年上海市高考物理一模匯編之《功和能》

上海高考物理一模匯編之《功和能》（2020-2022）一．選擇題（共27小題）1．（2021秋?奉賢區(qū)期末）如圖，一質(zhì)量為m，長(zhǎng)度為l的均勻柔軟細(xì)繩PQ豎直懸掛。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(xiāng)．重力加速度大小為g。在此過程中，外力做的功為（）A．mgl B．mgl C．mgl D．mgl2．（2021秋?徐匯區(qū)期末）如圖，高速公路上汽車保持速率不變通過路面abcd，其中ab段為平直上坡路面，bc段為水平路面，cd段為平直下坡路面。不考慮整個(gè)過程中空氣阻力和摩擦阻力的大小變化，則汽車的輸出功率（）A．在ab段逐漸減小 B．在ab段最大，在cd段最小 C．僅在bc段時(shí)保持不變 D．始終保持不變3．（2021秋?青浦區(qū)期末）在“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)將傳感器固定在最低點(diǎn)，如圖所示。該同學(xué)將擺錘從不同位置由靜止釋放，記錄擺錘每次下落的高度h和最低點(diǎn)的速度v，作出v2﹣h圖線為（）A． B． C． D．4．（2021秋?長(zhǎng)寧區(qū)期末）如圖所示，斜面固定且光滑。分別用力F1、F2將同一物體由靜止起以相同的加速度，從斜面底端拉到斜面頂端。物體到達(dá)斜面頂端時(shí)，力F1、F2所做的功分別為W1、W2，則（）A．F1＜F2，W1＜W2 B．F1＜F2，W1＝W2 C．F1＞F2，W1＞W(wǎng)2 D．F1＞F2，W1＝W25．（2021秋?虹口區(qū)期末）某次排球比賽中，運(yùn)動(dòng)員將排球沿水平方向擊出，對(duì)方攔網(wǎng)未成功。如不計(jì)空氣阻力，則排球落地前的動(dòng)能（）A．逐漸減小 B．逐漸增大 C．保持不變 D．先減小后增大6．（2021秋?楊浦區(qū)期末）如圖所示，設(shè)豎直圓軌道的最低點(diǎn)處重力勢(shì)能為零，小球以某一初速度從最低點(diǎn)出發(fā)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球的機(jī)械能E機(jī)、重力勢(shì)能Ep和動(dòng)能Ek的相對(duì)大?。ㄓ弥胃叨缺硎荆┛赡苁牵ǎ〢．B． C．D．7．（2021秋?楊浦區(qū)期末）汽車在地下車庫的平地上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，接著駛上一段長(zhǎng)直斜坡，最后開上地面，沿平直路面繼續(xù)行駛。全過程中汽車輸出功率恒定，設(shè)汽車所受路面阻力大小不變。汽車行駛?cè)讨校俾蕍隨時(shí)間t的變化關(guān)系可能是（）A． B． C． D．8．（2021秋?寶山區(qū)期末）一質(zhì)量為m的駕駛員以速度v0駕車在水平路面上勻速行駛。在某一時(shí)刻發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情后立即剎車，從發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情到汽車停止，汽車運(yùn)動(dòng)的v﹣t（速度—時(shí)間）圖像如圖所示。則在此過程中汽車對(duì)駕駛員所做的功為（）A．mv02 B．?mv02 C．mv02（） D．?mv02（）9．（2020秋?松江區(qū)期末）如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止于粗糙水平地面上，物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體右側(cè)與一輕彈簧相連，初始時(shí)彈簧為原長(zhǎng)，現(xiàn)用水平力緩慢向右拉彈簧，使物體向右通過一段位移s，該過程中手的拉力做功一定（）A．等于μmgs B．大于μmgs C．小于μmgs D．大于2μmgs10．（2020秋?金山區(qū)期末）小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能Ek與離地高度h的關(guān)系圖象是（）A．B．C．D．11．（2020秋?奉賢區(qū)期末）如圖，質(zhì)量不同的A、B兩小球分別用細(xì)線懸掛在等高的懸點(diǎn)O1、O2處。將兩球拉至與懸點(diǎn)同一高度，使細(xì)線水平伸直，由靜止釋放。已知LA＞LB，設(shè)懸點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能面，不計(jì)空氣阻力，則兩球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)（）A．A球動(dòng)能大于B球動(dòng)能 B．A球機(jī)械能與B球機(jī)械能不相等 C．A球加速度等于B球加速度 D．A球向心力等于B球向心力12．（2020秋?浦東新區(qū)期末）甲、乙兩位同學(xué)玩蹺蹺板，當(dāng)乙離開地面緩慢上升的過程中，蹺蹺板對(duì)乙的作用力（）A．對(duì)乙做正功 B．對(duì)乙不做功 C．大小逐漸增加 D．方向垂直于板面向上13．（2020秋?虹口區(qū)期末）圖（a）中物塊A靜止在水平地面上，受到水平拉力F的作用，F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖（b）所示。設(shè)物塊與地面間的最大靜摩擦力Ffm的大小與滑動(dòng)摩擦力的大小相等，則（）A．t1時(shí)刻物塊的速度為零 B．t2時(shí)刻物塊的速度最大 C．t3時(shí)刻F的功率為零 D．t1～t3時(shí)間內(nèi)F對(duì)物塊先做正功后做負(fù)功14．（2021秋?閔行區(qū)期末）“蹦極”是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng)。某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落，a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置，c是人所到達(dá)的最低點(diǎn)，b是人靜止地懸吊著時(shí)的平衡位置，空氣阻力不計(jì)，則人從P點(diǎn)落下到最低點(diǎn)c的過程中（）A．從P點(diǎn)到c點(diǎn)人的動(dòng)能一直增加 B．從a點(diǎn)開始人的動(dòng)能開始減少 C．從P點(diǎn)到c點(diǎn)人的機(jī)械能保持不變 D．從a點(diǎn)開始人的機(jī)械能開始減少15．（2021秋?長(zhǎng)寧區(qū)期末）某人在平直公路上僅靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車以額定功率從靜止啟動(dòng)，已知電動(dòng)車能夠達(dá)到的最大速度為v，電動(dòng)車所受的阻力是人和車總重力的。當(dāng)車速為時(shí)，人和車的瞬時(shí)加速度為（g取10m/s2）（）A．0.5m/s2 B．1m/s2 C．1.5m/s2 D．2m/s216．（2021秋?金山區(qū)期末）質(zhì)量為m的物體沿傾角為30°的斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，下降的高度為H，加速度大小等于重力加速度大小g。此過程中，物體（）A．動(dòng)能增加了mgH B．機(jī)械能增加了mgH C．動(dòng)能增加了2mgH D．機(jī)械能增加了2mgH17．（2021秋?崇明區(qū)期末）一汽車在平直公路上行駛。從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P隨時(shí)間t的變化如圖所示。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(shí)間t變化的圖像中，可能正確的是（）A． B． C． D．18．（2020秋?楊浦區(qū)期末）質(zhì)量為m的砝碼掛于彈簧下端，當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)將砝碼由靜止釋放，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力。重力加速度為g。當(dāng)砝碼下降到最低點(diǎn)時(shí)（未到地面）（）A．砝碼在最低點(diǎn)時(shí)彈簧拉力大小為mg B．下降過程中砝碼始終處于失重狀態(tài) C．下降到最低點(diǎn)時(shí)砝碼的加速度大于g D．下降過程中砝碼克服彈簧彈力做的功等于砝碼機(jī)械能的減少量19．（2020秋?楊浦區(qū)期末）某同學(xué)在100米短跑時(shí)采用蹲踞式起跑，發(fā)令槍響后，向前加速的同時(shí)提升身體重心。設(shè)該同學(xué)質(zhì)量為m，在起跑前進(jìn)的這段距離內(nèi)重心上升高度為h，獲得速度為v，克服阻力做功為W阻，重力加速度為g。則在此過程中（）A．該同學(xué)的重力勢(shì)能減小量為mgh B．該同學(xué)的動(dòng)能增加量為mv2+mgh C．該同學(xué)的機(jī)械能增加量為W阻+mgh D．該同學(xué)自身提供的能量至少為W阻+mgh+mv220．（2020秋?楊浦區(qū)期末）如圖（a），一物體以某一初速度由斜面底端沿斜面向上滑動(dòng)，其動(dòng)能和重力勢(shì)能隨位移的變化圖線如圖（b）。根據(jù)圖象所給信息，可求出（）A．斜面的傾角 B．物體所受的重力 C．物體上滑的初速度 D．物體與斜面間的滑動(dòng)摩擦力21．（2021秋?閔行區(qū)期末）動(dòng)車組由多節(jié)動(dòng)力車廂提供動(dòng)力，從而到達(dá)提速的目的。設(shè)質(zhì)量為m的動(dòng)車組通過軌道abcd，若整個(gè)過程中所受阻力與速率成正比，有四節(jié)動(dòng)力車廂，每節(jié)動(dòng)力車廂發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率均為P，動(dòng)車組在bc段到達(dá)的最大速度為vm。下列說法正確的是（）A．動(dòng)車組在bc段勻加速啟動(dòng)的過程中，牽引力恒定不變 B．若動(dòng)車組在abcd段保持速率不變行駛，則在bc段輸出功率最大 C．若四節(jié)動(dòng)力車廂輸出的總功率為2P，動(dòng)車組在bc段的最大速度為0.5vm D．動(dòng)車組在cd段能到達(dá)的最大速度最大22．（2021秋?浦東新區(qū)期末）如圖所示，跳跳桿底部裝有一根彈簧，小孩和桿的總質(zhì)量為m。忽略空氣阻力，則小孩從最高點(diǎn)由靜止豎直下落到最低點(diǎn)的過程中（）A．速度不斷減小 B．加速度不斷變大 C．彈力做的負(fù)功總小于重力做的正功 D．到最低點(diǎn)時(shí)，地面對(duì)桿的支持力一定大于2mg23．（2021秋?金山區(qū)期末）金山鐵路上運(yùn)行的CRH6F型動(dòng)車組列車共8節(jié)車廂，通常采用4動(dòng)4拖模式運(yùn)行（其中4節(jié)是動(dòng)力車廂）。設(shè)列車運(yùn)行過程中的阻力與其速率成正比，每節(jié)動(dòng)車均以相等的額定功率運(yùn)行，若列車在平直的軌道上采用4動(dòng)4拖模式勻速行駛的速率為v0，某時(shí)刻改為采用1動(dòng)7拖模式后，列車的速率v隨時(shí)間t的變化關(guān)系可能是（）A． B． C． D．24．（2021秋?靜安區(qū)期末）如圖，撐桿跳全過程可分為四個(gè)階段：A→B階段，助跑加速；B→C階段，桿彎曲程度增大、人上升；C→D階段，桿彎曲程度減小、人上升；D→E階段，人越過橫桿后下落，整個(gè)過程空氣阻力忽略不計(jì)。這四個(gè)階段的能量變化為（）A．A→B人和桿系統(tǒng)的機(jī)械能不變 B．B→C人和桿系統(tǒng)的動(dòng)能減小、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能增加 C．