北京市2013年部分物理模擬試題解析匯編：專題6+機(jī)械能及其守恒定律（解析版0

1、專題6 機(jī)械能及其守恒定律圖2··v1（2013·北京四中高三開(kāi)學(xué)檢測(cè)，3題） 一足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定速率v運(yùn)動(dòng)，將一質(zhì)量為m的物體輕放到傳送帶左端，設(shè)物體與傳送帶之間的摩擦因數(shù)為，則下列說(shuō)法正確的是（ ）A全過(guò)程中傳送帶對(duì)物體做功為B全過(guò)程中物體對(duì)傳送帶做功為C加速階段摩擦力對(duì)物體做功的功率逐漸增大D加速階段摩擦力對(duì)傳送帶做功的功率恒定不變【答案】ACD 【 解析】由題意可知物體最終將隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理可知選項(xiàng)A正確；全過(guò)程中物體對(duì)傳送帶做的功為，由于大小不確定，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；加速階段物體速度增大，而傳送帶速率不變，摩擦力恒定，故選項(xiàng)C、D正確

2、。2（2013·北京朝陽(yáng)二模，20題）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，桿足夠長(zhǎng)，環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為。現(xiàn)給環(huán)一個(gè)向右的初速度v0，如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中還受到一個(gè)方向始終豎直向上的力F，F(xiàn)kv（k為常數(shù)，v為環(huán)的速率），則環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功不可能為 ABC0D【答案】B【 解析】當(dāng)F= kv0 =mg時(shí)，圓環(huán)不受桿的支持力和摩擦力，摩擦力做功為零，故C正確當(dāng)F= kv0mg時(shí)，圓環(huán)做減速運(yùn)動(dòng)到靜止，只有摩擦力做功根據(jù)動(dòng)能定理得-W=0- m v0 2 得W= m v0 2 ，故A正確當(dāng)F= kv0>mg時(shí)，圓環(huán)先做減速運(yùn)動(dòng)，

3、當(dāng)F=mg時(shí)，不受摩擦力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)Fkv =mg時(shí)得v= ，根據(jù)動(dòng)能定理得-W= mv2- m v0 2解得W=，故D正確故本題選B。3（2013·北京東城區(qū)高三聯(lián)考，9題）如圖5所示，下列四個(gè)選項(xiàng)的圖中，木塊均在固定的斜面上運(yùn)動(dòng)，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的，圖A、B中的F為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運(yùn)動(dòng).圖C中的木塊向上運(yùn)動(dòng).在這四個(gè)圖所示的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒的是( )【答案】C 【 解析】由A圖可知，力F對(duì)物體做正功，機(jī)械能增加，不守恒，故A錯(cuò)誤；由B圖可知，力F做負(fù)功，機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤；C圖中物體斜面光滑

4、，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功，只有重力勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，故C正確；D圖中斜面粗糙，物體下滑中，摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減小，不守恒，故D錯(cuò)誤故選C4（2013·北京東城區(qū)高三聯(lián)考，6題）如圖4所示，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像為正弦曲線，從圖中可判斷A在0t1時(shí)間內(nèi)，外力做負(fù)功B在0t1時(shí)間內(nèi)，外力的功率逐漸增大C在t2時(shí)刻，外力的功率最大D在t1t3時(shí)間內(nèi)，外力做的總功為零【答案】 D【 解析】圖象斜率表示加速度，加速度對(duì)應(yīng)合外力，合外力減小，速度增大；由圖象可知0時(shí)刻速度為零，t1時(shí)刻速度最大但拉力為零，由P=Fv可知外力的功率在0時(shí)刻功率為零，t1時(shí)刻功率也為零，

