高考物理-歷年高考真題分類匯編2017E單元功和能

1、2221e1 功和功率24e1、j2、k12017 北京卷 發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)具有裝置上的類似性，源于它們機(jī)理上 的類似性直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的工作原理可以簡化為如圖 1、圖 2 所示的情景在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 b 的勻強(qiáng)磁場中，兩根光滑平行金屬軌道 mn、pq 固定在 水平面內(nèi)，相距為 l，電阻不計(jì)電阻為 r 的金屬導(dǎo)體棒 ab 垂直于 mn、pq 放在軌道上， 與軌道接觸良好，以速度 v(v 平行于 mn)向右做勻速運(yùn)動(dòng)圖 1 軌道端點(diǎn) m、p 間接有阻值為 r 的電阻，導(dǎo)體棒 ab 受到水平向右的外力作用圖 2 軌道端點(diǎn) m、p 間接有直流電源，導(dǎo)體棒 ab 通過滑輪勻速提升重物，電路

2、中的電流為 i.(1) 求在t 時(shí)間內(nèi)，圖 1“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電能和圖 2“電動(dòng)機(jī)”輸出的機(jī)械能；(2) 從微觀角度看，導(dǎo)體棒 ab 中的自由電荷所受洛倫茲力在上述能量轉(zhuǎn)化中起著重要作 用為了方便，可認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷a 請?jiān)趫D 3(圖 1 的導(dǎo)體棒 ab)、圖 4(圖 2 的導(dǎo)體棒 ab)中，分別畫出自由電荷所受洛倫 茲力的示意圖b 我們知道，洛倫茲力對運(yùn)動(dòng)電荷不做功那么，導(dǎo)體棒 ab 中的自由電荷所受洛倫茲 力是如何在能量轉(zhuǎn)化過程中起到作用的呢？請以圖 2“電動(dòng)機(jī)”為例，通過計(jì)算分析說明b24答案 (1)l v trrbilvt (2)略blv解析 (1)圖 1 中，電路中的電

3、流 i rr電 1222機(jī) 211 12 2棒 ab 受到的安培力 f bi l1 1在t 時(shí)間內(nèi)，“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電能等于棒 ab 克服安培力做的功be f vtl v trr圖 2 中，棒 ab 受到的安培力 f bil2在t 時(shí)間內(nèi)，“電動(dòng)機(jī)”輸出的機(jī)械能等于安培力對棒 ab 做的功 e f vtbilvt(2)a.如圖 3、圖 4 所示b設(shè)自由電荷的電荷量為 q，沿導(dǎo)體棒定向移動(dòng)的速率為 u.如圖 4 所示，沿棒方向的洛倫茲力 f qvb，做負(fù)功w f utqvbut垂直棒方向的洛倫茲力 f qub，做正功2w f vtqubvt所以 w w ，即導(dǎo)體棒中一個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力做功

4、為零1 2f 做負(fù)功，阻礙自由電荷的定向移動(dòng)，宏觀上表現(xiàn)為 “反電動(dòng)勢”，消耗電源的電能； 1f 做正功，宏觀上表現(xiàn)為安培力做正功，使機(jī)械能增加大量自由電荷所受洛倫茲力做功的 2宏觀表現(xiàn)是將電能轉(zhuǎn)化為等量的機(jī)械能，在此過程中洛倫茲力通過兩個(gè)分力做功起到“傳遞” 能量的作用16e1、e22017 全國卷 如圖所示，一質(zhì)量為 m、長度為 l 的均勻柔軟細(xì)繩 pq 豎1直懸掛用外力將繩的下端 q 緩慢地豎直向上拉起至 m 點(diǎn)，m 點(diǎn)與繩的上端 p 相距 l.重力3加速度大小為 g.在此過程中，外力做的功為( )圖 11 1a. mgl b. mgl9 61 1c. mgl d. mgl3 216a

