1) 。2) 。3)

    7.【解析】(1)若滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度小于帶速,則滑塊在帶上由于受到向右的滑動(dòng)摩擦力而做勻加速運(yùn)動(dòng);若滑物沖上傳送帶時(shí)的速度大于帶速,則滑塊由于受到向左的滑動(dòng)摩擦力而做勻減速運(yùn)動(dòng)。

       (2)設(shè)滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度為v,在彈簧彈開過程中,

        由機(jī)械能守恒

        設(shè)滑塊在傳送帶上做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a,

        由牛頓第二定律:

        由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

        解得:

       (3)設(shè)滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則t時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移s=v0t

           

        滑塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的位移  

        相對(duì)滑動(dòng)生成的熱量

        解得:

    【答案】(1)若滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度小于帶速,則滑塊在帶上由于受到向右的滑動(dòng)摩擦力而做勻加速運(yùn)動(dòng);若滑物沖上傳送帶時(shí)的速度大于帶速,則滑塊由于受到向左的滑動(dòng)摩擦力而做勻減速運(yùn)動(dòng);(2)(3)

    8.【解析】(1)汽車達(dá)到最大速度時(shí),有:

       (2)經(jīng)t時(shí)間,汽車勻加速達(dá)到額定功率時(shí),

    由牛頓第二定律有:    由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有:        

            而                      解得 t = 15.625s                   

       (3)t=10s時(shí),汽車還處于勻加速階段,

    牽引力   瞬時(shí)速度          

            所以此時(shí)汽車的瞬時(shí)功率 

            t=20s時(shí),汽車已經(jīng)達(dá)到額定功率,故汽車的瞬時(shí)功率P=60KW 

       (4)汽車保持額定功率駛上斜面,由于行駛阻力增大,汽車牽引力增大,汽車作加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng),直至達(dá)到最終速度勻速行駛。   

            行駛阻力     

            所以    

       【答案】(1)(2)  t = 15.625s (3)  P=60KW   (4)

    9.【解析】(1)小球B運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正下方過程中的位移為(m)

       得:WF=FxA=22J

    (2)由動(dòng)能定理得     代入數(shù)據(jù)得:v=4m/s

    ⑶當(dāng)繩與圓環(huán)相切時(shí)兩球的速度相等。

    =0.225m

    【答案】(1)22J  (2)v=4m/s  (3)0.225m

    10.【解析】(1)物體將從傳送帶的右邊離開。                      

        物體從曲面上下滑時(shí)機(jī)械能守恒,有           

        解得物體滑到底端時(shí)的速度               

        以地面為參照系,物體滑上傳送帶后向右做勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度為零,期間物體的加速度大小和方向都不變,加速度大小為

        物體從滑上傳送帶到相對(duì)地面速度減小到零,對(duì)地向右發(fā)生的位移為

         表面物體將從右邊離開傳送帶。

     (2)以地面為參考系,若兩皮帶輪間的距離足夠大,則物體滑上傳送帶后向右做勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度為零,后向左做勻加速運(yùn)動(dòng),直到速度與傳送帶速度相等后與傳送帶相對(duì)靜止,從傳送帶左端掉下,期間物體的加速度大小和方向都不變,加速度大小為

       

        取向右為正方向,物體發(fā)生的位移為 

        物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為                                    

        這段時(shí)間內(nèi)皮帶向左運(yùn)動(dòng)的位移大小為

        物體相對(duì)于傳送帶滑行的距離為       

    物體與傳送帶相對(duì)滑動(dòng)期間產(chǎn)生的熱量為

    【答案】(1)物體將從傳送帶的右邊離開(2)

    11.【解析】(1)從A到B的過程中,人與雪橇損失的機(jī)械能為

       代入數(shù)據(jù)解得△E=9.1×103J  

    (2)人與雪橇在BC段做減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小   

    根據(jù)牛頓第二定律有    解得  N     

    (3)由動(dòng)能定得得     代入數(shù)據(jù)解得  x=36m 

    【答案】(1)9.1×103J(2)(3)x=36m

    12.【解析】(1)設(shè)此時(shí)小物塊的機(jī)械能為E1.由機(jī)械能守恒定律得

                       

    (2)設(shè)小物塊能下滑的最大距離為sm,由機(jī)械能守恒定律有

                                      

                                     