5、可知功率先增大后減小，故B錯(cuò)誤；在0t1時(shí)間內(nèi)，由圖象可知，物體的速度沿正方向，加速度為正值且減小，故力與速度方向相同，故外力做正功，故A錯(cuò)誤；在t1t3時(shí)間內(nèi)物體的動(dòng)能變化為零，由動(dòng)能定理可知外力做的總功為零，故D正確t2時(shí)刻物體的速度為零，由P=Fv可知外力的功率為零，故C錯(cuò)誤5（2013·北京東城區(qū)高三聯(lián)考，8題）如圖7所示，人在船上向前行走，腳與船面間不打滑。忽略水對(duì)船的阻力，則下列四個(gè)說(shuō)法中不正確的有腳與船之間的摩擦力是靜摩擦力；腳與船之間的摩擦力對(duì)船做負(fù)功；腳與船之間的摩擦力對(duì)人做負(fù)功；腳與船之間的摩擦力對(duì)人船組成的系統(tǒng)所做功的的代數(shù)和不為零。A B C D【答案】 D【

6、 解析】人在船上向前行走，腳與船面間不打滑，說(shuō)明腳與船之間的摩擦力是靜摩擦力；，取地面為參考系，船受到的摩擦力方向向后，且向后運(yùn)動(dòng)，故腳與船之間的摩擦力對(duì)船做正功；人受到的摩擦力方向向前，對(duì)地位移方向不確定，腳與船之間的摩擦力對(duì)人做功的正負(fù)不確定，所以腳與船之間的摩擦力對(duì)人船組成的系統(tǒng)所做功的的代數(shù)和有可能為零。綜上所述易知只有正確，故選D。6（2013·北京朝陽(yáng)區(qū)高三期中，8題）如圖甲所示，小物塊從斜面底端以初速度v0沿光滑斜面上滑，所能到達(dá)的最大高度距底端為h。圖乙為四個(gè)固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道，O1、O2、O3和O4分別是它們的圓心。小物塊仍以初速度v0從軌道最低點(diǎn)上滑，則

7、小物塊能上升到距水平地面高h(yuǎn)處的是【答案】A【 解析】中檔。圓周運(yùn)動(dòng)、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。考查：推理能力。根據(jù)具體問(wèn)題，運(yùn)用物理規(guī)律和數(shù)學(xué)方法確定物理量之間的定量關(guān)系，通過(guò)運(yùn)算、估算，進(jìn)行論證和判斷，并能把推理過(guò)程和結(jié)果正確地表達(dá)出來(lái)。7（2013·北京朝陽(yáng)區(qū)高三期中，10題）一上下均光滑的凹形斜面體置于光滑水平面上。現(xiàn)將一物塊從斜面的頂端由靜止釋放，物塊到達(dá)斜面底端時(shí)，物塊和斜面體的動(dòng)能分別是Ek1和Ek2。物塊從斜面的頂端滑到底端的過(guò)程中，重力對(duì)物塊所做功的大小為WG，斜面對(duì)物塊所做功的大小為WN，物塊對(duì)斜面體所做功的大小為WN，以下表達(dá)式正確的是AWNWN0BWG=Ek1CWG

8、-WN=Ek1DWG-WN+WN=Ek1【答案】C 【 解析】中檔。對(duì)動(dòng)能定理的理解和應(yīng)用?？疾椋豪斫饽芰?。根據(jù)研究對(duì)象及運(yùn)動(dòng)（變化）的特點(diǎn)，正確選用物理量、物理規(guī)律描述其物理狀態(tài)、物理過(guò)程。8（2013·北京朝陽(yáng)區(qū)高三期中，12題）如圖所示，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，物塊A、B用輕繩連接并跨過(guò)滑輪（不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦）。初始時(shí)刻，A、B處于同一高度并恰好靜止。剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊分別落地的過(guò)程中，兩物塊A速度的變化量相同B動(dòng)能的變化量相同C重力勢(shì)能的變化量相同D重力的平均功率相同【答案】D【 解析】較難。受力分析、動(dòng)能、重力勢(shì)能、速度的變化