C→D人和桿系統(tǒng)的動(dòng)能減少量等于重力勢(shì)能的增加量 D．D→E重力對(duì)人所做的功等于人機(jī)械能的增加量25．（2020秋?浦東新區(qū)期末）放在地面上的箱子，在豎直向上的力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中箱子的機(jī)械能E與其位移h關(guān)系圖象如圖所示，其中O～A為直線，A～B為曲線，B～C為水平直線。不計(jì)空氣阻力，（）A．0～h1過程中力F逐漸增大 B．h1～h2過程中箱子的動(dòng)能一直增加 C．h2～h3過程中箱子的動(dòng)能一直減小 D．h2～h3過程中力F大小不變等于重力26．（2021秋?奉賢區(qū)期末）如圖，有幾根交于A點(diǎn)的光滑硬桿置于水平地面上，傾向不同。每根桿上均套有一小環(huán)，小環(huán)質(zhì)量不相等。假設(shè)小環(huán)均從A點(diǎn)由靜止開始各自沿桿下滑，以地面為零勢(shì)能面，則各小環(huán)下滑過程中速率相等時(shí)（）A．離地高度相同 B．動(dòng)能相同 C．下滑時(shí)間相同 D．機(jī)械能相同27．（2020秋?寶山區(qū)期末）物體所受的合外力不為零，則一定發(fā)生變化的是（）A．加速度 B．速度 C．動(dòng)能 D．機(jī)械能二．填空題（共9小題）28．（2021秋?黃浦區(qū)期末）質(zhì)量為0.1kg的小球從高處由靜止落下，最初2s內(nèi)小球動(dòng)能Ek隨時(shí)間的二次方t2變化的圖像如圖所示，g取10m/s2。根據(jù)圖像可確定小球下落的運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)（選填“是”或“不是”），理由是。29．（2021秋?松江區(qū)期末）快遞員駕駛電動(dòng)車配送貨物，人和車的質(zhì)量為250kg，貨物的質(zhì)量為50kg，送貨和返回過程電動(dòng)車的v﹣t圖像如圖所示，兩過程中電動(dòng)車都是先勻加速啟動(dòng)，后保持額定功率行駛。已知電動(dòng)車受到的阻力與其總重力成正比，勻加速的最大速度均為2.4m/s，則電動(dòng)車的額定功率為W；返回時(shí)電動(dòng)車的最大速度為m/s。（g取10m/s2）30．（2020秋?虹口區(qū)期末）如圖，三塊完全相同的磁鐵A、B、C套在固定的光滑豎直桿上，相鄰磁鐵間同名磁極相對(duì)。平衡后A、B均懸浮在空中，C在桌面上，則相鄰兩塊磁鐵間的距離h1h2（選填“＞”、“＜”或“＝”）。若緩慢下壓磁鐵A，則磁鐵之間因?yàn)橄嗷プ饔昧Χ哂械膭?shì)能將（選填“增大”、“減小”或“不變”）。31．（2020秋?奉賢區(qū)期末）如圖所示，質(zhì)量為60kg的某運(yùn)動(dòng)員在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程可將她的身體視為一根直棒。已知重心在C點(diǎn)，其垂線與腳、兩手連線中點(diǎn)間的距離OA、OB分別為0.9m和0.6m。若她在30s內(nèi)做了15個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m，每次上下來回用時(shí)約1.5s，在最高處停留約0.5s，則每次克服重力做功約為J，30s內(nèi)克服重力做功的功率約為W（g取10m/s2）。32．（2020秋?閔行區(qū)期末）如圖所示，光滑軌道abc固定在豎直平面內(nèi)形成一重力勢(shì)阱，兩側(cè)高分別為H1和H2?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小物塊Q質(zhì)量為m，靜置于水平軌道b處。設(shè)重力加速度為g；若以a處所在平面為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，物塊Q在b處機(jī)械能為；一質(zhì)量為m的小球P從a處靜止落下，在b處與滑塊Q相撞后小球P將動(dòng)能全部傳遞給滑塊Q，隨后滑塊Q從陷阱右側(cè)滑出，其到達(dá)c處的速度v大小為。 33．（2021秋?虹口區(qū)期末）如圖，質(zhì)量為m的圓環(huán)套在固定的粗糙程度均勻的豎直桿上，輕質(zhì)彈簧的左端固定在墻壁上的O點(diǎn)，右端與圓環(huán)相連。初始時(shí)刻，圓環(huán)處于A點(diǎn)，彈簧水平，且恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)。將圓環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放，第一次經(jīng)B點(diǎn)時(shí)環(huán)的速度最大，最低可到達(dá)C點(diǎn)。之后，圓環(huán)沿桿向上滑動(dòng)。忽略空氣阻力的影響，則圓環(huán)從C點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的過程中，速度最大的位置（選填“在B點(diǎn)”、“在B點(diǎn)上方”、“在B點(diǎn)下方”、“無法確定”）。圓環(huán)從A運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，各種能量的變化情況是：。34．（2020秋?松江區(qū)期末）豎直向上拋出的物體，從拋出點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中其動(dòng)能和重力勢(shì)能隨高度h的變化圖線如圖所示，物體上升過程中空氣阻力做的功為J，加速度大小為m/s2。 35．（2020秋?閔行區(qū)期末）一物塊在高3.0m、長(zhǎng)5.0m的斜面頂端從靜止開始沿斜面下滑，其重力勢(shì)能和動(dòng)能隨下滑距離s的變化如圖中直線Ⅰ、Ⅱ所示，取g＝10m/s2。則物塊開始下滑2m過程中，機(jī)械能損失J；物塊沿斜面下滑的加速度a＝m/s2。36．（2020秋?寶山區(qū)期末）某球員定點(diǎn)罰球，籃球剛好水平越過籃筐前沿。已知罰球點(diǎn)離籃筐前沿的水平距離為4.2m，罰球的出球點(diǎn)與籃球運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)間的高度差為0.8m，籃球質(zhì)量為0.6kg，這次罰球該球員對(duì)籃球做的功為38J，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，則籃球從出球點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，重力勢(shì)能增加了J，籃球在最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為J。三．計(jì)算題（共22小題）37．（2021秋?青浦區(qū)期末）秋千由踏板和繩構(gòu)成，人在秋千上的擺動(dòng)過程可以簡(jiǎn)化為單擺的擺動(dòng)，等效“擺球”的質(zhì)量為m，人蹲在踏板上時(shí)擺長(zhǎng)為l1，人站立時(shí)擺長(zhǎng)為l2。不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。（1）如果擺長(zhǎng)為l1，“擺球”擺到最高點(diǎn)時(shí)擺角為θ，求此時(shí)“擺球”加速度的大小。（2）人蹲著擺動(dòng)和站立擺動(dòng)時(shí)如果擺角均小于5°，則時(shí)間t內(nèi)哪一種情況擺動(dòng)次數(shù)多？多幾次？（3）在沒有別人幫助的情況下，人可以通過在低處站起、在高處蹲下的方式使“擺球”擺得越來越高。設(shè)人蹲在踏板上從最大擺角θ1開始運(yùn)動(dòng)，到最低點(diǎn)時(shí)突然站起，此后保持站立姿勢(shì)擺到另一邊的最大擺角為θ2。假定人在最低點(diǎn)站起前后“擺球”擺動(dòng)速度大小不變，通過計(jì)算證明θ2＞θ1。38．（2021秋?金山區(qū)期末）如圖，過山車模型軌道由半徑R＝1.6m的圓弧AB、半徑r＝0.4m的半圓弧BCD與半徑R＝1.6m的半圓弧DEF組成。小車（視為質(zhì)點(diǎn)）可在軌道上無摩擦滑行，取g＝10m/s2。（1）為保證小車可以沿軌道滑行，小車在A點(diǎn)處的速度至少多大？（2）若小車到達(dá)F點(diǎn)時(shí)速率為4m/s，沿豎直軌道運(yùn)動(dòng)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，車處于完全失重狀態(tài)的時(shí)間是多少？（3）若小車在E點(diǎn)速率為4m/s，某同學(xué)估算得到：小車從E點(diǎn)開始繼續(xù)向右滑行0.16m的路程所用時(shí)間約s。請(qǐng)對(duì)此估算的合理性做出評(píng)價(jià)。39．（2021秋?閔行區(qū)期末）2022年北京冬奧會(huì)將于2月4日至2月20日舉行，跳臺(tái)滑雪是冬奧會(huì)的比賽項(xiàng)目之一，如圖為一簡(jiǎn)化的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖。助滑坡由AB和BC組成，AB是傾角為37°的斜坡，長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝100m，BC為半徑R＝20m的圓弧面，二者相切于B點(diǎn)，與水平面相切于C，∠BOC＝37°，雪橇與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.4處處相等，CD為豎直跳臺(tái)。運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為70kg，從A點(diǎn)由靜止滑下，通過C點(diǎn)水平飛出，飛行一段時(shí)間落到著陸坡DE上的E點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度是20m/s，CE間的豎直高度hCE＝41.25m。不計(jì)空氣阻力。全程不考慮運(yùn)動(dòng)員使用滑雪杖助力，試求：（1）運(yùn)動(dòng)員在E點(diǎn)著陸前瞬時(shí)速度大??；（2）運(yùn)動(dòng)員到達(dá)滑道上的C點(diǎn)時(shí)受到的支持力大小和加速度大小；（3）運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)滑到C點(diǎn)過程中克服阻力做的功。40．（2021秋?虹口區(qū)期末）如圖，半徑R＝1m的光滑圓弧軌道BCD固定在豎直平面內(nèi)，B端與粗糙程度均勻的斜面AB相切，AB與水平方向的夾角θ＝37°。質(zhì)量m＝1kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度vC＝2m/s。已知A、B兩點(diǎn)的高度差h＝1.5m，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：（1）滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度vB的大??；（2）滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）若調(diào)整A點(diǎn)的高度，使得滑塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)，與軌道間恰無彈力作用，則滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度vB′應(yīng)為多少？（4）若A、B兩點(diǎn)間的高度差減小為h′＝0.8m。某同學(xué)認(rèn)為：當(dāng)滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放時(shí)，立即對(duì)其施加適當(dāng)大小的水平向右拉力F（到達(dá)B點(diǎn)后立即撤去F），滑塊一定能沿軌道到達(dá)D點(diǎn)。該方案是否可行？請(qǐng)說明理由。41．（2021秋?