    代入解得                                                        

    (3)設(shè)小物塊下滑距離為L時(shí)的速度大小為v,此時(shí)小球的速度大小為vB,則

                                                                                   

                                                       

     解得                                        

    【答案】(1)   (2)

    (3)

    13.【解析】本題考查《探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系》與《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)的遷移能力、誤差分析能力、文字表述能力及從圖表歸納所需信息能力?疾檫壿嬐评砟芰Α⑦\(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題能力和實(shí)驗(yàn)探究能力。

    【答案】紙帶上點(diǎn)跡間距相等      小車的質(zhì)量M、砂桶的質(zhì)量m

        

    14.【解析】①步驟B是錯(cuò)誤的。應(yīng)該接到電源的交流輸出端。步驟D是錯(cuò)誤的,應(yīng)該先接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶。步驟C不必要,因?yàn)楦鶕?jù)測(cè)量原理,重錘的動(dòng)能和勢(shì)能中都包含了質(zhì)量m,可以約去。

    ③重錘的質(zhì)量m  由牛頓第二定律:  代入a 得F=   

    【答案】②

    ③重錘的質(zhì)量m      

    考點(diǎn)預(yù)測(cè)題

    1.【解析】當(dāng)物體在前半周期時(shí)由牛頓第二定律,得 F1-μmg=ma1

    a1=( F1-μmg)/m=(12-0.1×4×10)/4=2m/s2

    當(dāng)物體在后半周期時(shí),

    由牛頓第二定律,得 F2+μmg= ma2

    a2=( F2+μmg)/m=(4+0.1×4×10)/4=2m/s2

    前半周期和后半周期位移相等 x1=1/2at 2 =0.5×2×22 =4m

    一個(gè)周期的位移為 8m 最后 1s 的位移為 3m

    83 秒內(nèi)物體的位移大小為 x=20×8+4+3=167m

    一個(gè)周期 F 做的功為 w1=(F1-F2)x1=(12-4)4=32J

    力 F 對(duì)物體所做的功 w=20×32+12×4-4×3=681J                

    【答案】681J

     2.【解析】設(shè)物體在第1秒的加速度為a,則第1秒的合外力為F=Ma,由圖2可知,物體從第3秒末到第7秒末的加速度為第1秒內(nèi)的一半,方向相反,所以其合外力也為第1秒內(nèi)的一半,方向相反。但第3秒末到第5秒末的位移是第1秒內(nèi)的兩倍,第5秒末到第7秒末的位移也是第1秒內(nèi)的兩倍,但其方向相向。顯然第5秒末到第7秒末這一過程合力方向與位移方向相同,合外力做正功,大小為W,故選項(xiàng)C正確。同理,第3秒末到第5秒末這一過程合力方向與位移方向相反,合外力做負(fù)功,大小為-W。又因第5秒內(nèi)的位移與第4秒合力方向與位移方向相反,合力功為-0.25W,所以選項(xiàng)D也正確

    【答案】CD

    3.【解析】因機(jī)車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以其加速度不變,當(dāng)所受的阻力始終不變時(shí),機(jī)車的牽引力不變,若機(jī)車的速度增加,根據(jù)實(shí)際功率,其輸出功率逐漸增大,所以選項(xiàng)A正確;;因合外力不變,根據(jù)動(dòng)理定理,在任意兩相等時(shí)間內(nèi),機(jī)車動(dòng)量變化大小相等,故選項(xiàng)D也正確。

    【答案】AD

    4.【解析】設(shè)汽車行駛時(shí)的阻力與總重力的比例系數(shù)為μ

        汽車空載時(shí) 

        汽車載重時(shí)  解得:

    【答案】

    5.【解析】在水平面上,由動(dòng)能定理

     

    在斜面上,設(shè)左、右斜面傾角分別為α、β,左、右斜面長度分別為、

       由動(dòng)能定理 

               所以 

    【答案】B

    6.【解析】滑塊在滑動(dòng)過程中,要克服摩擦力做功,其機(jī)械能不斷減少;又因?yàn)榛瑝K所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力,所以最終會(huì)停在斜面底端。

    在整個(gè)過程中,受重力、摩擦力和斜面支持力作用,其中支持力不做功。設(shè)其經(jīng)過和總路程為L,對(duì)全過程,由動(dòng)能定理得:

       