9、、及功、功率概念的確切理解?？疾椋豪斫饽芰屯评砟芰Α＠斫馕锢砀拍詈鸵?guī)律的確切含義，明確物理概念和規(guī)律的適用對(duì)象、適用條件、適用范圍，及與其他物理概念和規(guī)律的區(qū)別和聯(lián)系。根據(jù)具體問(wèn)題，運(yùn)用物理規(guī)律和數(shù)學(xué)方法確定物理量之間的定量關(guān)系，通過(guò)運(yùn)算、估算，進(jìn)行論證和判斷，并能把推理過(guò)程和結(jié)果正確地表達(dá)出來(lái)。9.（2013·北京西城一模，20題）如圖所示，一長(zhǎng)木板放置在水平地面上，一根輕彈簧右端固定在長(zhǎng)木板上，左端連接一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，小物塊可以在木板上無(wú)摩擦滑動(dòng)。現(xiàn)在用手固定長(zhǎng)木板，把小物塊向左移動(dòng)，彈簧的形變量為x1；然后，同時(shí)釋放小物塊和木板，木板在水平地面上滑動(dòng)，小物塊在木板上滑動(dòng)

10、；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，長(zhǎng)木板達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊在長(zhǎng)木板上繼續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。長(zhǎng)木板靜止后，彈簧的最大形變量為x2。已知地面對(duì)長(zhǎng)木板的滑動(dòng)摩擦力大小為f。當(dāng)彈簧的形變量為x時(shí)，彈性勢(shì)能，式中k為彈簧的勁度系數(shù)。由上述信息可以判斷A整個(gè)過(guò)程中小物塊的速度可以達(dá)到B整個(gè)過(guò)程中木板在地面上運(yùn)動(dòng)的路程為C長(zhǎng)木板靜止后，木板所受的靜摩擦力的大小不變D若將長(zhǎng)木板改放在光滑地面上，重復(fù)上述操作，則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊和木板的速度方向可能相同【答案】B【 解析】整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，長(zhǎng)木板與地面之間的摩擦力做負(fù)功，彈簧的彈性勢(shì)能不可能全部轉(zhuǎn)化為物塊的動(dòng)能，故，整個(gè)過(guò)程中小物塊的速度v小于，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由能量守恒可得，解得s=,選項(xiàng)

11、B正確。長(zhǎng)木板靜止后，木板所受的靜摩擦力的大小等于彈簧的彈力大小，而小物塊在長(zhǎng)木板上繼續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，彈簧彈力時(shí)刻變化，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。若地面光滑，則小物塊和長(zhǎng)木板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由于初動(dòng)量為0.，故運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊和木板各自的動(dòng)量大小相等、方向相反，各自的速度方向一定相反，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10（2013·北京東城區(qū)高三聯(lián)考，10題）如圖6，分別用力F1、F2、F3將質(zhì)量為m的物體由靜止沿同一固定光滑斜面以相同的加速度從斜面底端拉到斜面的頂端，在此過(guò)程中，F(xiàn)1、F2、F3做功的功率大小關(guān)系是（ ）圖6AP1=P2=P3BP1P2=P3CP3P2P1DP1P2P3【答案】A 【 解析】物體的加

12、速度相同，說(shuō)明物體受到的合力相同，即拉力F在沿著斜面方向的分力都相同，由于斜面的長(zhǎng)度相同，物體的加速度相同，所以物體到達(dá)頂端的時(shí)候，物體的速度的大小也是相同的，根據(jù)功的公式W=FL可得，拉力在沿著斜面方向上的分力相同，位移相同，所以拉力做的功相同，由于物體的運(yùn)動(dòng)情況相同，所以物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也相同，所以拉力的功率也就相同，所以A正確故選A1F/Nt/s甲033122圖71.0 v/ms-1t/s乙03122.0 11（2013·北京海淀區(qū)高三期中，8題）一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t=0時(shí)其速度為2.0m/s。從此刻開(kāi)始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平拉力F，力F和滑塊的速度v隨時(shí)間t的

