高中物理教科版本冊總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)章末分層突破5

章末分層突破[自我校對]①Fxcosα ②W為正③W＝0 ④W為負(fù)⑤eq\f(W,t) ⑥Fv⑦eq\f(1,2)mv2 ⑧mgh⑨始、末位置 ⑩ΔEk?Ep2＋Ek2________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________功的計算方法1.根據(jù)定義式求功若恒力做功，可用定義式W＝Flcosα求恒力的功，其中F、l為力的大小和位移的大小，α為力F與位移l方向之間的夾角，且0°≤α≤180°.2．利用功率求功若某力做功或發(fā)動機(jī)的功率P一定，則在時間t內(nèi)做的功為W＝Pt.3．根據(jù)功能關(guān)系求功根據(jù)以上功能關(guān)系，若能求出某種能量的變化，就可以求出相應(yīng)的功．一質(zhì)量為eq\f(4,3)kg的物體放在水平地面上，如圖5-1甲所示，已知物體所受水平拉力F隨時間t的變化情況如圖乙所示，物體相應(yīng)的速度v隨時間t的變化關(guān)系如圖丙所示．求：圖5-1(1)0～6s內(nèi)合力做的功．(2)前10s內(nèi)，拉力和摩擦力所做的功．【解析】(1)由v-t圖像可知物體初速度為零，6s末的速度為3m/s，根據(jù)動能定理：W＝eq\f(1,2)mv2－0，故合力做的功W＝eq\f(1,2)×eq\f(4,3)×32J＝6J.(2)由圖丙知物體在2～6s、6～8s內(nèi)的位移分別為x1＝6m、x2＝6m，故前10s內(nèi)拉力做的功：W1＝F1x1＋F2x2＝3×6J＋2×6J＝30J.由圖丙知，在6～8s時間內(nèi)，物體做勻速運(yùn)動，故摩擦力Ff＝2N．根據(jù)v-t圖像知在10s內(nèi)物體的總位移：x′＝eq\f(8－6＋10－2,2)×3m＝15m所以W＝－Ffx′＝－2×15J＝－30J【答案】(1)6J(2)30J－30J幾種常見功能關(guān)系的理解功能關(guān)系表達(dá)式物理意義正功、負(fù)功含義重力做功與重力勢能W＝－ΔEp重力做功是重力勢能變化的原因W＞0勢能減少W＜0勢能增加W＝0勢能不變彈簧彈力做功與彈性勢能W＝－ΔEp彈力做功是彈性勢能變化的原因W＞0勢能減少W＜0勢能增加W＝0勢能不變合力做功與動能W＝ΔEk合外力做功是物體動能變化的原因W＞0動能增加W＜0動能減少W＝0動能不變除重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力外其他力做功與機(jī)械能W＝ΔE除重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力外其他力做功是機(jī)械能變化的原因W＞0機(jī)械能增加W＜0機(jī)械能減少W＝0機(jī)械能守恒(2023·保定高一檢測)質(zhì)量為m的子彈，以水平速度v射入靜止在光滑水平面上質(zhì)量為M的木塊，并留在其中，下列說法正確的是()A．子彈克服阻力做的功與木塊獲得的動能相等B．子彈克服阻力做的功與子彈動能的減少相等C．子彈克服阻力做的功與子彈對木塊做的功相等D．子彈對木塊做的功與木塊對子彈做的功相等【解析】根據(jù)動能定理，子彈克服阻力做的功等于子彈動能的減少，根據(jù)能量守恒定律可知：子彈動能的減少，等于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能和木塊獲得的動能，故A錯誤．對子彈來說只有阻力做功，由動能定理可知，子彈克服阻力做的功等于子彈動能的減少量，故B正確；子彈和木塊相互作用力大小相等，但二者的位移大小不同，子彈的位移大于木塊的位移，子彈克服阻力做的功大于子彈對木塊做的功，故C錯；子彈對木塊做的功等于木塊動能的增加量，木塊對子彈做的功就是阻力對子彈做的功大于子彈對木塊做的功，故D錯．【答案】B(多選)如圖5-2所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪．質(zhì)量分別為M、m(M>m)的滑塊，通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行．兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動．若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動的過程中()圖5-2A．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B．重力對M做的功等于M動能的增加C．輕繩對m做的功等于m機(jī)械能的增加D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功【解析】這是系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化的綜合問題，解題要點(diǎn)是分析各個力做的功與能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系．除重力以外其他力對物體做的功等于物體機(jī)械能的變化，故M克服摩擦力做的功等于兩滑塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能的減少量，拉力對m做的功等于m機(jī)械能的增加量，選項C、D正確．【答案】CD1．能量守恒定律是無條件的，適用于任何情況．2．摩擦力可以做正功，可以做負(fù)功，還可以不做功．3．滑動摩擦力做功時一定有內(nèi)能產(chǎn)生，產(chǎn)生的內(nèi)能的數(shù)值等于滑動摩擦力與相對平行距離的乘積．