黃浦區(qū)期末）研究發(fā)現(xiàn)在無風(fēng)狀態(tài)下汽車在行駛時(shí)受到的空氣阻力f主要與汽車正面投影面積A和行駛速度v有關(guān)。一研究團(tuán)隊(duì)以某品牌汽車為對(duì)象開展研究，通過在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)得到表格數(shù)據(jù)：（1）說明如何利用表格中的數(shù)據(jù)，驗(yàn)證汽車行駛時(shí)受到的空氣阻力f與汽車行駛速度v的平方成正比？（2）實(shí)驗(yàn)可獲得結(jié)論：汽車在行駛時(shí)受到的空氣阻力f與汽車正面投影面積A、行駛速度v的關(guān)系表達(dá)式為f＝kAv2。請(qǐng)任意選用表格中三組數(shù)據(jù)估算k（結(jié)果保留2位小數(shù)）；（3）一輛該品牌小汽車質(zhì)量m＝1200kg，正面投影面積A＝3.0m2，在平直地面上行駛時(shí)受到的地面阻力f0恒為1000N。若該車以加速度a＝2m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。求：①速度大小為v1＝20m/s時(shí)汽車受到的牽引力F1的大??；②速度從v1＝20m/s增大至v2＝30m/s的過程中，汽車所受牽引力做的功W。（結(jié)果用科學(xué)記數(shù)法表示，保留2位小數(shù)）42．（2021秋?崇明區(qū)期末）如圖，長(zhǎng)s＝2m的粗糙水平面BC與光滑曲面AB平滑連接，一質(zhì)量m＝2kg的小物塊靜止于曲面上的A點(diǎn)，A點(diǎn)離水平面高h(yuǎn)＝1.5m，靜止釋放小物塊，當(dāng)小物塊到達(dá)曲面底端B點(diǎn)后沿BC滑動(dòng)，C點(diǎn)有個(gè)彈性墻面，物塊撞到彈性墻后將被反向彈回，每次碰撞，物塊將損失20%的能量。小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，g取10m/s2。求：（1）小物塊第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度v1和在BC上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a的大??；（2）小物塊第一次被彈性墻彈出時(shí)的速度v2；（3）小物塊最終停止時(shí)的位置離開C點(diǎn)的距離x。43．（2020秋?徐匯區(qū)期末）某地有一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為20m的圓面。某時(shí)間內(nèi)該地區(qū)的風(fēng)速是6.0m/s，風(fēng)向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直，已知空氣的密度為1.2kg/m3，假如這個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將此圓內(nèi)10%的空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。（1）求單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的體積。（2）求單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能。（3）求此風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率。44．（2021秋?青浦區(qū)期末）表是一輛電動(dòng)自行車的部分技術(shù)指標(biāo)，其中額定車速是指電動(dòng)自行車滿載情況下在水平平直道路上以額定功率勻速行駛的速度．額定車速整車質(zhì)量載重額定輸出功率電動(dòng)機(jī)額定工作電壓和電流18km/h40kg80kg180W36V/6A請(qǐng)參考表中數(shù)據(jù)，完成下列問題（g取10m/s2）：（1）此電動(dòng)機(jī)的電阻是多少？正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的效率是多少？（2）在水平平直道路上行駛過程中電動(dòng)自行車受阻力是車重（包括載重）的k倍，試計(jì)算k的大?。?）仍在上述道路上行駛，若電動(dòng)自行車滿載時(shí)以額定功率行駛，當(dāng)車速為2m/s時(shí)的加速度為多少？45．（2021秋?長(zhǎng)寧區(qū)期末）圖（a）是一個(gè)電動(dòng)竹蜻蜓，質(zhì)量為m，下方的圓球里有電動(dòng)機(jī)、電池、紅外線發(fā)射器等，打開電源后葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)平面垂直的推進(jìn)力F，使玩具在空中飛行。該玩具有如下特性：（Ⅰ）如圖（b）所示，玩具后方射出與推進(jìn)力F方向相反的紅外線，由此可判定玩具與沿紅外線后方物體的距離h；（Ⅱ）①當(dāng)h＞0.8m時(shí)，推進(jìn)力F1＝0.8mg；②當(dāng)h≤0.8m時(shí)，推進(jìn)力F2＝1.25mg；（Ⅲ）忽略空氣阻力，玩具可視為質(zhì)點(diǎn)。（1）若將玩具從距離地面h＜0.8m處靜止釋放，在豎直方向形成機(jī)械振動(dòng)，請(qǐng)通過分析、判斷，說明該運(yùn)動(dòng)是不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？（2）若將玩具從距離地面h＞0.8m處靜止釋放，保持在豎直方向運(yùn)動(dòng)，為使其不撞擊到地面，h應(yīng)滿足什么條件？（3）某同學(xué)將此玩具裝置進(jìn)行了改進(jìn)，將玩具從離地面高度為4h0處靜止釋放，使玩具在豎直方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)推進(jìn)力F隨離地面高度hx變化的關(guān)系如圖（c）所示。求玩具離地面多高處動(dòng)能最大？從釋放點(diǎn)到動(dòng)能最大處，推進(jìn)力做了多少功？46．（2021秋?嘉定區(qū)期末）如圖甲所示，一臺(tái)起重機(jī)將質(zhì)量m＝200kg的重物由靜止開始豎直向上勻加速提升，4s末達(dá)到額定功率，之后保持該功率繼續(xù)提升重物，5s末重物達(dá)到最大速度vm。整個(gè)過程中重物的v﹣t圖像如圖乙所示。取g＝10m/s2，不計(jì)額外功率。試計(jì)算：（1）起重機(jī)的額定功率P；（2）重物的最大速度vm；（3）前5s起重機(jī)的平均功率。47．（2020秋?金山區(qū)期末）質(zhì)量m＝1kg的小物塊在沿光滑斜面向上的力F作用下，從長(zhǎng)斜面底端以一定初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過0.4s沿斜面上滑了1.2m，以斜面底端為零勢(shì)能面，其動(dòng)能Ek和重力勢(shì)能Ep隨位移的變化關(guān)系如圖線①和②所示。g取10m/s2。求：（1）物塊的初速度和斜面的傾角；（2）力F的大??；（3）試通過計(jì)算證明：機(jī)械能改變量等于除重力以外其他力做的功；（4）若經(jīng)過0.4s后撤去拉力F，在圖中畫出小物塊沿斜面上滑過程中動(dòng)能和重力勢(shì)能隨位移的變化圖線。（標(biāo)出關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)）48．（2020秋?奉賢區(qū)期末）如圖所示，傾角為θ＝37°的斜面ABC固定在水平地面上，AB部分斜面粗糙，長(zhǎng)LAB＝3m，BC部分斜面光滑。一個(gè)質(zhì)量m＝1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初動(dòng)能Ek0＝32J從斜面底端沖上斜面。已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.25，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，以水平地面為零勢(shì)能面，不計(jì)空氣阻力。求：（1）畫出物塊沿AB部分斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)受力示意圖，并求出其加速度；（2）物塊運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)的速度大小；（3）為使物塊不至于滑出斜面，BC部分的最小長(zhǎng)度；（4）請(qǐng)判斷物塊的動(dòng)能和重力勢(shì)能相等的位置在AB段還是BC段，簡(jiǎn)要說明理由。49．（2020秋?長(zhǎng)寧區(qū)期末）將傳感器安裝在蹦極運(yùn)動(dòng)員身上，可以測(cè)量出運(yùn)動(dòng)員在不同時(shí)刻下落的高度及速度，如圖甲所示，運(yùn)動(dòng)員及所攜帶裝備的總質(zhì)量為50kg，彈性繩原長(zhǎng)為8m。運(yùn)動(dòng)員從蹦極臺(tái)自由下落，根據(jù)傳感器測(cè)到的數(shù)據(jù)，得到如圖乙所示的速度﹣位移圖象。（g取9.8m/s2）（1）運(yùn)動(dòng)員下落過程中受到的空氣阻力是否能忽略不計(jì)？寫出你的理由；（2）運(yùn)動(dòng)員下落過程中最大動(dòng)能是多少？指出該位置運(yùn)動(dòng)員受力的特點(diǎn)；（3）簡(jiǎn)述運(yùn)動(dòng)員下落過程中的運(yùn)動(dòng)情況；（4）運(yùn)動(dòng)員下落過程中動(dòng)能最大時(shí)和落到最低點(diǎn)時(shí)，繩的彈性勢(shì)能分別是多少？50．（2021秋?奉賢區(qū)期末）如圖，一段有50個(gè)減速帶（圖中黑點(diǎn)表示，未全部畫出）的斜坡，假設(shè)斜坡光滑，傾角為θ，相鄰減速帶間的距離均為d，減速帶的寬度遠(yuǎn)小于d。一質(zhì)量為m的無動(dòng)力小車（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距離第1個(gè)減速帶L處由靜止釋放。已知小車通過減速帶損失的機(jī)械能與到達(dá)減速帶時(shí)的速度有關(guān)。觀察發(fā)現(xiàn)，小車通過第30個(gè)減速帶后，在相鄰減速帶間的平均速度相同。小車通過第50個(gè)減速帶后立刻進(jìn)入水平地面（連接處能量不損失），繼續(xù)滑行距離s后停下。已知小車與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g。求：（1）小車到達(dá)第1個(gè)減速帶時(shí)速度的大?。唬?）小車通過第50個(gè)減速帶時(shí)速度的大??；（3）小車通過第30個(gè)減速帶后，經(jīng)過每一個(gè)減速帶時(shí)損失的機(jī)械能；（4）小車在前30個(gè)減速帶上平均每一個(gè)損失的機(jī)械能大于之后每一個(gè)減速帶上損失的機(jī)械能，則L應(yīng)滿足什么條件？51．（2021秋?浦東新區(qū)期末）2021年5月15日，“天問一號(hào)”著陸器成功著陸火星表面，這標(biāo)志著我國首次火星探測(cè)任務(wù)——著陸火星取得圓滿成功。它著陸前的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為如圖所示四個(gè)過程，若已知著陸器（含降落傘）總質(zhì)量m＝1.3×103kg，取火星表面重力加速度g'＝4m/s2，忽略著陸器質(zhì)量的變化和g'的變化，打開降落傘后的運(yùn)動(dòng)可視為豎直向下的直線運(yùn)動(dòng)。則：（1）在第Ⅳ階段的最后，著陸器經(jīng)0.75s的無初速度、無動(dòng)力下降后安全著陸，且火星表面大氣非常稀薄，求著陸器著陸時(shí)的動(dòng)能Ek；（2）假設(shè)著陸器在第Ⅱ“傘降減速階段”做勻減速運(yùn)動(dòng)，求它所受總平均阻力f的大?。唬?）著陸器在第Ⅲ“動(dòng)力減速階段”可視為勻減速運(yùn)動(dòng)，求它在該階段機(jī)械能的改變量ΔE。