13、變化規(guī)律分別如圖7甲和乙所示。設(shè)在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)力F對(duì)滑塊做功的平均功率分別為P1、P2、P3，則（ ）AP1>P2>P3BP1<P2<P3C02s內(nèi)力F對(duì)滑塊做功為4JD02s內(nèi)摩擦力對(duì)滑塊做功為4J【答案】BC 【 解析】由速度圖象可知，第1s、2s、3s內(nèi)的位移分別為1m、1m、2m，由F-t圖象及功的公式W=Fscos可求知：W1=1J，W2=3J，W3=4J故P1=1W,P2=3W,P3=4W,由于02s內(nèi)滑塊的動(dòng)能變化為零，由動(dòng)能定理可知02s內(nèi)摩擦力對(duì)滑塊做的功大小等于力F做的功，為-4J。本題應(yīng)選BC.圖8h12（2013·北京海

14、淀區(qū)高三期中，9題）如圖8所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個(gè)質(zhì)量也為m的小物塊從槽高h(yuǎn)處開(kāi)始自由下滑，下列說(shuō)法正確的是（ ） A在下滑過(guò)程中，物塊的機(jī)械能守恒 B在下滑過(guò)程中，物塊和槽的動(dòng)量守恒 C物塊被彈簧反彈后，做勻速直線運(yùn)動(dòng) D物塊被彈簧反彈后，能回到槽高h(yuǎn)處【答案】C 【 解析】物塊在槽上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于受重力，故兩物體組成的系統(tǒng)外力之和不為零，故動(dòng)量不守恒；下滑過(guò)程中兩物體都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移夾角不垂直，故兩力均做功，物塊的機(jī)械能將減小，故A、B錯(cuò)誤；物塊被彈簧反彈后，由于水平面光滑，故物

15、塊將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確；因槽和物塊均有向左的速度，若槽的速度大于物塊的速度，則兩物體不會(huì)相遇，物塊不會(huì)到達(dá)最高點(diǎn)；而若物塊的速度大于槽速，則由動(dòng)量守恒可知，兩物體相對(duì)靜止時(shí)會(huì)有向左的速度，由機(jī)械能守恒可知，小球不會(huì)回到最高點(diǎn)，故D錯(cuò)誤；故選C13.（2013·北京西城二模，20題）如圖所示，工廠利用皮帶傳輸機(jī)把貨物從地面運(yùn)送到高出水平地面的C平臺(tái)上，C平臺(tái)離地面的高度一定。運(yùn)輸機(jī)的皮帶以一定的速度v順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且不打滑。將貨物輕輕地放在A處，貨物隨皮帶到達(dá)平臺(tái)。貨物在皮帶上相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，會(huì)留下一定長(zhǎng)度的痕跡。已知所有貨物與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。若皮帶的傾角、運(yùn)行速度v和貨物質(zhì)量m都

16、可以改變，始終滿足。可以認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。ACvA當(dāng)速度v一定時(shí)，角越大，運(yùn)送時(shí)間越短B當(dāng)傾角一定時(shí)，改變速度v，運(yùn)送時(shí)間不變C當(dāng)傾角和速度v一定時(shí)，貨物質(zhì)量m越大， 皮帶上留下的痕跡越長(zhǎng)D當(dāng)傾角和速度v一定時(shí)，貨物質(zhì)量m越大，皮帶上摩擦產(chǎn)生的熱越多【答案】D【 解析】貨物有可能一直勻加速運(yùn)動(dòng)至C平臺(tái)，也可能是貨物在皮帶上先做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到皮帶的速度時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)；貨物勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可求出加速度，貨物速度增加到與皮帶速度相同時(shí)與皮帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)，求出貨物與皮帶的相對(duì)位移，根據(jù)Q=mgcoss可求出因滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生的熱量。對(duì)于A項(xiàng)，由極限法分析可知當(dāng)速度v一定