求解動力學(xué)問題的兩種思路1．兩條基本思路(1)利用牛頓運(yùn)動定律結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式求解．利用牛頓第二定律可建立合力與加速度之間的關(guān)系，利用運(yùn)動學(xué)公式可計算t、x、v、a等物理量．或是根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式和牛頓定律去求解受力情況．(2)利用功能觀點(diǎn)求解，即利用動能定理、機(jī)械能守恒定律、重力做功與重力勢能關(guān)系等規(guī)律分析求解．2．解題思路的比較(1)用功能觀點(diǎn)解題，只涉及物體的初、末狀態(tài)，不需要關(guān)注過程的細(xì)節(jié)，解題簡便．(2)用牛頓第二定律及運(yùn)動學(xué)公式解題，可分析運(yùn)動過程中的加速度、力的瞬時值，也可分析位移、時間等物理量，即可分析運(yùn)動過程的細(xì)節(jié)．一質(zhì)量m＝0.6kg的物體以v0＝20m/s的初速度從傾角α＝30°的斜坡底端沿斜坡向上運(yùn)動．當(dāng)物體向上滑到某一位置時，其動能減少了ΔEk＝18J，機(jī)械能減少了ΔE＝3J．不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，求：(1)物體向上運(yùn)動時加速度的大小；(2)物體返回斜坡底端時的動能．【解析】(1)設(shè)物體運(yùn)動過程中所受的摩擦力為f，向上運(yùn)動的加速度的大小為a，由牛頓第二定律可知a＝eq\f(mgsinα＋f,m)①設(shè)物體的動能減少ΔEk時，在斜坡上運(yùn)動的距離為s，由功能關(guān)系可知ΔEk＝(mgsinα＋f)s②ΔE＝fs③聯(lián)立①②③式，并代入數(shù)據(jù)可得a＝6m/s2.④(2)設(shè)物體沿斜坡向上運(yùn)動的最大距離為sm，由運(yùn)動學(xué)規(guī)律可得sm＝eq\f(v\o\al(2,0),2a)⑤設(shè)物體返回斜坡底端時的動能為Ek，由動能定理得Ek＝(mgsinα－f)sm⑥聯(lián)立①④⑤⑥各式，并代入數(shù)據(jù)可得Ek＝80J.【答案】(1)6m/s2(2)80J1.(2023·四川高考)韓曉鵬是我國首位在冬奧會雪上項目奪冠的運(yùn)動員．他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對他做功1900J，他克服阻力做功100J．韓曉鵬在此過程中()A．動能增加了1900JB．動能增加了2000JC．重力勢能減小了1900JD．重力勢能減小了2000J【解析】根據(jù)動能定理得韓曉鵬動能的變化ΔE＝WG＋Wf＝1900J－100J＝1800J>0，故其動能增加了1800J，選項A、B錯誤；根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系WG＝－ΔEp，所以ΔEp＝－WG＝－1900J<0，故韓曉鵬的重力勢能減小了1900J，選項C正確，選項D錯誤．【答案】C2．(2023·全國丙卷)如圖5-3，一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面；在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)P.它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點(diǎn)的過程中，克服摩擦力做的功為W.重力加速度大小為g.設(shè)質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)時，向心加速度的大小為a，容器對它的支持力大小為N，則()圖5-3A．a(chǎn)＝eq\f(2mgR－W,mR) B．a(chǎn)＝eq\f(2mgR－W,mR)C．N＝eq\f(3mgR－2W,R) D．N＝eq\f(2mgR－W,R)【解析】質(zhì)點(diǎn)P下滑到最低點(diǎn)的過程中，由動能定理得mgR－W＝eq\f(1,2)mv2，則速度v＝eq\r(\f(2mgR－W,m))，最低點(diǎn)的向心加速度a＝eq\f(v2,R)＝eq\f(2mgR－W,mR)，選項A正確，選項B錯誤；在最低點(diǎn)時，由牛頓第二定律得N－mg＝ma，N＝eq\f(3mgR－2W,R)，選項C正確，選項D錯誤．【答案】AC3．(2023·全國甲卷)小球P和Q用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上，P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短．將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖5-4所示．將兩球由靜止釋放．在各自軌跡的最低點(diǎn)，()圖5-4A．P球的速度一定大于Q球的速度B．P球的動能一定小于Q球的動能C．P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度【解析】兩球由靜止釋放到運(yùn)動到軌跡最低點(diǎn)的過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，取軌跡的最低點(diǎn)為零勢能點(diǎn)，則由機(jī)械能守恒定律得mgL＝eq\f(1,2)mv2，v＝eq\r(2gL)，因LP<LQ，則vP<vQ，又mP>mQ，則兩球的動能無法比較，選項A、B錯誤；在最低點(diǎn)繩的拉力為F，則F－mg＝meq\f(v2,L)，則F＝3mg，因mP>mQ，則FP>FQ，選項C正確；向心加速度a＝eq\f(F－mg,m)＝2g，選項D錯誤．