5、解析 由題可知，緩慢提升繩子，在整個(gè)過程中，動(dòng)能不變，則外力做功 wf等于重力勢能的增加量e ，將 q 端提升至 m 位置處，過程如圖所示由圖可知：全程重p力勢能增加量e 可視為 nq 段上升增加的重力勢能取 nq 段為研究對象，此段質(zhì)量大小p1 1 1為 m m，其重心位置上升高度為 h l，則外力做功為 w e mgh mgl，a 正確 3 3 f p 94d6、e1、f12017 天津卷 “天津之眼”是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪，是 天津市的地標(biāo)之一摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)下列敘 述正確的是( )圖 1a 摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，乘客的機(jī)械能保持不變b 在最高

6、點(diǎn)時(shí)，乘客重力大于座椅對他的支持力c 摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，乘客重力的沖量為零d 摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，乘客重力的瞬時(shí)功率保持不變4b 解析 乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能保持不變，而重力勢能時(shí)刻改變，a 錯(cuò)誤；在最高點(diǎn)合外力提供向心力，方向向下，所以在最高點(diǎn)，乘客重力大于座椅對他的支持力，b 正確；乘客重力的沖量等于重力與時(shí)間的乘積，c 錯(cuò)誤；乘客向下的瞬 時(shí)分速度時(shí)刻在改變，所以重力的瞬時(shí)功率也時(shí)刻在變化，d 錯(cuò)誤e2 動(dòng)能 動(dòng)能定理3e22017 江蘇卷 一小物塊沿斜面向上滑動(dòng)，然后滑回到原處物塊初動(dòng)能為 e ，k0與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變，則該過程中，物塊的動(dòng)能 e 與位移 x

7、 關(guān)系的圖線是( )ka bc d3 c 解析 小物塊上滑過程，由動(dòng)能定理得 (mgsinmgcos)x e e ，整 k k0理得 e e (mgsink k0mgcos)x.設(shè)小物塊上滑的最大位移大小為 s，小物塊下滑過程，由動(dòng)能定理得 (mgsin mgcos )(s x) e 0，整理得 e (mgsink k mgcos )s (mgsinmgcos)x，所以選項(xiàng) c 正確14b4、e22017 江蘇卷 如圖所示，兩個(gè)半圓柱 a、b 緊靠著靜置于水平地面上，其m上有一光滑圓柱 c，三者半徑均為 r.c 的質(zhì)量為 m，a、b 的質(zhì)量都為 ，與地面間的動(dòng)摩2擦因數(shù)均為 .現(xiàn)用水平向右的力

8、拉 a，使 a 緩慢移動(dòng)，直至 c 恰好降到地面整個(gè)過程中 b 保持靜止設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為 g.求：圖 1(1)未拉 a 時(shí)，c 受到 b 作用力的大小 f； (2)動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值 ；min(3)a 移動(dòng)的整個(gè)過程中，拉力做的功 w.4532812822k000822hh14答案 (1)3 3mg (2)3 2(3)(21)( 31)mgr解析 (1)c 受力平衡，則 2fcos 30mg解得 f33mg(2)c 恰好降到地面時(shí)，b 受 c 壓力的水平分力最大，為 f x maxb 受地面的摩擦力 fmg3mg2根據(jù)題意 f f ，解得 min x max min3

9、2(3)c 下降的高度 h( 31)ra 的位移 x2( 31)r摩擦力做功的大小 w fx2( 31)mgrf根據(jù)動(dòng)能定理得 ww mgh00f解得 w(21)( 31)mgr24e2、e32017 全國卷 一質(zhì)量為 8.0010 kg 的太空飛船從其飛行軌道返回地面飛船在離地面高度 1.6010 m 處以 7.510 m/s 的速度進(jìn)入大氣層，逐漸減慢至速度 為 100 m/s 時(shí)下落到地面取地面為重力勢能零點(diǎn)，在飛船下落過程中，重力加速度可視為 常量，大小取為 9.8 m/s .(結(jié)果保留 2 位有效數(shù)字)(1) 分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能；(2) 求飛船從

10、離地面高度 600 m 處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船 在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的 2.0%.24答案 (1)4.010j 2.410j(2)9.710 j解析 (1)飛船著地前瞬間的機(jī)械能為1e mv 式中，m 和 v 分別是飛船的質(zhì)量和著地前瞬間的速率由式和題給數(shù)據(jù)得 e 4.010 j k0設(shè)地面附近的重力加速度大小為 g.飛船進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能為1e mv mgh 5h121 2.0v h100gm22k式中，v 是飛船在高度 1.610 m 處的速度大小由式和題給數(shù)據(jù)得 e 2.410 j h(2)飛船在高度 h600 m 處的機(jī)械能為e mh 2