17、時(shí)，隨著角的增大，運(yùn)送時(shí)間先減小后再增大，A錯(cuò)誤；當(dāng)傾角一定時(shí)，貨物做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度一定，貨物到達(dá)C平臺(tái)的位移一定，改變速度v，運(yùn)送時(shí)間一定變化，B錯(cuò)誤；當(dāng)傾角和速度v一定時(shí)，貨物做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度一定，貨物在皮帶上做勻加速運(yùn)動(dòng)的位移一定，故貨物在皮帶上留下的痕跡長(zhǎng)度一定，根據(jù)Q=mgcoss可知貨物質(zhì)量m越大，皮帶上摩擦產(chǎn)生的熱越多，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。14（2013·北京四中高三上學(xué)期期中，6題）在地面上豎直向上拋出一個(gè)小球，如果考慮空氣的阻力，并認(rèn)為空氣阻力恒定。設(shè)上升和下降過(guò)程中，重力的平均功率大小分別為P1，P2，經(jīng)過(guò)同一個(gè)點(diǎn)時(shí)（不是最高點(diǎn)）的空氣阻力的功率大小分別為

18、P3和P4，那么（ ）AP1>P2BP1<P2CP3>P4DP3<P4【答案】AC 【 解析】設(shè)小球受到的阻力大小為f、重力為G，且fG當(dāng)小球上升時(shí)，阻力與重力的方向都豎直向下合力F1=G+f當(dāng)小球下降時(shí)，受到豎直向下的重力和豎直向上的阻力，小球受到這兩個(gè)力的方向相反合力F2=G-f所以F1F2物體上升的加速度大于下降的加速度，由可知上升過(guò)程的時(shí)間小于下降過(guò)程的時(shí)間，故P1>P2，由于空氣阻力始終做負(fù)功，故上升和下落過(guò)程經(jīng)過(guò)同一個(gè)點(diǎn)時(shí)（不是最高點(diǎn)）時(shí)，后者動(dòng)能減小，速度減小，故P3>P4，選項(xiàng)AC正確。15（2013·北京四中高三上學(xué)期期中，17題

19、）如圖，傳送帶AB總長(zhǎng)為l=10m，與一個(gè)半徑為R=0.4m的光滑1/4圓軌道BC相切于B點(diǎn)。傳送帶速度恒為v=6m/s，方向向右?，F(xiàn)有一個(gè)滑塊以一定初速度v0從A點(diǎn)水平?jīng)_上傳送帶，滑塊質(zhì)量為m=10kg，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.1。已知滑塊運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)，剛好與傳送帶共速。求（1）v0；（2）滑塊能上升的最大高度h；（3）求滑塊第二次在傳送帶上滑行時(shí)，滑塊和傳送帶系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能?！敬鸢浮浚?）v0=4m/s或m/s 4分 （2）1.8m 4分（3）220J 4分【 解析】（1）分兩種情況:大于v，滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)；小于v，滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)。（2）由機(jī)械能守恒定律可得答案。（3）產(chǎn)生的

20、內(nèi)能等于摩擦力與路程的乘積，此路程為物塊在傳送帶上減速位移與加速位移之和。16.（2013·北京西城一模，22題）（16分）如圖所示，跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員從滑道上的A點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)時(shí)間t0從跳臺(tái)O點(diǎn)沿水平方向飛出。已知O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，A點(diǎn)與O點(diǎn)在豎直方向的距離為h，斜坡的傾角為，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m。重力加速度為g。不計(jì)一切摩擦和空氣阻力。求：（1）運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)跳臺(tái)O時(shí)的速度大小v；（2）從A點(diǎn)到O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員所受重力做功的平均功率；hOA（3）從運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)O點(diǎn)到落在斜坡上所用的時(shí)間t?！敬鸢浮恳?jiàn)解析【 解析】（1）運(yùn)動(dòng)員從A到O點(diǎn)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理 【3分】 解得： 【3分】（