52．（2021秋?徐匯區(qū)期末）一小物塊從全長(zhǎng)為5m、傾角為37°的斜面頂端由靜止開始沿斜面下滑，其重力勢(shì)能和動(dòng)能隨下滑距離s的變化如圖中直線Ⅰ、Ⅱ所示。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2）求：（1）小物塊的質(zhì)量m和下滑過程中的加速度a；（2）斜面和小物塊間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）當(dāng)小物塊的動(dòng)能與重力勢(shì)能相等時(shí)，沿斜面下滑的時(shí)間t。53．（2021秋?寶山區(qū)期末）如圖甲所示，傾角α＝37°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面長(zhǎng)LAB＝3m，斜面底端A處有一質(zhì)量m＝1kg的小滑塊，在平行于斜面向上的力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)。已知F隨位移s（以A為起點(diǎn)）變化的關(guān)系如圖乙所示，以水平地面為零重力勢(shì)能面（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。求：（1）小滑塊在通過前1m位移過程中的加速度；（2）小滑塊通過第2m位移所用的時(shí)間；（3）小滑塊在位移s＝1m處時(shí)的機(jī)械能；（4）在圖丙上畫出小滑塊的機(jī)械能E隨位移s（0≤s≤3m）變化的大致圖線。54．（2020秋?寶山區(qū)期末）如圖，有一固定在水平地面上傾角為37°、足夠長(zhǎng)的斜面，質(zhì)量m＝1kg的物塊，受到一個(gè)沿斜面方向的外力F作用，從斜面底端以初速度v0＝3m/s沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4。利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，得到物塊向上運(yùn)動(dòng)過程中，一段時(shí)間內(nèi)的v﹣t圖象如圖所示（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。（1）求物塊向上運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大??；（2）求物塊所受的外力F；（3）對(duì)于物塊由斜面底端運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程，通過計(jì)算說明物塊損失的機(jī)械能△E、物塊克服外力F做的功WF和物塊克服摩擦力做的功Wf三者之間的關(guān)系。55．（2020秋?靜安區(qū)期末）如圖，足夠長(zhǎng)的粗糙斜面AB底部與固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道BC平滑連接，斜面AB與水平方向夾角θ＝37°，軌道BC半徑R＝0.1m。質(zhì)量m＝0.4kg的小物塊從斜面AB的某位置由靜止釋放，恰好能到達(dá)軌道BC的最高點(diǎn)。已知小物塊與斜面AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。（1）求小物塊沿斜面AB下滑時(shí)的加速度a的大?。唬?）求小物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度vB的大??；（3）求小物塊沿斜面AB下滑過程中，損失的機(jī)械能。56．（2021秋?松江區(qū)期末）如圖，水平軌道ABC、EG與內(nèi)、外略微錯(cuò)開的豎直圓軌道CDE平滑連接，傾角為β＝37°的斜面GH與水平軌道EG也平滑連接。一質(zhì)量為m＝2kg的物體受到與水平方向成α＝53°的恒力F作用，由A點(diǎn)靜止出發(fā)，經(jīng)t＝2s運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，此時(shí)撤去恒力F，物體繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。已知水平軌道AB、斜面GH與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，BCDEG為光滑軌道，AB的長(zhǎng)度為s＝10m，圓軌道半徑R＝2.5m（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2）。求：（1）物體在水平軌道AB上運(yùn)動(dòng)的加速度；（2）恒力F的大小；（3）物體能否沿圖示軌道運(yùn)動(dòng)到斜面上高為h＝3m的P點(diǎn)？試分析說明；（4）若僅改變恒力F的大小，要使物體沿圖示軌道運(yùn)動(dòng)到斜面上的P點(diǎn)，F(xiàn)大小應(yīng)滿足的條件。57．（2020秋?松江區(qū)期末）如圖，在豎直平面內(nèi)，AB為粗糙的長(zhǎng)直軌道，與水平方向的夾角為θ＝53°，BCD、DEG均為半徑為r＝2m的光滑圓弧形軌道，AB與BCD相切于B點(diǎn)，O1、O2為圓心，連線水平，C為圓弧形軌道的最低點(diǎn)，E為最高點(diǎn)。一質(zhì)量為m＝1kg的小環(huán)套在軌道AB上，受到水平恒力F的作用，自P點(diǎn)由靜止下滑，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤掉水平恒力F，小環(huán)滑入光滑圓弧形軌道，恰能通過最高點(diǎn)E。已知小環(huán)與AB軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.8，P、B之間的距離為s＝m，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：（1）小環(huán)過B點(diǎn)的速度；（2）小環(huán)在PB間運(yùn)動(dòng)的加速度；（3）水平恒力F的大?。唬?）若改變水平恒力F的大小，小環(huán)能否到達(dá)E點(diǎn)？請(qǐng)分析說明。58．（2020秋?浦東新區(qū)期末）如圖（a）所示，在豎直固定的光滑細(xì)桿上，套一個(gè)質(zhì)量m＝0.2kg的小球，在豎直向上的拉力F作用下，從x＝﹣1m處的A點(diǎn)由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)隨位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖（b）所示，g取10m/s2。（1）寫出F﹣x函數(shù)關(guān)系式，并求出x＝0.5m時(shí)小球的加速度；（2）小球從x＝﹣1m處運(yùn)動(dòng)到x＝+1m處，求拉力F對(duì)小球做的功和小球在x＝+1m處的速度；（3）x等于多少時(shí)，小球加速度最大，并求出最大加速度的大小和方向；（4）通過計(jì)算、推理，分析說明小球做什么運(yùn)動(dòng)。四．實(shí)驗(yàn)題（共2小題）59．（2020秋?金山區(qū)期末）“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）本實(shí)驗(yàn)用到的傳感器是，為讓標(biāo)尺盤處于豎直平面內(nèi)，標(biāo)尺盤上的垂直線與自然下垂的擺線要（選填“平行”或“垂直”）。（2）某同學(xué)以擺錘運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)為零勢(shì)能面，在離開最低點(diǎn)一定高度h處靜止釋放擺錘，測(cè)量擺錘到達(dá)最低點(diǎn)的瞬時(shí)速度，測(cè)得動(dòng)能與重力勢(shì)能的三組數(shù)據(jù)。由第1組數(shù)據(jù)可估算出擺錘下落高度h約為m。擋光時(shí)間（s）最低點(diǎn)處動(dòng)能（J）釋放點(diǎn)處重力勢(shì)能（J）10.0046980.01090.011020.0046590.01110.011030.0046190.01130.0110擺錘寬度：0.0080m（3）該同學(xué)根據(jù)上述三組數(shù)據(jù)中動(dòng)能與重力勢(shì)能近似相等，得出：擺錘在釋放后，擺動(dòng)整個(gè)過程近似滿足機(jī)械能守恒。這一推斷證據(jù)（選填“充分”或“不充分”），理由是。60．（2020秋?閔行區(qū)期末）在“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，利用如圖所示的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖中的①是，②是（填器材名稱）。從右側(cè)某一高度由靜止釋放擺錘，可以觀察到擺錘到左側(cè)的最高位置與釋放點(diǎn)基本在同一高度，改變①在固定桿上的位置，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，仍能觀察到上述結(jié)果，由此可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是。

上海高考物理一模匯編之《功和能》（2020-2022）答案與解析一．選擇題（共27小題）1．【答案與解析】根據(jù)功能關(guān)系可知，拉力所做的功等于MQ段系統(tǒng)重力勢(shì)能的增加量；對(duì)MQ分析，設(shè)Q點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，則可知，MQ段的重力勢(shì)能為EP1＝×＝；將Q點(diǎn)拉至M點(diǎn)時(shí)，重心離Q點(diǎn)的高度h＝+＝，故重力勢(shì)能EP2＝×＝因此可知拉力所做的功W＝EP2﹣EP1＝mgl，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A。2．【答案與解析】汽車做勻速率運(yùn)動(dòng)，受力平衡，設(shè)上坡的夾角為θ，汽車受到的摩擦力為fAC、在ab段，根據(jù)受力平衡可得F1＝f+mgsinθ，此時(shí)的功率為P1＝F1v＝（f+mgsinθ）v；在bc段，根據(jù)受力平衡可得F2＝f，此時(shí)的功率為P2＝F2v＝fv，故AC錯(cuò)誤；B、在cd段，設(shè)下坡的夾角為α，根據(jù)受力平衡可得F3＝f﹣mgsinα，此時(shí)的功率為P3＝F3v＝（f﹣mgsinα）v，所以P1＞P2＞P3，故B正確；D、對(duì)于每段均是勻速率，每段的牽引力都是一個(gè)定值，則每段的輸出功率都不變，但是每段的輸出功率都不相同，故D錯(cuò)誤；故選：B。3．【答案與解析】由機(jī)械能守恒定律可知：mgh＝整理得：v2＝2gh則v2﹣h圖線是過原點(diǎn)的直線，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A。4．【答案與解析】對(duì)物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律F1﹣mgsinα＝maF2cosα﹣mgsinα＝ma聯(lián)立可得：F1＝F2cosα所以F1＜F2物體在兩種情況下的功為W1＝F1xW2＝F2xcosα＝F1x所以W1＝W2故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選：B。5．【答案與解析】排球在空中做平拋運(yùn)動(dòng)的過程中，排球只受重力作用，且重力做正功，排球的動(dòng)能逐漸增大，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。6．【答案與解析】假設(shè)小球剛好能通過最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律可得：可得最小動(dòng)能為：在最高點(diǎn)的勢(shì)能為：Ep＝2mgR而Ep+Ek＝E機(jī)因此機(jī)械能一定大于勢(shì)能或動(dòng)能，而動(dòng)能最小為勢(shì)能的，也有可能大于或等于勢(shì)能，故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選：C。