【答案】C4．(2023·全國卷Ⅱ)一汽車在平直公路上行駛．從某時刻開始計時，發(fā)動機(jī)的功率P隨時間t的變化如圖5-5所示．假定汽車所受阻力的大小f恒定不變．下列描述該汽車的速度v隨時間t變化的圖線中，可能正確的是()圖5-5【解析】由P-t圖像知：0～t1內(nèi)汽車以恒定功率P1行駛，t1～t2內(nèi)汽車以恒定功率P2行駛．設(shè)汽車所受牽引力為F，則由P＝Fv得，當(dāng)v增加時，F(xiàn)減小，由a＝eq\f(F－f,m)知a減小，又因速度不可能突變，所以選項B、C、D錯誤，選項A正確．【答案】A5．(2023·全國卷Ⅰ)如圖5-6所示，一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平．一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道，質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時，對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大?。肳表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中克服摩擦力所做的功．則()【導(dǎo)學(xué)號：67120237】圖5-6A．W＝eq\f(1,2)mgR，質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn)B．W>eq\f(1,2)mgR，質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)C．W＝eq\f(1,2)mgR，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離D．W<eq\f(1,2)mgR，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離【解析】設(shè)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)的速度為vN，在N點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)受到軌道的彈力為FN，則FN－mg＝eq\f(mv\o\al(2,N),R)，已知FN＝Feq\o\al(′,N)＝4mg，則質(zhì)點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)的動能為EkN＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,N)＝eq\f(3,2)mgR.質(zhì)點(diǎn)由開始至N點(diǎn)的過程，由動能定理得mg·2R＋Wf＝EkN－0，解得摩擦力做的功為Wf＝－eq\f(1,2)mgR，即克服摩擦力做的功為W＝－Wf＝eq\f(1,2)mgR.設(shè)從N到Q的過程中克服摩擦力做功為W′，則W′＜W.從N到Q的過程，由動能定理得－mgR－W′＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,Q)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,N)，即eq\f(1,2)mgR－W′＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,Q)，故質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后速度不為0，質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)上升一段距離．選項C正確．【答案】C6.(2023·全國丙卷)如圖5-7所示，在豎直平面內(nèi)有由eq\f(1,4)圓弧AB和eq\f(1,2)圓弧BC組成的光滑固定軌道，兩者在最低點(diǎn)B平滑連接．AB弧的半徑為R，BC弧的半徑為eq\f(R,2).一小球在A點(diǎn)正上方與A相距eq\f(R,4)處由靜止開始自由下落，經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道運(yùn)動．圖5-7(1)求小球在B、A兩點(diǎn)的動能之比；(2)通過計算判斷小球能否沿軌道運(yùn)動到C點(diǎn)．【解析】(1)設(shè)小球的質(zhì)量為m，小球在A點(diǎn)的動能為EkA，由機(jī)械能守恒定律得EkA＝mgeq\f(R,4)①設(shè)小球在B點(diǎn)的動能為EkB，同理有EkB＝mgeq\f(5R,4)②由①②式得eq\f(EkB,EkA)＝5.③(2)若小球能沿軌道運(yùn)動到C點(diǎn)，則小球在C點(diǎn)所受軌道的正壓力N應(yīng)滿足N≥0④設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小為vC，由牛頓第二定律和向心加速度公式有N＋mg＝meq\f(v\o\al(2,C),\f(R,2))⑤由④⑤式得，vC應(yīng)滿足mg≤meq\f(2v\o\al(2,C),R)⑥由機(jī)械能守恒定律得mgeq\f(R,4)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)⑦由⑥⑦式可知，小球恰好可以沿軌道運(yùn)動到C點(diǎn)．