21、2） 重力做功的平均功率 【4分】（3） 運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)到落在斜坡上做平拋運(yùn)動(dòng) 豎直方向： 【2分】 水平方向： 【2分】由平拋運(yùn)動(dòng)的位移關(guān)系可知： 【1分】 解得： 【1分】17（2013·北京石景山一模，22題）（16分）如圖所示，一軌道固定在豎直平面內(nèi)，水平ab段粗糙，bcde段光滑，cde段是以O(shè)為圓心、半徑R=04m的一小段圓弧，圓心O在ab的延長(zhǎng)線上。物塊A和B可視為質(zhì)點(diǎn)，緊靠在一起，靜止于b處。兩物體在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離，分別向左、右始終沿軌道運(yùn)動(dòng)。B運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)速度恰好沿水平方向，A向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為L(zhǎng)=05m，A與ab段的動(dòng)摩擦因數(shù)為=01，mA=3kg，m

22、B=lkg，重力加速度g=l0m/s2，求： （1）兩物體突然分離時(shí)A的速度的大小vA；（2）兩物體突然分離時(shí)B的速度的大小vB；（3）B運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)受到的支持力的大小FN。【答案】見(jiàn)解析【 解析】18（2013·北京海淀一模，23題）（18分）一般來(lái)說(shuō)，正常人從距地面1.5m高處跳下，落地時(shí)速度較小，經(jīng)過(guò)腿部的緩沖，這個(gè)速度對(duì)人是安全的，稱為安全著地速度。如果人從高空跳下，必須使用降落傘才能安全著陸，其原因是，張開(kāi)的降落傘受到空氣對(duì)傘向上的阻力作用。經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)和理論研究表明，空氣對(duì)降落傘的阻力f與空氣密度、降落傘的迎風(fēng)面積S、降落傘相對(duì)空氣速度v、阻力系數(shù)c有關(guān)（由傘的形狀、結(jié)構(gòu)

23、、材料等決定），其表達(dá)式是f=cSv2。根據(jù)以上信息，解決下列問(wèn)題。（取g=10m/s2）（1）在忽略空氣阻力的情況下，計(jì)算人從1.5m高處跳下著地時(shí)的速度大?。ㄓ?jì)算時(shí)人可視為質(zhì)點(diǎn)）；t/s0v/ms-11.02.03.0圖121020（2）在某次高塔跳傘訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員使用的是有排氣孔的降落傘，其阻力系數(shù)c=0.90，空氣密度取1.25kg/m3。降落傘、運(yùn)動(dòng)員總質(zhì)量m=80kg，張開(kāi)降落傘后達(dá)到勻速下降時(shí)，要求人能安全著地，降落傘的迎風(fēng)面積S至少是多大？ （3）跳傘運(yùn)動(dòng)員和降落傘的總質(zhì)量m=80kg，從h=65m高的跳傘塔上跳下，在下落過(guò)程中，經(jīng)歷了張開(kāi)降落傘前自由下落、張開(kāi)降落傘后減速下落

24、和勻速下落直至落地三個(gè)階段。圖12是通過(guò)固定在跳傘運(yùn)動(dòng)員身上的速度傳感器繪制出的從張開(kāi)降落傘開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)至達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的v-t圖像。根據(jù)圖像估算運(yùn)動(dòng)員做減速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，空氣阻力對(duì)降落傘做的功。【答案】見(jiàn)解析【 解析】（1）設(shè)人從1.5m高處跳下著地時(shí)的安全速度大小為v0，則2分=m/s=5.5m/s2分（2）由（1）可知人安全著陸的速度大小為m/s，跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速下降時(shí)空氣阻力大小等于運(yùn)動(dòng)員的重力，則 3分=m2=47.4m22分（3）設(shè)空氣阻力對(duì)降落傘做功為Wf，由v-t圖可知，降落傘張開(kāi)時(shí)運(yùn)動(dòng)員的速度大小v1=20m/s，運(yùn)動(dòng)員收尾速度即勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v2=5.0m/s，設(shè)