7．【答案與解析】汽車現(xiàn)在車庫內(nèi)的地面上做勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)＝f，速度為v，則P＝Fv＝fv當(dāng)駛上斜坡時(shí)，根據(jù)可知功率不變，則加速度a沿斜面向下，汽車做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，最終加速度為零時(shí)，P＝（mgsinθ+f）v′可知最終的速度v′小于剛駛上斜坡時(shí)的速度v；汽車剛駛出斜坡達(dá)到地面時(shí)，根據(jù)可知汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到加速度為零時(shí)，即P＝Fv″＝fv″時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的速度v″等于在車庫地面上的速度v，故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選：C。8．【答案與解析】剎車過程中，駕駛員的初速度為v0，末速度為零，則對(duì)剎車過程由動(dòng)能定理可得：Wf＝0﹣解得汽車對(duì)駕駛員所做的功為﹣，與所用時(shí)間無關(guān)，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。9．【答案與解析】物塊克服摩擦力做功為Wf＝μmgs，在拉力F作用下，由于彈簧伸長(zhǎng)，故克服彈力做功為W彈，故拉力做功等于克服摩擦力做功和克服彈簧彈力做功，故WF＝Wf+W彈＞W(wǎng)f＝μmgs，故ACD錯(cuò)誤，B正確故選：B。10．【答案與解析】設(shè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)距地面的高度為H，在下落過程中，距地面的高度為h，由于只受重力，故下落過程中機(jī)械能守恒，則mgH＝Ek+mgh，解得Ek＝mgH﹣mgh，故ABD錯(cuò)誤，C正確故選：C。11．【答案與解析】A、根據(jù)機(jī)械能守恒有：mgL＝mv2，故動(dòng)能等于mgL，但由于不能明確質(zhì)量關(guān)系，故無法確定兩球的動(dòng)能大小關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B、A、B兩球在初始位置的動(dòng)能重力與勢(shì)能均為零，機(jī)械能相等都等于零，運(yùn)動(dòng)的過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故兩球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)機(jī)械能相等都等于零，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)機(jī)械能守恒解得v＝，而向心加速度a＝＝2g，故向心加速度與繩長(zhǎng)無關(guān)，故兩球的向心加速度相等，故C正確；D、根據(jù)向心力公式F＝m可得，向心力F＝2mg，因兩球的質(zhì)量不相等，故向心力不相等，故D錯(cuò)誤。故選：C。12．【答案與解析】AB、當(dāng)乙離開地面緩慢上升的過程中，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，故機(jī)械能增加，則蹺蹺板對(duì)乙做正功，故A正確，B錯(cuò)誤；CD、當(dāng)乙離開地面緩慢上升的過程中，乙處于平衡狀態(tài)，受重力、支持力和摩擦力，支持力和摩擦力的合力與重力平衡，故板對(duì)乙的作用力大小不變，方向豎直向上，故CD錯(cuò)誤；故選：A。13．【答案與解析】A、0∽t1時(shí)間內(nèi)：物體受到的水平拉力F＜Ffm，物體一直靜止不動(dòng)，t1時(shí)刻物體的速度為零，故A正確；B、t1∽t3時(shí)間內(nèi)，水平拉力F＞Ffm，合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，物體一直做加速運(yùn)動(dòng)，t3以后，水平拉力F＜Ffm，合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，物體做減速運(yùn)動(dòng)，所以t3時(shí)刻的速度最大，故B錯(cuò)誤；C、由B分析可知，t3時(shí)刻的速度不為零，所以拉力F的功率不為0，故C錯(cuò)誤；D、t1∽t3時(shí)間內(nèi)，拉力F與物體的位移方向一直相同，故拉力F一直做正功，故D錯(cuò)誤；故選：A。14．【答案與解析】AB．由題意可知，從P點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中，人所受重力始終大于彈性繩的彈力，所以此過程中人一直做加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直增加；從b點(diǎn)到c點(diǎn)的過程中，彈性繩的彈力開始大于人的重力，所以此過程中人一直做減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直減少。綜上所述可知從P點(diǎn)到c點(diǎn)人的動(dòng)能先增加后減少，從b點(diǎn)開始人的動(dòng)能開始減少，故AB錯(cuò)誤；CD．從P點(diǎn)到a點(diǎn)的過程中，人只受重力，機(jī)械能守恒；從a點(diǎn)到c點(diǎn)的過程中，彈力對(duì)人做負(fù)功，機(jī)械能開始減少，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：D。15．【答案與解析】由題意可知電動(dòng)車所受的阻力大小為f＝mg，當(dāng)電動(dòng)車以最大速度行駛時(shí)，電機(jī)牽引力與阻力大小相等，則P＝fv，當(dāng)車速為時(shí)，電機(jī)牽引力大小為F＝，設(shè)此時(shí)人和車的瞬時(shí)加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有F﹣f＝ma，聯(lián)立解得a＝1m/s2，故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選：B。16．【答案與解析】AC、根據(jù)牛頓第二定律得物體的合力大小為：F合＝ma＝mg，方向沿斜面向下，根據(jù)動(dòng)能定理得物體動(dòng)能的增加量為：ΔEk＝F合?＝2mgH，故A錯(cuò)誤，C正確；BD、物體的高度下降H，則重力做功為mgH，重力勢(shì)能減少了mgH，結(jié)合機(jī)械能等于動(dòng)能與重力勢(shì)能之和，可得物體機(jī)械能增加量為ΔE＝ΔEk﹣mgH＝mgH，故BD錯(cuò)誤。故選：C。17．【答案與解析】在0﹣t1時(shí)間內(nèi)，如果勻速，則v﹣t圖象是與時(shí)間軸平行的直線，如果是加速，根據(jù)P＝Fv，牽引力減??；根據(jù)F﹣f＝ma，加速度減小，是加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為0時(shí)，即F1＝f，汽車開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度v1＝＝；所以0﹣t1時(shí)間內(nèi)，v﹣t圖象先是平滑的曲線，后是平行于橫軸的直線；在t1﹣t2時(shí)間內(nèi)，功率突然增加，故牽引力突然增加，是加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)P＝Fv，牽引力減?。辉俑鶕?jù)F﹣f＝ma，加速度減小，是加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為0時(shí)，即F2＝f，汽車開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度v2＝＝．所以在t1﹣t2時(shí)間內(nèi)，即v﹣t圖象也先是平滑的曲線，后是平行于橫軸的直線，故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選：B。18．【答案與解析】A、砝碼在下降過程在彈簧拉力大小為mg時(shí)速度最大，以后彈力大于重力，砝碼的速度逐漸減小，所以砝碼在最低點(diǎn)時(shí)彈簧拉力大小大于mg，故A錯(cuò)誤；B、在彈簧彈力等于砝碼重力以前，砝碼的加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，彈簧彈力等于砝碼重力以后，加速度方向向上，砝碼處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C、設(shè)下降到最低點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力為T，下落的整個(gè)過程中對(duì)砝碼根據(jù)動(dòng)能定理可得：mgh﹣h＝0，解得彈簧的彈力為：T＝2mg，最低點(diǎn)對(duì)砝碼根據(jù)牛頓第二定律可得：T﹣mg＝ma，解得：a＝g，所以最低點(diǎn)時(shí)砝碼的加速度大小等于g，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)能量關(guān)系可知，砝碼的機(jī)械能的減少等于彈簧彈性勢(shì)能的增加，而彈簧彈性勢(shì)能的增加等于克服彈力做的功，所以下降過程中砝碼克服彈簧彈力做的功等于砝碼機(jī)械能的減少量，故D正確。故選：D。19．【答案與解析】A、由于該同學(xué)重心上升h，故重力做功為W重＝﹣mgh，根據(jù)功能關(guān)系可得重力勢(shì)能增加△EP＝﹣W重＝mgh，故A錯(cuò)誤；B、由于該同學(xué)獲得速度為v，則動(dòng)能增加為△EK＝，故B錯(cuò)誤；C、起跑過程，該同學(xué)的重力勢(shì)能增加mgh，動(dòng)能增加mv2，故機(jī)械能增加量為mv2+mgh，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)動(dòng)能定理，有：W人﹣W阻﹣mgh＝mv2，故W人＝mv2+mgh+W阻，根據(jù)功能關(guān)系可知該同學(xué)自身提供的能量至少為W阻+mgh+mv2，故D正確。故選：D。20．【答案與解析】A、根據(jù)重力勢(shì)能的增加量可得：Ep＝mgxsinθ，解得：sinθ＝，已知EP＝8J，x＝1m，不知道物體的質(zhì)量m，無法求解斜面的傾角θ，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)中給出的數(shù)據(jù)，無法計(jì)算物體的質(zhì)量m，物體的重力無法計(jì)算，故B錯(cuò)誤；C、物塊的初動(dòng)能Ek0＝＝10J，不知道物體的質(zhì)量m，無法求解物體上滑的初速度v0，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)圖線可知，物塊上滑過程中機(jī)械能的減少為△E＝Ek0﹣EP＝10J﹣8J＝2J，根據(jù)能量關(guān)系可知物塊克服摩擦力做的功為Wf＝fx＝2J，解得物體與斜面間的滑動(dòng)摩擦力f＝2N，故D正確。故選：D。21．【答案與解析】A、動(dòng)車組在bc段勻加速啟動(dòng)的過程中，速度逐漸增大，所受阻力與速率成正比，所以牽引力逐漸增大，故A錯(cuò)誤；B、動(dòng)車組在abcd段保持速率不變行駛，則阻力不變，在ab段不僅需要克服阻力，還需要克服重力做功，所以ab段輸出功率最大，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)題意則有4P＝fvm，f＝kvm，所以4p＝kv，則有2p＝kv，聯(lián)立解得vm′＝，故C錯(cuò)誤；D、動(dòng)車組在cdcd段除了動(dòng)車自身做功外，重力也做功，故動(dòng)車組在cdcd段能到達(dá)的最大速度最大，故D正確。