11、2mgh 由功能原理得we e h k0式中，w 是飛船從高度 600 m 處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功由 式和題給數(shù)據(jù)得w9.7108j 14d5、e22017 全國卷 2017 年 4 月，我國成功發(fā)射的天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二 號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室完成了首次交會(huì)對接，對接形成的組合體仍沿天宮二號(hào)原來的軌道(可視為圓 軌道)運(yùn)行與天宮二號(hào)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)相比，組合體運(yùn)行的( )a 周期變大b 速率變大c 動(dòng)能變大d 向心加速度變大14c 解析 由天體知識(shí)可知 t2rr，vgm gm，a ，半徑不變，周期 r rt、速率 v、加速度 a 的大小均不變，故 a、b、d 錯(cuò)誤速率 v 不變，組合體質(zhì)

12、量 m 變大，1 故動(dòng)能 e mv2變大，c 正確16e1、e22017 全國卷 如圖所示，一質(zhì)量為 m、長度為 l 的均勻柔軟細(xì)繩 pq 豎1直懸掛用外力將繩的下端 q 緩慢地豎直向上拉起至 m 點(diǎn)，m 點(diǎn)與繩的上端 p 相距 l.重力3加速度大小為 g.在此過程中，外力做的功為( )圖 132341 1a. mgl b. mgl9 61 1c. mgl d. mgl3 216a 解析 由題可知，緩慢提升繩子，在整個(gè)過程中，動(dòng)能不變，則外力做功 wf等于重力勢能的增加量e ，將 q 端提升至 m 位置處，過程如圖所示由圖可知：全程重p力勢能增加量e 可視為 nq 段上升增加的重力勢能取 nq

13、 段為研究對象，此段質(zhì)量大小p1 1 1為 m m，其重心位置上升高度為 h l，則外力做功為 w e mgh mgl，a 正確 3 3 f p 9e3 機(jī)械能守恒定律22e3、b4、i12017 北京卷 如圖 5 所示，長 l1 m 的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中，繩與豎直方向的夾角37.已知小球所帶電荷量 q1.0106c ，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng) e3.010 n/c ，取重力加速度 g10 m/s ，sin 370.6，cos 370.8.求：圖 5(1) 小球所受電場力 f 的大小；(2) 小球的質(zhì)量 m；(3) 將電場撤去，小球回到最低

14、點(diǎn)時(shí)速度 v 的大小22答案 (1)3.0103n (2)4.0104kg(3)2.0 m/s解析 (1)fqe3.010 n(2)由qetan 37得 m4.010 kg mg2245321(3)由 mgl(1cos 37) mv 得 v2gl（1cos 37）2.0 m/s9c3、e3(多選)2017 江蘇卷 如圖所示，三個(gè)小球 a、b、c 的質(zhì)量均為 m，a 與 b、c 間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為 l.b、c 置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于 原長現(xiàn) a 由靜止釋放下降到最低點(diǎn)，兩輕桿間夾角 由 60變?yōu)?120.a、b、c 在同一 豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切

15、摩擦，重力加速度為 g.則此下降過程中( )圖 13aa 的動(dòng)能達(dá)到最大前，b 受到地面的支持力小于 mg23ba 的動(dòng)能最大時(shí)，b 受到地面的支持力等于 mg2c彈簧的彈性勢能最大時(shí)，a 的加速度方向豎直向下d彈簧的彈性勢能最大值為3mgl29ab 解析 a 球由靜止下降經(jīng)過先加速達(dá)到速度最大、再減速至速度為零的過程當(dāng)a 動(dòng)能達(dá)到最大，即速度最大時(shí)，其所受合力為零，此時(shí)以 a、b、c 整體為研究對象，整3體的加速度為零，故地面對整體的支持力等于整體的重力，b 受到地面的支持力等于 mg，2選項(xiàng) b 正確；在 a 下降加速達(dá)到最大速度之前，a 處于失重狀態(tài)，以 a、b、c 整體為研究3對象，地