25、在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員下落的高度為h，根據(jù)動(dòng)能定理 mgh+Wf= Wf=- mgh+4分（說(shuō)明以上兩式只要有一個(gè)正確就給4分） 由v-t圖線和時(shí)間軸所圍面積可知，在03s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員下落高度h=25m，3分帶入數(shù)據(jù)解得 2分說(shuō)明：由于h是估算值，至都算正確。19.（2013·北京大興一模，23題）（18分）面對(duì)能源緊張和環(huán)境污染等問(wèn)題，混合動(dòng)力汽車應(yīng)運(yùn)而生。所謂混合動(dòng)力汽車，是指擁有兩種不同動(dòng)力源（如燃油發(fā)動(dòng)機(jī)和電力發(fā)動(dòng)機(jī)）的汽車，既省油又環(huán)保。車輛在起步或低速行駛時(shí)可僅靠電力驅(qū)動(dòng)；快速行駛或者需急加速時(shí)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，功率不足時(shí)可由電力補(bǔ)充；在制動(dòng)、下坡、怠速時(shí)能將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)

26、存在電池中備用。假設(shè)汽車質(zhì)量為M，當(dāng)它在平直路面行駛時(shí)，只采用電力驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P1，能達(dá)到的最大速度為v1；汽車行駛在傾角為的斜坡道上時(shí)，為獲得足夠大的驅(qū)動(dòng)力，兩種動(dòng)力同時(shí)啟動(dòng)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的總額定功率可達(dá)P2。已知汽車在斜坡上行駛時(shí)所受的摩擦阻力與在平直路面上相等，運(yùn)動(dòng)過(guò)程阻力不變，重力加速度為g。求：1、汽車在平直路面上行駛時(shí)受到的阻力 2、汽車在斜坡道上能達(dá)到的最大速度。 3、若汽車在斜面上以恒定功率P1從靜止做加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間剛好達(dá)到最大速度V1，求這段時(shí)間的位移。【答案】見(jiàn)解析【 解析】（1）在平直路面行駛，汽車以功率P1勻速行駛時(shí)速度最大，設(shè)驅(qū)動(dòng)力為F1，阻力為f，則P

27、1=F1v1 （2分）F1=f （2分）解得：f = P1/v1（2分） (2) 設(shè)汽車上坡時(shí)驅(qū)動(dòng)力為F2，能達(dá)到的最大速度為v2，則P2=F2v2（2分）F2 = Mgsinf （2分）由式解得 （2分）（3）由動(dòng)能定理：P1t - fs=Mv12 （4分）解得：s= （2分）20（2013·北京朝陽(yáng)一模，22題）（16分）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，其中ABC為光滑半圓形軌道，半徑為R，CD為水平粗糙軌道。一質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓軌道中點(diǎn)B由靜止釋放，滑至M點(diǎn)恰好靜止，CM間距為4R。已知重力加速度為g。（1）求小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）求小

28、滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，小滑塊對(duì)圓軌道壓力的大小；（3）現(xiàn)使小滑塊在M點(diǎn)獲得一初動(dòng)能，使它向左運(yùn)動(dòng)沖上圓軌道，恰能通過(guò)最高點(diǎn)A，求小滑塊在M點(diǎn)獲得的初動(dòng)能?！敬鸢浮恳?jiàn)解析【 解析】（1）從B到M的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理： 所以 （4分）（2）設(shè)小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為vC，根據(jù)機(jī)械能守恒定律：設(shè)小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)圓軌道對(duì)它的支持力為F，根據(jù)牛頓第二定律：根據(jù)牛頓第三定律，小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓軌道壓力的大?。?分）（3）根據(jù)題意，小滑塊剛好到達(dá)圓軌道的最高點(diǎn)A，此時(shí)，重力充當(dāng)向心力，設(shè)小滑塊達(dá)到A點(diǎn)時(shí)的速度為vA，根據(jù)牛頓第二定律：設(shè)小滑塊在M點(diǎn)獲得的初動(dòng)能為，又根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律： 即 （6分）上游