故選：D。22．【答案與解析】A、小孩從最高點(diǎn)由靜止豎直下落到最低點(diǎn)的過程中，速度先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)彈簧彈力與總重力相等時(shí)，加速度為零，所以加速度先減小后增大，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)達(dá)到平衡位置以后，彈簧彈力大于重力，彈力做的負(fù)功大于重力做的正功，故C錯(cuò)誤；D、如果整體開始下落的位置是彈簧的原長(zhǎng)處，則根據(jù)對(duì)稱性可知，達(dá)到最低點(diǎn)的加速度大小為g，方向向上；而下落的位置是空中某一高度，所以達(dá)到最低點(diǎn)位置時(shí)的加速度大于g，方向向上，在最低點(diǎn)，對(duì)整體根據(jù)牛頓第二定律可得：FN﹣mg＝ma＞mg，解得地面對(duì)桿的支持力FN＞2mg，故D正確。故選：D。23．【答案與解析】設(shè)每節(jié)動(dòng)車的功率為P，每節(jié)車廂受阻力為f，若列車在平直的軌道上采用4動(dòng)4拖模式勻速行駛的速率為v0，則：4P＝8fv0＝8kv02；若某時(shí)刻改為采用1動(dòng)7拖模式后，功率變?yōu)镻，則根據(jù)P＝Fv可知，此時(shí)牽引力小于阻力，動(dòng)車組做減速運(yùn)動(dòng)，隨速度的減小，牽引力變大，根據(jù)：8f﹣F＝8ma可知，加速度減小，當(dāng)加速度減為零時(shí)，則：P＝8fv′＝8kv′2所以：v′＝，故B正確、ACD錯(cuò)誤。故選：B。24．【答案與解析】A、A→B階段，助跑加速，人的重力勢(shì)能不變，動(dòng)能增加，所以機(jī)械能增加，故A錯(cuò)誤；B、B→C階段，桿彎曲程度增大、人上升，人克服重力和彈力做功，動(dòng)能減少，位置升高，所以彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能增加，故B正確；C、C→D階段，桿彎曲程度減小、人上升，彈性勢(shì)能減少量與動(dòng)能的減少量之和等于重力勢(shì)能的增加量，故C錯(cuò)誤；D、D→E階段，人越過橫桿后下落，只有重力做功，人的機(jī)械能守恒，重力對(duì)人所做的功等于人的動(dòng)能增加量，故D錯(cuò)誤。故選：B。25．【答案與解析】A、根據(jù)功能關(guān)系可知，除重力和彈力之外其它力做功等于物體機(jī)械能的變化量，可得，△E＝F△h，則F＝，所以E﹣h圖象斜率的絕對(duì)值等于物體所受拉力的大小，由圖可知，在0～h1過程中圖象斜率的絕對(duì)值逐不變，則力F不變，故A錯(cuò)誤；BCD、在0～h1該過程，箱子由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，該過程力F大于箱子的重力；由圖示圖象可知，h1～h2過程圖象的斜率逐漸減小，力F逐漸減小，h2～h3過程過程圖象的斜率為零，力F＝0，因此在h1～h2過程力F先大于重力后小于重力，箱子先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，在h2～h3過程箱子所受合力等于重力，箱子做減速運(yùn)動(dòng)，因此在h1～h2過程箱子的動(dòng)能先增大后減小，在h2～h3過程箱子的動(dòng)能一直減小，故BD錯(cuò)誤，C正確。故選：C。26．【答案與解析】設(shè)小環(huán)下滑的高度為h時(shí)，速率為v。根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mgh＝得h＝則知，速率v相等，小環(huán)下落的高度h相等，離地高度相同；動(dòng)能Ek＝質(zhì)量不同，所以動(dòng)能不同，根據(jù)牛頓第二定律，傾角為α，則mgsinα＝ma，＝下落時(shí)間不同，整個(gè)過程機(jī)械能守恒，初態(tài)動(dòng)能為零，而重力勢(shì)能不同，所以機(jī)械能不同，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A。27．【答案與解析】A、物體所受的合外力不為零，根據(jù)牛頓第二定律可知一定存在加速度，但如果合外力恒定，則另速度恒定，故A錯(cuò)誤；B、運(yùn)動(dòng)物體所受合外力不為零，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定變化，則該物體一定做變速運(yùn)動(dòng)，速度一定會(huì)發(fā)生變化，故B正確；C、如果運(yùn)動(dòng)物體所受合外力與物體的速度方向垂直，合外力對(duì)物體不做功，物體動(dòng)能不變，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、合外力不為零時(shí)物體的機(jī)械能可能不變，如做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能守恒，故D錯(cuò)誤。故選：B。二．填空題（共9小題）28．【答案與解析】根據(jù)圖像，得：Ek＝3.2t2，，代入m＝0.1kg，有：v＝8t，說明小球由靜止下落，加速度大小a＝8m/s2＜g，所以小球下落的運(yùn)動(dòng)不是自由落體運(yùn)動(dòng)。故答案為：不是，根據(jù)圖像可求得小球下落的加速度大小為8m/s2，小于重力加速度。29．【答案與解析】已知送貨和返回過程勻加速段最大速度相同，由p＝Fv知送貨和返回牽引力相同，由牛頓第二定律，送貨：F﹣km1g＝m1a1，返回：F﹣km2g＝m2a2，由圖像得a1＝＝m/s2＝0.4m/s2，a2＝＝m/s2＝0.6m/s2，聯(lián)立得：k＝，F(xiàn)＝300N，電動(dòng)車的額定功率為p＝Fv＝300×2.4W＝720W，返回時(shí)達(dá)到最大速度時(shí)滿足牽引力等于阻力，即F′＝f＝km2g＝N＝150N，最大速度v＝m/s＝4.8m/s.故答案為：720；4.830．【答案與解析】對(duì)A受力分析，受重力和B的排斥力F1，根據(jù)平衡條件，有：F1＝mg；對(duì)B受力分析，受重力，A對(duì)其向下的排斥力F′1，C對(duì)其向上的排斥力F2，根據(jù)平衡條件，有：mg+F′1＝F2；根據(jù)牛頓第三定律，有：F1＝F′1；故F2＞F1由于間距越小斥力越大，故h1＞h2；向下壓系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)做正功，故系統(tǒng)儲(chǔ)存的勢(shì)能增加；故答案為：＞，增加．31．【答案與解析】由題意，由幾何關(guān)系，可知一次俯臥撐重心上升高度h為：，解得h＝0.24m每次克服重力做功為WG＝mgh＝60×10×0.24J＝144J若她在30s內(nèi)做了15個(gè)俯臥撐，故在30s內(nèi)克服重力做功為：WG總＝15WG30s內(nèi)克服重力做功的功率故答案為：144；7232．【答案與解析】若以a處所在平面為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，故小球在b點(diǎn)的機(jī)械能Eb＝Ek+EP＝0﹣mgH1＝﹣mgH1；小球Pa下滑到b，只有重力做功，機(jī)械能守恒，則0＝Ek﹣mgH1，解得Ek＝mgH1，由于在b處與滑塊Q相撞后小球P將動(dòng)能全部傳遞給滑塊Q，故滑塊Q獲得的動(dòng)能為E′k＝Ek＝mgH1，滑塊Q從b到c，只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可得：，解得故答案為：﹣mgH1；33．【答案與解析】圓環(huán)由A下滑到B過程做加速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能逐漸增大，由功能關(guān)系可知，圓環(huán)所受合力豎直向下做正功；由B滑到C的過程做減速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能逐漸減小，圓環(huán)所受合力豎直向上做負(fù)功；可知在B點(diǎn)圓環(huán)速度最大，所受合力為零，則下滑過程在B點(diǎn)滿足：圓環(huán)豎直向下重力等于豎直向上的彈簧彈力的分力與滑動(dòng)摩擦力之和，即mg＝kxcosθ+f（θ為彈簧與桿的夾角）；同理，圓環(huán)由C上滑的過程先做加速直線運(yùn)動(dòng)，后做減速直線運(yùn)動(dòng)，在速度最大的位置圓環(huán)所受合力為零，則上滑過程在速度最大的位置滿足：豎直向上的彈簧彈力的分力等于圓環(huán)的重力與豎直向下的滑動(dòng)摩擦力之和，即kx′cosθ′＝mg+f′（θ′為彈簧與桿的夾角）；可得：kx′cosθ′＞kxcosθ由幾何關(guān)系可知，彈簧形變量x越大，彈簧長(zhǎng)度越長(zhǎng)，則θ越小，cosθ越大，即x與cosθ同時(shí)增大或減小，則可知x′＞x，即上滑過程在速度最大的位置的彈簧長(zhǎng)度大于下滑過程在B點(diǎn)的彈簧長(zhǎng)度，故圓環(huán)從C點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的過程中，速度最大的位置在B點(diǎn)下方。圓環(huán)從A運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，先加速后減速運(yùn)動(dòng)，則圓環(huán)的動(dòng)能先增大后減小；圓環(huán)所處高度一直在降低，則圓環(huán)的重力勢(shì)能一直減??；彈簧的形變量一直在增加，則彈簧的彈性勢(shì)能一直增大；圓環(huán)一直要克服桿對(duì)其滑動(dòng)摩擦力和彈簧彈力做功，則圓環(huán)的機(jī)械能一直減小，圓環(huán)與桿因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能一直增加。故答案為：在B點(diǎn)下方；圓環(huán)的動(dòng)能先增大后減小，圓環(huán)的重力勢(shì)能一直減小，彈簧的彈性勢(shì)能一直增大，圓環(huán)的機(jī)械能一直減小，圓環(huán)與桿因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能一直增加。34．【答案與解析】由圖示圖象可知，物體在拋出點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為：E1＝5J+0＝5J，物體在最高點(diǎn)的機(jī)械能為：E2＝4J+0＝4J，由能量守恒定律可知，上升過程空氣阻力做功W＝E2﹣E1＝（4﹣5）J＝﹣1J，由圖示圖象可知，物體上升的最大高度h＝4m，空氣阻力f做功：W＝﹣fh，代入數(shù)據(jù)解得阻力大?。篺＝0.25N；由圖示圖象可知，物體在最高點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能：Ep＝mgh＝4J代入數(shù)據(jù)解得：m＝0.1kg物體上升過程，對(duì)物體，由牛頓第二定律得：mg+f＝ma代入數(shù)據(jù)解得，加速度大小a＝12.5m/s2故答案為：﹣1；12.5。35．【答案與解析】令斜面的傾角為θ，則sinθ＝＝0.6，解得：θ＝37°，物體下滑的距離為x＝5m的過程中，由能量守恒定律得：Wf＝μmg?cosθ?x＝E1﹣E2，代入數(shù)據(jù)解得：μ＝0.5；物塊在初位置其重力勢(shì)能為Ep＝mgh＝30J，代入數(shù)據(jù)解得物塊的質(zhì)量m＝1kg，當(dāng)物塊下滑距離為x′＝2.0m時(shí)，物體克服滑動(dòng)摩擦力做功：Wf＝μmgcosθ?x′＝0.5×1×10×0.8×2J＝8J，由能量守恒定律可知，機(jī)械能損失了△E′＝Wf＝8J；設(shè)物塊下滑過程的加速度為a，對(duì)物塊，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma代入數(shù)據(jù)解得：a＝2m/s2，故答案為：8；2。