【答案】(1)5(2)能沿軌道運(yùn)動到C點(diǎn)我還有這些不足：(1)____________________________________________________________(2)____________________________________________________________我的課下提升方案：(1)____________________________________________________________(2)____________________________________________________________章末綜合測評(四)(時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(共8小題，每小題6分，共48分，在每小題給出的四個選項中，第1～5題只有一項符合題目要求，第6～8題有多項符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得零分)1．下列說法正確的是()A．牛頓運(yùn)動定律就是經(jīng)典力學(xué)B．經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動定律C．牛頓運(yùn)動定律可以解決自然界中所有的問題D．經(jīng)典力學(xué)可以解決自然界中所有的問題【解析】經(jīng)典力學(xué)并不等于牛頓運(yùn)動定律，牛頓運(yùn)動定律只是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)．經(jīng)典力學(xué)并非萬能，也有其適用范圍，它并不能解決自然界中所有的問題，沒有哪個理論可以解決自然界中所有的問題．因此，B正確．【答案】B2．如圖所示實(shí)例中均不考慮空氣阻力，系統(tǒng)機(jī)械能守恒的是()A．上樓 B．跳繩(人與地球組成的系統(tǒng))(人與繩組成的系統(tǒng))C．水滴石穿 D．箭射出后(水滴與石頭組成的系統(tǒng))(箭、弓、地球組成的系統(tǒng))【解析】人上樓、跳繩過程中機(jī)械能不守恒，從能量轉(zhuǎn)化角度看都是消耗人體的化學(xué)能；水滴石穿，水滴的機(jī)械能減少的部分轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能；弓箭射出過程中是彈性勢能與動能、重力勢能的相互轉(zhuǎn)化，只有重力和彈力做功，機(jī)械能守恒．【答案】D3．如圖1所示，在加速運(yùn)動的車廂中，一個人用力沿車前進(jìn)的方向推車廂，已知人與車廂始終保持相對靜止，那么人對車廂做功的情況是()圖1A．做正功 B．做負(fù)功C．不做功 D．無法確定【解析】人隨車一起向車前進(jìn)的方向加速運(yùn)動，表明車對人在水平方向上的合力向前，根據(jù)牛頓第三定律，人對車在水平方向的合力與車運(yùn)動方向相反，故人對車做負(fù)功，B正確．【答案】B4．一輛汽車以v1＝6m/s的速度沿水平路面行駛時，急剎車后能滑行s1＝3.6m，如果以v2＝8m/s的速度行駛，在同樣路面上急剎車后滑行的距離s2應(yīng)為()A．6.4m B．5.6mC．7.2m D．10.8m【解析】急剎車后，車只受摩擦阻力的作用，且兩種情況下摩擦力大小是相同的，汽車的末速度皆為零．設(shè)摩擦阻力為F，據(jù)動能定理得－Fs1＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)①－Fs2＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)②②式除以①式得：eq\f(s2,s1)＝eq\f(v\o\al(2,2),v\o\al(2,1))故得汽車滑行距離s2＝eq\f(v\o\al(2,2),v\o\al(2,1))s1＝(eq\f(8,6))2×m＝m.【答案】A5．如圖2所示，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn))，從大環(huán)的最高處由靜止滑下．重力加速度大小為g，當(dāng)小環(huán)滑到大環(huán)的最低點(diǎn)時，大環(huán)對輕桿拉力的大小為()【導(dǎo)學(xué)號：67120238】圖2A．Mg－5mg B．Mg＋mgC．Mg＋5mg D．Mg＋10mg【解析】設(shè)小環(huán)到大環(huán)最低點(diǎn)的速度為v，由能量守恒定律，得eq\f(1,2)mv2＝mg2R①小環(huán)在大環(huán)上做圓周運(yùn)動，在最低點(diǎn)時，大環(huán)對它的支持力方向豎直向上，設(shè)為FN，由牛頓第二定律，得FN－mg＝meq\f(v2,R)②由①②得FN＝5mg，由牛頓第三定律可知，小環(huán)對大環(huán)豎直向下的壓力FN′＝FN＝5mg.大環(huán)平衡，輕桿對大環(huán)的拉力為F＝FN′＋Mg＝Mg＋5mg，選項C正確．【答案】C6．人們設(shè)計出磁懸浮列車，列車能以很大速度行駛．列車的速度很大，是采取了下列哪些可能的措施()A．減小列車的質(zhì)量B．增大列車的牽引力C．減小列車所受的阻力D．增大列車的功率【解析】當(dāng)列車以最大速度行駛時，牽引力與阻力大小相等，有P＝Ffv，故v＝eq\f(P,Ff)，要增大速度，一方面增大列車的功率，另一方面減小列車所受的阻力，故C、D正確．【答案】CD7．某位溜冰愛好者先在岸上從O點(diǎn)由靜止開始勻加速助跑，2s后到達(dá)岸邊A處，接著進(jìn)入冰面(冰面與岸邊基本相平)開始滑行，又經(jīng)3s停在了冰上的B點(diǎn)，如圖3所示．