16、面對整體的支持力小于整體的重力，故 b 受到地面的支持力小于 mg，選項(xiàng) a 正2確；當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時(shí)，彈簧長度最大，此時(shí)，a 處于最低點(diǎn)，之后 a 豎直向上先加速再減速，回到原位置，以后周期性運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng) c 錯(cuò)誤；對整個(gè)系統(tǒng)由機(jī)械能守恒定律得，e mg(lcos 30lcos 60) pmax312mgl，選項(xiàng) d 錯(cuò)誤24e2、e32017 全國卷 一質(zhì)量為 8.0010 kg 的太空飛船從其飛行軌道返回地面飛船在離地面高度 1.6010 m 處以 7.510 m/s 的速度進(jìn)入大氣層，逐漸減慢至速度 為 100 m/s 時(shí)下落到地面取地面為重力勢能零點(diǎn)，在飛船下落過程中，重力加速度

17、可視為 常量，大小取為 9.8 m/s .(結(jié)果保留 2 位有效數(shù)字)(1)分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能；812822k00022hh5h121 2.0v h10082(2)求飛船從離地面高度 600 m 處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船 在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的 2.0%.24答案 (1)4.010 (2)9.710jj 2.410j解析 (1)飛船著地前瞬間的機(jī)械能為1e mv 式中，m 和 v 分別是飛船的質(zhì)量和著地前瞬間的速率由式和題給數(shù)據(jù)得e 4.010 k08j 設(shè)地面附近的重力加速度大小為 g.飛船進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能

18、為 1e mv mgh 式中，v 是飛船在高度 1.610m 處的速度大小由式和題給數(shù)據(jù)得e 2.410 j h(2)飛船在高度 h600 m 處的機(jī)械能為e mh 22mgh 由功能原理得we e h k0式中，w 是飛船從高度 600 m 處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功由 式和題給數(shù)據(jù)得w9.710 j 10a3、e3、f22017 天津卷 如圖所示，物塊 a 和 b 通過一根輕質(zhì)不可伸長的細(xì)繩 相連，跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為m 2 kg、m 1 kg.初始時(shí) a 靜止a b于水平地面上，b 懸于空中現(xiàn)將 b 豎直向上再舉高 h1.8 m (未觸及滑輪)，然后由靜

19、止釋 放一段時(shí)間后細(xì)繩繃直，a、b 以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng)，之后 b 恰好可以和地面接觸取 g10 m/s ，空氣阻力不計(jì)求：2bb b a b2a bb a圖 1(1) b 從釋放到細(xì)繩剛繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t；(2) a 的最大速度 v 的大??；(3) 初始時(shí) b 離地面的高度 h.10答案 (1)0.6 s (2)2 m/s (3)0.6 m解析 (1)b 從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動(dòng)，有 1h gt 2代入數(shù)據(jù)解得t0.6 s (2)設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間 b 速度大小為 v ，有vgt b細(xì)繩繃直瞬間，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于 a、b 的重力，a、b 相互作用，由動(dòng)量守恒得m v (m m )

20、v之后 a 做勻減速運(yùn)動(dòng)，所以細(xì)繩繃直后瞬間的速度 v 即為最大速度，聯(lián)立式， 代入數(shù)據(jù)解得v2 m/s (3)細(xì)繩繃直后，a、b 一起運(yùn)動(dòng)，b 恰好可以和地面接觸，說明此時(shí) a、b 的速度為零， 這一過程中 a、b 組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有12(m m )v m ghm gh 代入數(shù)據(jù)解得h0.6 m 22e4實(shí)驗(yàn)：探究動(dòng)能定理21e4 2017北京卷 如圖 1 所示，用質(zhì)量為 m 的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木 板上運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況利用該裝置可以完成“探究動(dòng)能定理” 的實(shí)驗(yàn)(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是_(填選項(xiàng)前的字母)a 直流電源 b 交流電源(2)實(shí)驗(yàn)中，