36．【答案與解析】籃球從出球點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，重力勢(shì)能增加了△Ep＝mg△h＝0.6×10×0.8J＝4.8J；設(shè)籃球在最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ek，由功能關(guān)系得：W＝△Ep+Ek，代入數(shù)據(jù)解得：Ek＝33.2J；故答案為：4.8；33.2。三．計(jì)算題（共22小題）37．【答案與解析】（1）在最高點(diǎn)時(shí)受力如圖此時(shí)加速度垂直于擺線沿軌跡切線方向，由牛頓第二定律：mgsinθ＝ma所以a＝gsinθ（2）擺角小于5°，單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，周期所以蹲著擺動(dòng)時(shí)t時(shí)間內(nèi)振動(dòng)次數(shù)站著擺動(dòng)時(shí)t時(shí)間內(nèi)振動(dòng)次數(shù)因?yàn)閘1＞l2，所以站著擺動(dòng)時(shí)振動(dòng)次數(shù)多。多了的次數(shù)為：（3）設(shè)人在最低點(diǎn)站起前后“擺球”的擺動(dòng)速度大小為v，根據(jù)機(jī)械能守恒，人蹲在踏板上從最大擺角θ1開始運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中，有：保持站立姿勢(shì)擺到另一邊的最大擺角為θ2的過程中，有：由此可得：mgl1（1﹣cosθ1）＝mgl2（1﹣cosθ2）因?yàn)閘1＞l2，解得：cosθ1＞cosθ2所以θ2＞θ1答：（1）如果擺長(zhǎng)為l1，“擺球”擺到最高點(diǎn)時(shí)擺角為θ，此時(shí)“擺球”加速度的大小為gsinθ；（2）人蹲著擺動(dòng)和站立擺動(dòng)時(shí)如果擺角均小于5°，則時(shí)間t內(nèi)站著擺動(dòng)的情況擺動(dòng)次數(shù)多，多的次數(shù)為；（3）證明過程如上解析所示。38．【答案與解析】（1）為保證小車可以沿軌道滑行，小車過最高點(diǎn)C時(shí)軌道對(duì)其最小彈力應(yīng)恰好為零。根據(jù)解得：vC＝＝小車從A到C的過程中，因?yàn)橹挥兄亓ψ龉?，所以小車機(jī)械能守恒以A處為零勢(shì)能面，則mvA2＝mvC2+mg（R+r）代入數(shù)據(jù)解得：vA＝2m/s（2）小車從F點(diǎn)向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。t上升＝t下降＝＝0.4s處于完全失重狀態(tài)的時(shí)間是0.8s（3）小車向右滑行0.16m的過程中，設(shè)在圓弧上高度上升了h，這段圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為α。則α＝0.1×≈5.73°h＝R﹣Rcosα＝8×10﹣3m小車從E到F的過程中，只有重力做功，小車機(jī)械能守恒。以E處為零勢(shì)能面，則mvE2＝mvF2+mgh代入數(shù)據(jù)解得：vF≈6.92m/svE＝4m/s≈6.93m/s，可得vE≈vF即可將小車的運(yùn)動(dòng)近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（也可將小車的運(yùn)動(dòng)近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)）所以，t＝＝s＝s。該同學(xué)的推理合理答：（1）小車在A點(diǎn)處的速度至少為2m/s；（2）車處于完全失重狀態(tài)的時(shí)間是0.8s；（3）根據(jù)上述的分析可知同學(xué)的推理合理。39．【答案與解析】（1）運(yùn)動(dòng)員經(jīng)C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向：x＝vCt在豎直方向：；vy＝gt運(yùn)動(dòng)員在E點(diǎn)著陸前瞬時(shí)速度大小為：解得：vE＝35m/s（2）在C點(diǎn)，支持力與重力的合力提供向心力，由牛頓第二定律可得：運(yùn)動(dòng)員受到的支持力大小運(yùn)動(dòng)員加速度大?。海?）運(yùn)動(dòng)員從A到C，由動(dòng)能定理其中h1＝Lsin37°聯(lián)立解得：Wf＝﹣30800J答：（1）運(yùn)動(dòng)員在E點(diǎn)著陸前瞬時(shí)速度大小為35m/s；（2）運(yùn)動(dòng)員到達(dá)滑道上的C點(diǎn)時(shí)受到的支持力大小為2100N，加速度大小為20m/s2；（3）運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)滑到C點(diǎn)過程中克服阻力做的功為30800J。40．【答案與解析】（1）從B到C的過程中，由動(dòng)能定理得：解得：vB＝4m/s（2）從A到B的過程中根據(jù)幾何關(guān)系：根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma聯(lián)立解得：μ＝0.35（3）在D處重力提供向心力：從B到D的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理：聯(lián)立解得：vB′＝6.78m/s（4）滑塊在斜面上受四個(gè)力作用，水平拉力F越大，加速度越大但滑塊不能脫離斜面，故拉力最大時(shí)，F(xiàn)msinθ＝mgcosθ此時(shí)，彈力、摩擦力均為零，根據(jù)牛頓第二定律：Fmcosθ+mgsinθ＝mam此時(shí)最大加速度am＝沿斜面運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的位移為：能始終沿斜面運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的最大速度為：而能沿軌道到達(dá)D點(diǎn)的要求是，經(jīng)過B點(diǎn)的速度等于或大于6.78m/s，因此，無論施加多大的水平拉力，都不能保證滑塊沿軌道運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，該方案不可行。答：（1）滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度vB的大小為4m/s；（2）滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.35；（3）若調(diào)整A點(diǎn)的高度，使得滑塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)，與軌道間恰無彈力作用，則滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度vB′應(yīng)為6.78m/s；（4）不可行，理由見以上解析。41．【答案與解析】（1）在表格中選一組相同正面投影面積A、不同速度v的數(shù)據(jù)，做出f﹣v2關(guān)系圖像，為一條經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線則可說明f與v2成正比。（2）選取三組數(shù)據(jù)：f1＝2.0×102N、A1＝2.0m2、v1＝20m/s，f2＝11.9×102N、A2＝3.0m2、v2＝40m/s，f3＝35.9×102N、A3＝4.0m2、v3＝60m/s分別代入可求得：k1＝0.250kg/m3，k2＝0.248kg/m3，k3＝0.249kg/m3則k＝＝0.249kg/m3≈0.25kg/m3（3）①v1＝20m/s時(shí)，汽車受空氣阻力f1＝300N，根據(jù)ma＝F1﹣f0﹣f1可得F1＝（1200×2+1000+300）N＝3700N②v2＝30m/s時(shí)，汽車受空氣阻力f2＝680N，根據(jù)ma＝F2﹣f0﹣f2可得F2＝（1200×2+1000+680）N＝4080N汽車的位移Δs＝根據(jù)F＝ma+f0+kAv2，可知牽引力F與v2為線性關(guān)系，又因?yàn)閯蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)中位移s與v2為線性關(guān)系，因此牽引力F與位移s也為線性關(guān)系；這一過程中牽引力做功W＝Δs＝3890×125J＝4.86×105J答：（1）在表格中選一組相同正面投影面積A、不同速度v的數(shù)據(jù)，做出f﹣v2關(guān)系圖像，為一條經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線則可說明f與v2成正比；（2）k的數(shù)值為0.25kg/m3；（3）①速度大小為v1＝20m/s時(shí)汽車受到的牽引力F1的大小為3700N；②速度從v1＝20m/s增大至v2＝30m/s的過程中，汽車所受牽引力做的功為4.86×105J。42．【答案與解析】（1）小物塊由A到B的過程，由動(dòng)能定理得：代入數(shù)據(jù)解得：v1＝m/s＝5.48m/s小物塊在BC上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律得：μmg＝ma代入數(shù)據(jù)解得：a＝μg＝0.25×10m/s2＝2.5m/s2（2）小物塊由B到C的過程，由動(dòng)能定理得：﹣μmgs＝代入數(shù)據(jù)解得：EkC＝20J彈回后動(dòng)能：＝（1﹣20%）EkC＝0.8×20J＝16J代入數(shù)據(jù)解得：v2＝4m/s（3）小物塊沿光滑曲面AB運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，無能量損失，設(shè)小物塊第一次被彈性墻彈出后在BC面上運(yùn)動(dòng)路程為s1時(shí)停下來。由動(dòng)能定理得：﹣μmgs1＝代入數(shù)據(jù)解得：s1＝3.2m由于s1＜2s＝2×2m＝4m，說明小物體沒有和彈性墻面發(fā)生第二次碰撞，所以小物塊停止的位置離C點(diǎn)距離為：x＝2s﹣s1＝2×2m?3.2m＝0.8m。答：（1）小物塊第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度v1為5.48m/s和在BC上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a的大小為2.5m/s2；（2）小物塊第一次被彈性墻彈出時(shí)的速度v2為4m/s；（3）小物塊最終停止時(shí)的位置離開C點(diǎn)的距離x為0.8m。43．【答案與解析】（1）每秒沖擊風(fēng)車車葉的氣體體積為：V＝SL＝Svt＝π×400×6×1m3＝7536m3；（2）這此氣流的質(zhì)量：m＝ρV＝1.2×72536kg＝9043kg；氣流的動(dòng)能：E動(dòng)＝mv2＝×9043×36J＝162777J；（3）每秒風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為的電能：E電＝ηE動(dòng)＝10%×162777J≈16278J；則功率P＝＝W＝16278W；答：（1）平均每秒鐘有7536m3體積的氣流沖擊風(fēng)車車葉形成圓面；（2）這些氣流動(dòng)能為162777J；（3）這臺(tái)風(fēng)車發(fā)電功率P為16278W。44．【答案與解析】（1）從表中可知，輸出功率P出＝180W，輸入功率P入＝UI＝36×6W＝216WP損＝P入﹣P出＝36Wr＝1Ω（2）P額＝fυm＝k（M+m）gυmk＝（3）由功率公式得：P額＝Fυ由牛頓第二定律得：F﹣k（M+m）g＝（M+m）a解得：a＝0.45m/s2答：（1）此電動(dòng)機(jī)的電阻是1Ω，正常工作時(shí)電動(dòng)機(jī)的效率，83.3%．（2）k的大小為0.03．（3）當(dāng)車速為2m/s時(shí)的加速度為0.45m/s2．45．