    【答案】

    7.【解析】此題物理過程分兩階段,開始只有物塊運(yùn)動(dòng)且只有重力做功,故運(yùn)動(dòng)到B的過程機(jī)械能守恒;之后物塊和小車是相互作用的系統(tǒng),合外力為零,應(yīng)由動(dòng)理與能量的觀點(diǎn)列式。

      ⑴.設(shè)物塊的質(zhì)量為m ,其開始下落處酌位置距BC的豎直高度為h ,到達(dá)8點(diǎn)時(shí)的速度為v ,小車圓弧軌道半徑為R 。由機(jī)械能守恒定律,有

                                                               

    根據(jù)牛頓第二定律,有

                                                          

    解得

                                  H = 4R                              

        即物塊開始下落的位置距水平軌道BC的豎直高度是圓弧半徑的4倍。

    ⑵.設(shè)物塊與BC間的滑動(dòng)摩擦力的大小為F ,物塊滑到C點(diǎn)時(shí)與小車的共同速度為v ,物塊在小車上由B運(yùn)動(dòng)到C的過程中小車對(duì)地面的位移大小為s 。依題意,小車的質(zhì)量為3 m ,BC長度為10 R 。由滑動(dòng)摩擦定律,有

    F = μm g                             

    對(duì)物塊和小車組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律,有

    m v = (m + 3 m) ,                    

    對(duì)物塊、小車分別應(yīng)用動(dòng)能定理,有  F(10 R + s )== m v′2mv2       

    Fs == 3 m)v′2- 0                  解得μ= 0.3  

    【答案】μ= 0.3

    8.【解析】設(shè)物塊在圓形軌道最高點(diǎn)的速度為v,由機(jī)械能守         

     恒得 

    物塊在最高點(diǎn)受的力為重力mg、軌道壓力N。

    重力與壓力的合力提供向心力,有

                      

    物塊能通過最高點(diǎn)的條件是    0                              

    聯(lián)立上兩式得                                      

    所以                                            

    按題的要求,,得                      

    故                                             

    h的取值范圍是  

    【答案】

    9.【解析】木箱受四個(gè)力的作用,重力、拉力、摩擦力和支持力。從做功來看,而支持力不做功。拉力對(duì)木箱做正功,摩擦力和重力做負(fù)功。從能量轉(zhuǎn)化看,木箱的機(jī)械能和內(nèi)能都在增加。功是能量轉(zhuǎn)化的量度,顯然,木箱增加的能量應(yīng)等于F對(duì)木箱做的功;而木箱克服摩擦力做的功等于增加的的內(nèi)能,服重力所做的功等于木箱增加的重力勢(shì)能。所以選項(xiàng)C、D正確。

    【答案】CD

    10.【解析】木塊起始到剛好完全沒入水中的過程中,體積的水重心升高了

    (1)如圖木塊起始到剛好完全沒入水中的過程中,相當(dāng)于把陰影部分的體積的水搬到了水面上,因水面積很大,可認(rèn)為新水面高度不變,故體積的的水重心升高了,,            

                       

    (2) 法一:木塊起始到停在池底的過程中,分成兩階段:        圖30

    一是木塊起始到剛好完全沒入水中,此過程中浮力是變力,其平均值

    推力平均值

         推力做的功

      第二階段是木塊從剛沒入水中到池底,推力

          推力的功

          推力做的總功

    法二:把木塊與全池的水作為一個(gè)系統(tǒng),推力作的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的增量,即勢(shì)能的增量(因系統(tǒng)動(dòng)能幾乎為零).

          

               

          

    【答案】     

    11.【解析】(1)下落的高度;因擺錘與鐵片一起運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn),所以擺錘在最低點(diǎn)時(shí)的速度等于鐵片的平拋初速,由,得:.

    (2) 設(shè)擺錘質(zhì)量為m,由得:整理得:

    【答案】    

    12.【解析】(1)先求出小球平拋的初速度,由,兩式得:

     再根據(jù)彈簧與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒:

    (2)由表格第1、3、4、5、6組數(shù)據(jù)可知:在誤差允許的范圍內(nèi),彈簧長度壓縮量x與鋼球飛行的水平距離s成正比,而第2組可能是測(cè)量的錯(cuò)誤.所以彈性勢(shì)能與彈簧長度壓縮量x的平方成正比,即.

    【答案】(1) (2)

     

     

     

     


    同步練習(xí)冊(cè)答案
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