29、水庫(kù)下游水庫(kù)Hd21（2013·北京通州二模，23題）（18分）十三陵抽水蓄能電站的工作原理是，在用電低谷時(shí)，電站利用電網(wǎng)多余電能把水抽到高出蓄水池中，到用電高峰時(shí)，再利用蓄水池中的水發(fā)電。電站利用十三陵水庫(kù)為下游水庫(kù)，在蟒山后上寺溝頭修建上游水庫(kù)。電站的年發(fā)電量約為10億kW·h，年抽水用電量約為14億kW·h。如圖所示，上游水庫(kù)近似視為長(zhǎng)方體，可用于發(fā)電的庫(kù)容量為V，蓄水后上游水庫(kù)的平均水深為d，蓄水后水位高出下游水面高度為H。已知下游水庫(kù)的庫(kù)容量遠(yuǎn)大于上游水庫(kù)的庫(kù)容量。（1）求十三陵抽水蓄能電站的總效率；（2）求能用于發(fā)電的水的最大重力勢(shì)能EP；（3）若把抽

30、水蓄能電站產(chǎn)生的電能輸送到北京城區(qū)。已知輸電功率為P，輸電線路的總阻值為R。要使輸電線路上損耗的功率小于P，a求輸電電壓的最小值U；b在輸電功率P一定的情況下，請(qǐng)?zhí)岢鰞煞N能夠降低輸電過(guò)程中功率損耗的方法，并加以評(píng)述?！敬鸢浮恳?jiàn)解析【 解析】（1）總效率 4分（2）能用于發(fā)電的水的總質(zhì)量：； 能用于發(fā)電的水的平均下落高度：所以，能用于發(fā)電的水的最大重力勢(shì)能： 6分說(shuō)明：上式中取1000kg/m3，g取9.8m/s2或10 m/s2均可。 （3）a當(dāng)輸電電壓為U時(shí)，輸電電流： 1分所以，損失功率： 2分所以，輸電電壓的最小值： 2分b提高輸電電壓U（最經(jīng)濟(jì)） 2分增大輸電導(dǎo)線的橫截面積（或采用電阻

31、率小的輸電導(dǎo)線材料）（不經(jīng)濟(jì)） 1分；說(shuō)明：本題共18分。第（1）問(wèn)4分；第（2）問(wèn)6分；第（3）問(wèn)8分。22.（2013·北京海淀二模，22題）(16分）如 圖11,水平桌面固定著光滑斜槽，光滑斜槽的末端和一水平木板平滑連接，設(shè)物 塊通過(guò)銜接處時(shí)速率沒(méi)有改變。質(zhì)量m1=0.40kg的物塊A從斜槽上端距水平木板高度h=0. 80m處下滑，并與放在水平木 板左端的質(zhì)量m2=0.20kg的物塊B相碰,相碰后物塊B滑行x=4.0m到木板的C點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)，物塊A滑到木板的D點(diǎn)停 止運(yùn)動(dòng)。已知物塊B與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.20,重力加 速度 g=10m/s2 ,求：(1)物塊A沿斜槽滑下與物塊

32、B碰撞前瞬間的速度大小；(2)滑動(dòng)摩擦力對(duì)物塊B做的功；(3)物塊A與物塊B碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能。【答案】見(jiàn)解析【 解析】（1）設(shè)物塊A滑到斜面低端與物塊B碰撞前時(shí)的速度大小為v0，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有 2分 解得：v0=4.0m/s2分（2）設(shè)物塊B受到的滑動(dòng)摩擦力為f，摩擦力做功為W，則 f=µm2g2分W=-µm2gx2分解得：W=-1.6J1分（3）設(shè)物塊A與物塊B碰撞后的速度為v1，物塊B受到碰撞后的速度為v，碰撞損失的機(jī)械能為E，根據(jù)動(dòng)能定理、根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒有-µm2g x=0-m2v21分 解得：v=4.0m/s 1分 解得：v1=2.0m/s1分 2分 解得：E=0.80J2分23（2013·北京豐臺(tái)二模，23題）（18分）2LLmm有一個(gè)豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一勁度為k的輕彈簧，其下端固定，上