若該過程中，他的位移是x，速度是v，受的合外力是F，機(jī)械能是E，則對以上各量隨時間變化規(guī)律的描述，下列選項中正確的是()圖3【解析】由題意知，初末速度均為0，前2s勻加速運(yùn)動，后3s做勻減速運(yùn)動，位移一直增加，選項A錯誤；加速度的大小關(guān)系為3∶2，由牛頓第二定律得受的合外力的大小關(guān)系為3∶2，選項B、C正確；運(yùn)動過程中重力勢能不變，而動能先增大后減小，所以機(jī)械能先增大后減小，選項D錯誤．【答案】BC8.如圖4所示，固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長狀態(tài)．現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長為L，圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L圖4A．圓環(huán)的機(jī)械能守恒B．彈簧彈性勢能變化了eq\r(3)mgLC．圓環(huán)下滑到最大距離時，所受合力不為零D．圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變【解析】圓環(huán)沿桿下滑的過程中，圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)動能、彈性勢能、重力勢能之和守恒，選項A、D錯誤；彈簧長度為2L時，圓環(huán)下落的高度h＝eq\r(3)L，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，彈簧的彈性勢能增加了ΔEp＝mgh＝eq\r(3)mgL，選項B正確；圓環(huán)釋放后，圓環(huán)向下先做加速運(yùn)動，后做減速運(yùn)動，當(dāng)速度最大時，合力為零，下滑到最大距離時，具有向上的加速度，合力不為零，選項C正確．【答案】BC二、非選擇題(共4小題，共52分．按題目要求作答)9．(8分)下表是在探究功與物體速度變化的關(guān)系時得到的數(shù)據(jù)．請根據(jù)以下數(shù)據(jù)在圖5中完成W-v、W-v2、W-v3圖象，并由圖象確定功與速度變化的關(guān)系是________.W(一條橡皮筋做的功作為功的單位)12345678v(m/s)v2(m2/s2)v3(m3/s3)圖5【解析】v2、v3的數(shù)值如下表所示：W(一條橡皮筋做的功作為功的單位)12345678v(m/s)v2(m2/s2)v3(m3/s3)W-v、W-v2、W-v3圖象如圖所示．由圖可得力對物體做的功與速度的平方成正比．【答案】見解析10．(10分)用如圖6實(shí)驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗證機(jī)械能守恒定律．圖7甲給出的是實(shí)驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點(diǎn)，每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．已知m1＝50g，m2＝150g，打點(diǎn)計時器工作頻率為50Hz，則(g取10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖6(1)紙帶上打下計數(shù)點(diǎn)5時的速度v＝________m/s；(2)在打0～5的過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk＝________J，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp＝________J，由此得出的結(jié)論是_________________________________．(3)若某同學(xué)作出eq\f(1,2)v2-h圖象如圖7乙所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭′＝__m/s2.甲乙圖7【解析】(1)在紙帶上打下計數(shù)點(diǎn)5時的速度大小為v＝eq\f(x46,t46)＝eq\f＋,2×5××10－2m/s＝2.4m/s(2)在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動能的增量為ΔEk＝eq\f(1,2)(m1＋m2)v2－0＝eq\f(1,2)×(50＋150)×10－3×－0≈J系統(tǒng)重力勢能的減少量為ΔEp＝(m2－m1)gh05＝(150－50)×10－3×10×＋×10－2J＝J實(shí)驗結(jié)果表明，在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)重力勢能的減少量等于動能的增加量，即系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．(3)m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則m2g′h－m1g′h＝eq\f(1,2)m2v2＋eq\f(1,2)m1v2－0，整理得v2＝g′h可見，重力加速度g′大小等于eq\f(v2,2)-h圖象斜率的2倍，則g′＝2×eq\f,m/s2＝m/s2.【答案】(1)(2)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒(3)11．(16分)質(zhì)量為2000kg的汽車在平直公路上行駛，所能達(dá)到的最大速度為20m/s，設(shè)汽車所受阻力為車重的倍(即f＝0.2G)．如果汽車在運(yùn)動的初始階段是以2m/s2(1)汽車的額定功率；(2)汽車在