21、需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是_(填選項(xiàng)前的字母) a 把長木板右端墊高 b 改變小車的質(zhì)量在不掛重物且_(填選項(xiàng)前的字母)的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做 勻速運(yùn)動(dòng)，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響a 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不打點(diǎn) b 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)(3)接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為 o .在紙帶上依次取 a 、b 、c 若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為 t.測得 a 、 b 、c 各點(diǎn)到 o 點(diǎn)的距離分別為 x 、x 、x ，如圖 2 所示1 2 3圖 2實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg ，從打

22、o 點(diǎn)到打 b 點(diǎn)的過程中，拉力對小車做的功 w _，打 b 點(diǎn)時(shí)小車的速度 v_.(4)以 v2為縱坐標(biāo)，w 為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖 3 所示的 vw 圖像由此圖像可得 v2隨 w 變化的表達(dá)式為_根據(jù)功與能的關(guān)系，動(dòng)能的表達(dá)式中可能包含 v 這個(gè)因子；分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是 _2223 12t22 2 122m222 22 2 2(5)假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量 的條件，則從理論上分析，圖 4 中正確反映 v w 關(guān)系的是_a bc d圖 421答案 (1)b (2)a b(3)mgx2x x3 12t(4)

23、v2kw，k(4.55.0) ms j1質(zhì)量(5)a解析 (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，所以選項(xiàng) b 正確(2) 要用重力的分量來平衡摩擦力和其他阻力，所以選項(xiàng) a 正確檢驗(yàn)是否平衡了摩擦 力時(shí)，要讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)并觀察小車是否勻速運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng) b 正確(3) 做功表達(dá)式為 wfx，又因?yàn)?fmg，xx ，則 wmgx .2 2x x由中間時(shí)刻速度等于平均速度可知，v .1(4)由數(shù)學(xué)關(guān)系可得，v kw，其中 k 為圖像斜率，k(4.55.0)m s j .由 w mv 2可得 v w，則圖像斜率與質(zhì)量有關(guān)2(5)若重物的質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，那么重物重力勢能的減小量等于重物1 1

24、 1 2和小車動(dòng)能的增加量之和，即 w mv mv ，則 w (mm)v ，v w，仍為正mm比例函數(shù)，所以 a 圖正確10 e4 2017 江蘇卷 利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān) 系小車的質(zhì)量為 m200.0 g ，鉤碼的質(zhì)量為 m10.0 g，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為 50 hz 的交1222k3流電圖 1(1) 掛鉤碼前，為了消除摩擦力的影響，應(yīng)調(diào)節(jié)木板右側(cè)的高度，直至向左輕推小車觀 察到_(2) 掛上鉤碼，按實(shí)驗(yàn)要求打出的一條紙帶如圖所示選擇某一點(diǎn)為 o，依次每隔 4 個(gè) 計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)用刻度尺量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離 x，記錄在紙帶上計(jì)算打出各 計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度

25、v，其中打出計(jì)數(shù)點(diǎn)“1時(shí)”小車的速度 v _m/s.圖 1(3)將鉤碼的重力視為小車受到的拉力，取 g9.80 m/s，利用 wmg x 算出拉力對小1車做的功 w.利用 e mv算出小車動(dòng)能，并求出動(dòng)能的變化量 e .計(jì)算結(jié)果見下表kw/10 j2.452.923.353.814.26 e /10k3j2.312.733.123.614.00請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出 e w 圖像k圖 1(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明， e 總是略小于 w.某同學(xué)猜想是由于小車所受拉力小于鉤碼重力造k成的用題中小車和鉤碼質(zhì)量的數(shù)據(jù)可算出小車受到的實(shí)際拉力 f_n.10答案 (1)小車做勻速運(yùn)動(dòng)(2) 0.228(

26、3) 如圖所示1 2(4)0.093解析 (1)小車處于平衡狀態(tài)，故它被輕推后能做勻速直線運(yùn)動(dòng)x x （2.062.50）10 (2)v 1 2t 20.1 s2m0.228 m/s.(4)鉤碼受力如圖所示f mgf合根據(jù)牛頓第二定律得mgfma 小車所受合力的大小等于 f，再由牛頓第二定律得 fma 綜合得mmgfmm代入數(shù)據(jù)得0.20.019.8f n0.093 n.0.20.01e5 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律9 e5 2017 天津卷 (2)如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜 止開始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律圖 1對于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的