【答案與解析】（1）由題意：h≤0.8m時(shí)，升力F2＝1.25mg升力是固定值，與重力的合力作為回復(fù)力也定值，其大小不可能與位移大小成正比，所以該運(yùn)動(dòng)不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。（2）以玩具為研究對(duì)象h＞0.8m時(shí)，由牛頓第二定律mg﹣F1＝ma1a1＝0.2g，方向豎直向下h＜0.8m時(shí)，由牛頓第二定律F2﹣mg＝ma2a2＝0.25g，方向豎直向上為使玩具不撞擊地面，臨界條件是減速到地面前瞬時(shí)速度為零。設(shè)玩具下落至h0＝0.8m時(shí)，速度v由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律v2＝2a1（h﹣h0）＝2a2h0聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：h＝1.8m。所以，釋放高度應(yīng)小于1.8m。（3）玩具從高處靜止釋放后，先做變加速運(yùn)動(dòng)，后做變減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)推進(jìn)力等于重力時(shí)，速度最大，動(dòng)能最大。由圖（c）知，直線的斜率k＝＝＝﹣斜線方程為F＝﹣hx+4mg①由斜線方程知，當(dāng)F＝mg時(shí)，hx＝3h0玩具離地面3h0處動(dòng)能最大②由圖（c）可得從釋放點(diǎn)到動(dòng)能最大處，推進(jìn)力做負(fù)功，大小為W＝﹣＝﹣答：（1）該運(yùn)動(dòng)不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。（2）若將玩具從距離地面h＞0.8m處靜止釋放，保持在豎直方向運(yùn)動(dòng)，為使其不撞擊到地面，釋放高度應(yīng)小于1.8m。（3）玩具離地面3h0高處動(dòng)能最大，從釋放點(diǎn)到動(dòng)能最大處，推進(jìn)力做了﹣的功。46．【答案與解析】（1）根據(jù)圖乙可知，0～4s內(nèi)重物勻加速上升，加速度大小為：a＝＝m/s2＝0.5m/s2，設(shè)牽引力大小為F，則有：F﹣mg＝ma，解得：F＝2100N則起重機(jī)的額定功率P＝Fv＝2100×2W＝4200W；（2）速度最大時(shí)，牽引力等于重力，即F′＝mg，則重物的最大速度vm＝＝解得：vm＝2.1m/s；（3）前t1＝4s內(nèi)重物的位移為：x＝＝m＝4m整個(gè)前t＝5s內(nèi)，根據(jù)功能關(guān)系可得：t＝Fx+P（t﹣t1）聯(lián)立解得：＝2520W。答：（1）起重機(jī)的額定功率為4200W；（2）重物的最大速度為2.1m/s；（3）前5s起重機(jī)的平均功率為2520W。47．【答案與解析】（1）根據(jù)Ek0＝mv02，得初速度v0＝＝m/s＝2m/s；根據(jù)Ep＝mgh＝mgxsinθ，得；sinθ＝＝＝所以斜面傾角：θ＝30°；（2）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移﹣時(shí)間關(guān)系可得：x＝v0t+at2代入數(shù)據(jù)解得加速度大小為：a＝5m/s2物塊受力如圖1所示：根據(jù)牛頓第二定律可得：F﹣mgsinθ＝ma解得：F＝10N；（3）除了重力僅F對(duì)物體做功，則有：WF＝Fx＝10×1.2J＝12J初始位置機(jī)械能為：E0＝Ek0+Ep0＝（2+0）J＝2J根據(jù)圖象可知，末狀態(tài)的動(dòng)能比重力勢(shì)能多2J，即為Ek＝6J+2J＝8J末狀態(tài)的機(jī)械能為：E＝Ek+Ep＝8J+6J＝14J所以機(jī)械能增加△E＝E﹣E0＝14J﹣2J＝12J＝WF，所以機(jī)械能改變量等于除重力以外其他力做的功；（4）若經(jīng)過0.4s后撤去拉力F，小物塊的機(jī)械能不變，此后重力勢(shì)能增加、動(dòng)能減小，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得：E＝mgx′sinθ，解得上升的最大距離為：x′＝＝m＝2.8m。小物塊沿斜面上滑過程中動(dòng)能和重力勢(shì)能隨位移的變化圖線如圖2所示。答：（1）物塊的初速度為2m/s，斜面的傾角為30°；（2）力F的大小為10N；（3）證明見解析；（4）小物塊沿斜面上滑過程中動(dòng)能和重力勢(shì)能隨位移的變化圖線見解析中圖2。48．【答案與解析】（1）物塊在AB段受到重力G、支持力FN和沿斜面向下的摩擦力Ff，受力分析如右圖所示：沿斜面方向根據(jù)牛頓第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ＝ma代入數(shù)據(jù)解得加速度大小為：a＝8m/s2，方向沿斜面向下；（2）根據(jù)動(dòng)能的定義式可得物塊在A處的速度大小為：v0＝＝8m/s從A到B根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：vB2﹣v02＝﹣2aLAB解得vB＝＝m/s＝4m/s；（3）物體在BC段運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得：﹣mgsinθ?LBC＝0﹣代入數(shù)據(jù)解得：LBC＝m；所以，為使物塊不至于滑出斜面，BC部分的最小長(zhǎng)度為m；（4）物塊的動(dòng)能和重力勢(shì)能相等的位置在AB段；B處的動(dòng)能為＝J＝8JB處的重力勢(shì)能為EPB＝mgh＝1×10×3×sin37°J＝18J小物塊從A到B的過程中，動(dòng)能從32J減小到8J，重力勢(shì)能從0增加到18J，會(huì)在某處出現(xiàn)動(dòng)能和重力勢(shì)能相等的位置；由B到C的過程中，動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加，不可能出現(xiàn)動(dòng)能和重力勢(shì)能相等的位置。答：（1）物塊沿AB部分斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)受力示意圖見解析，其加速度大小為8m/s2，方向沿斜面向下；（2）物塊運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)的速度大小為4m/s；（3）為使物塊不至于滑出斜面，BC部分的最小長(zhǎng)度為m；（4）物塊的動(dòng)能和重力勢(shì)能相等的位置在AB段，理由見解析。49．【答案與解析】（1）如果運(yùn)動(dòng)員下落過程不受阻力作用，運(yùn)動(dòng)員下落h＝5m時(shí)的速度：v＝＝＝9.9m/s，與圖乙所示數(shù)據(jù)相同，說明運(yùn)動(dòng)員下落過程能忽略空氣阻力作用；（2）由圖示圖象可知，運(yùn)動(dòng)員下落h1＝15m時(shí)速度最大為15m/s，動(dòng)能最大，最大動(dòng)能Ek＝J＝5625J，運(yùn)動(dòng)員先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，速度最大時(shí)加速度為零，所受合力為零（3）彈性繩原長(zhǎng)是8m，運(yùn)動(dòng)員下落h1＝15m時(shí)速度最大，vm＝15m/s，下落h2＝25.6m時(shí)速度為零，在0﹣8m內(nèi)運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)，8m﹣15m內(nèi)運(yùn)動(dòng)員做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，在15m﹣26m內(nèi)運(yùn)動(dòng)員做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)（4）從開始下落到速度最大的過程中，由能量守恒定律得：mgh1＝Ep1+代入數(shù)據(jù)解得：Ep1＝1725J從開始下落到最低點(diǎn)過程，由能量守恒定律得：Ep2＝mgh2＝50×9.8×25.6J＝12544J答：（1）在彈性繩伸長(zhǎng)前，下落相等高度運(yùn)動(dòng)員的速度與自由落體運(yùn)動(dòng)速度相等，運(yùn)動(dòng)員下落過程中受到的空氣阻力能忽略不計(jì)。（2）運(yùn)動(dòng)員下落過程中最大動(dòng)能是5625J，該位置運(yùn)動(dòng)員所受合力為零；（3）在0﹣8m內(nèi)運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)，8m﹣15m內(nèi)運(yùn)動(dòng)員做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，在15m﹣26m內(nèi)運(yùn)動(dòng)員做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)；（4）運(yùn)動(dòng)員下落過程中動(dòng)能最大時(shí)和落到最低點(diǎn)時(shí)，繩的彈性勢(shì)能分別是1725J、12544J。50．【答案與解析】（1）小車由靜止起下滑L過程，只受重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可得：mgLsinθ＝﹣0解得：v1＝；（2）在水平地面上，小車水平方向受到摩擦力即合外力，根據(jù)動(dòng)能定理可得：﹣μmgs＝0﹣解得：v50＝；（3）由題意可知，通過第30個(gè)及后面的減速帶時(shí)小車的速度相同，所以經(jīng)過每個(gè)減速帶損失的機(jī)械能即相鄰兩減速帶小車通過時(shí)重力勢(shì)能的減少量。ΔE機(jī)＝ΔEp＝mgΔh＝mgdsinθ；（4）根據(jù)題意可知小車通過第30個(gè)減速帶時(shí)的速度大小為：小車從靜止起釋放到下滑經(jīng)過第30個(gè)減速帶過程，小車重力勢(shì)能減少的同時(shí)動(dòng)能增加了，所以機(jī)械能損失的總量為：ΔE機(jī)損＝ΔEp減﹣ΔEk增＝＝mg（L+29d）sinθ﹣μmgs通過前30個(gè)減速帶平均損失的機(jī)械能為：＝＞mgdsinθ解得：L＞d+。答：（1）小車到達(dá)第1個(gè)減速帶時(shí)速度的大小為；（2）小車通過第50個(gè)減速帶時(shí)速度的大小為；（3）小車通過第30個(gè)減速帶后，經(jīng)過每一個(gè)減速帶時(shí)損失的機(jī)械能為mgdsinθ；（4）小車在前30個(gè)減速帶上平均每一個(gè)損失的機(jī)械能大于之后每一個(gè)減速帶上損失的機(jī)械能，則L應(yīng)滿足L＞d+。51．【答案與解析】（1）火星表面的大氣非常稀薄，著陸器所受空氣阻力很小忽略不計(jì)，著陸器只受重力作用，著陸器著陸時(shí)的速度大小v4＝g′t＝4×0.75m/s＝3m/s著陸器著陸時(shí)的動(dòng)能Ek＝J＝5.85×103J（2）第Ⅱ階段的加速度：a＝＝＝負(fù)號(hào)表示加速度方向，加速度大小是4m/s2，對(duì)著陸器，由牛頓第二定律得：mg′﹣f＝ma代入數(shù)據(jù)解得平均阻力大?。篺＝1.04×104N（3）在第Ⅲ階段著陸器的位移大小h＝＝m＝4000m由功能關(guān)系可知，在該階段損失的機(jī)械能ΔE＝mg′h+代入數(shù)據(jù)解得：ΔE＝2.73×107J答：（1）著陸器著陸時(shí)的動(dòng)能Ek是5.85×103J；（2）它所受總平均阻力f的大小是1.04×104N；（3）它在該階段機(jī)械能的改變量ΔE是2.73×107J。52．【答案與解析】（1）由圖線I可知，物體滑行5m到斜面底端時(shí)勢(shì)能為零，故零勢(shì)能面為斜面底端所在水平面。開始下滑時(shí)Ep0＝mgh0＝30J其中h0＝Lsinθ＝5×sin37°m＝3m可得m＝1kg由圖線II可知，物塊下滑過程中動(dòng)能從零增大為解得末速度為vt＝2m/s小物塊由靜止開始勻加速下滑，有可得a＝2m/s2，方向沿斜面向下。（2）下滑過程中，物塊受力情況為由牛頓第二定律可知mgsinθ﹣f＝ma其中f＝μN(yùn)且N＝mgcosθ可