27、是_a 重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘b 兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正c 精確測量出重物的質(zhì)量d 用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撤手釋放重物某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到 50 hz 的交流電源上，按正確操作得到了 一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中 o 點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的 距離直接測出，利用下列測量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有_圖 1a oa、ad 和 eg 的長度b oc、bc 和 cd 的長度c bd、cf 和 eg 的長度d ac、bd 和 eg 的長度(2)利用此裝置驗(yàn)證

28、機(jī)械能守恒定律，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可判斷出 a、b 能減小下落過程中空氣阻力和摩擦力，能有效減小實(shí)驗(yàn)誤差，a、b 正確機(jī)械能守恒定律表達(dá)式中，重物的質(zhì)量可以約去，精確測量質(zhì)量不能減小誤差，c 錯(cuò)誤；用手托住重物，撤手后最初一段時(shí) 間，重物所做運(yùn)動(dòng)并不一定是自由落體運(yùn)動(dòng)，該操作增大誤差，d 錯(cuò)誤利用測量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的依據(jù)就是重力做功和動(dòng)能的變化量之間的關(guān)系，所以我們必須要確定好初、末位置的速度以及初、末位置的高度差，從四組數(shù)據(jù)可以 看出，b、c 兩組數(shù)據(jù)滿足此要求，所以選擇 b、c.e6 功和能綜合17d6、e62017 全國卷 如圖，半圓形光滑軌道固定在水平地面上，半圓的直徑與 地面垂

29、直一小物塊以速度 v 從軌道下端滑入軌道，并從軌道上端水平飛出，小物塊落地點(diǎn)222222 22212222到軌道下端的距離與軌道半徑有關(guān)，此距離最大時(shí)對應(yīng)的軌道半徑為 ( 重力加速度大小為 g)( )圖 1v v v va. b. c. d.16g 8g 4g 2g1 117 b 解析 物塊上升到最高點(diǎn)的過程，機(jī)械能守恒，有 mv 2mgr mv21，由平1拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，水平方向，有 xv t，豎直方向，有 2r gt，解得 x4vgr16r，當(dāng) rv 時(shí)，x 最大，b 正確8g1(多選)2017 寧夏固原一中檢測 如圖 k15 1 甲所示，靜止在水平地面上的物塊 a，受到一個(gè)水平的拉力 f，f

30、 隨時(shí)間 t 的變化如圖乙所示設(shè)物塊與地面間的最大靜摩擦力 f 的大小與滑動(dòng)摩擦力大小相等，則( )max圖 k15 1at 時(shí)刻物塊的速度為零1b物塊的最大速度出現(xiàn)在 t 時(shí)刻2ct t 時(shí)間內(nèi) f 對物塊先做正功后做負(fù)功1 3d拉力 f 的功率最大值出現(xiàn)在 t t 時(shí)間內(nèi)2 31ad 解析 在 0t 時(shí)間內(nèi)水平拉力小于最大靜摩擦力，t 時(shí)刻物塊受到的拉力與最1 1大靜摩擦力相同，物塊還處于靜止?fàn)顟B(tài)，故物塊的速度為零，故 a 正確；t t 時(shí)間內(nèi)，合1 3力向前，物塊一直加速運(yùn)動(dòng)，t 時(shí)刻后合力反向，物塊做減速運(yùn)動(dòng)，所以 t 時(shí)刻物塊的速度3 3最大，故 b 錯(cuò)誤；t t 時(shí)間內(nèi)，物塊一直向前運(yùn)動(dòng)，f 與位移方向相同，故拉力 f 一直做1 3正功，故 c 錯(cuò)誤；在 t 時(shí)刻拉力最大，但速度不是最大，在以后的過程中，拉力減小，速2度增大，故拉力 f 的功率最大值出現(xiàn)在 t t 時(shí)間內(nèi)，故 d 正確2 322017 湖南衡陽八中月考 如圖 k16 2 甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上一質(zhì) 量為 m0.2 kg 的小球，從彈簧上端某高度處自由下落，從它接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短