2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)專題重組卷第一部分單元六機(jī)械能守恒定律含解析

PAGE14-單元六機(jī)械能守恒定律考點(diǎn)1.功和功率(Ⅱ)；2.動能和動能定理(Ⅱ)；3.重力做功與重力勢能(Ⅱ)；4.功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用(Ⅱ)學(xué)問點(diǎn)1.做功正、負(fù)的推斷及功的計(jì)算；2.平均功率、瞬時(shí)功率的理解及應(yīng)用；3.動能定理、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用；4.功能關(guān)系；5.圖象問題第Ⅰ卷(選擇題，共48分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8～12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1．(2024·吉林省吉林市高三上學(xué)期期末聯(lián)考)如圖所示，在皮帶傳送裝置中，皮帶把物體P勻速帶至高處，在此過程中，下列說法不正確的是()A．摩擦力對物體做正功B．摩擦力對物體做負(fù)功C．支持力對物體不做功D．合外力對物體做功為零答案B解析物體P勻速向上運(yùn)動的過程中，摩擦力的方向沿傳送帶向上，與運(yùn)動的方向相同，所以摩擦力做正功，A正確，B錯(cuò)誤；支持力的方向與物體運(yùn)動的方向垂直，則支持力對物體不做功，C正確；物體勻速上升，動能變更量為零，依據(jù)動能定理可知，合力對物體做功為零，D正確。2．(2024·浙江寧波高三上學(xué)期期末十校聯(lián)考)設(shè)在平直馬路上以一般速度行駛的自行車，所受阻力約為車、人總重的0.02倍，則騎車人的功率最接近于()A．10－1kW B．10－3kWC．1kW D．10kW答案A解析設(shè)人和車的總質(zhì)量為80kg，總重力即為800N，則受到的阻力大小為16N，假設(shè)騎自行車的速度為10m/s，則勻速行駛時(shí)，騎車人的功率為P＝Fv＝fv＝16×10W＝160W，最接近于0.1kW，A正確。3.(2024·河北張家口高三上學(xué)期期末)如圖所示，運(yùn)動員跳傘將經(jīng)驗(yàn)加速下降和減速下降兩個(gè)過程，在這兩個(gè)過程中，下列說法正確的是()A．運(yùn)動員先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)B．空氣浮力對系統(tǒng)始終做負(fù)功C．加速下降時(shí)，重力做的功大于系統(tǒng)重力勢能的減小量D．隨意相等的時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)重力勢能的減小量相等答案B解析運(yùn)動員先加速向下運(yùn)動，處于失重狀態(tài)，后減速向下運(yùn)動，處于超重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；空氣浮力與運(yùn)動方向總相反，故空氣浮力對系統(tǒng)始終做負(fù)功，B正確；加速下降時(shí)，重力做的功等于系統(tǒng)重力勢能的減小量，C錯(cuò)誤；因?yàn)槭亲兯龠\(yùn)動，所以隨意相等的時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)下降的高度不相等，則系統(tǒng)重力勢能的減小量不相等，D錯(cuò)誤。4．(2024·山東煙臺高三上學(xué)期期末)如圖所示，把兩個(gè)相同的小球從離地面相同高度處，以相同大小的初速度v分別沿豎直向上和豎直向下方向拋出，不計(jì)空氣阻力。則下列說法中不正確的是()A．兩小球落地時(shí)速度相同B．兩小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相同C．從小球拋出到落地，重力對兩小球做的功相等D．從小球拋出到落地，重力對兩小球做功的平均功率相等答案D解析由機(jī)械能守恒定律得，兩小球落地時(shí)的速度大小相等，方向相同，A正確；由于兩小球落地時(shí)速度相同，故重力的瞬時(shí)功率相同，B正確；由重力做功公式W＝mgh得，從起先運(yùn)動至落地，重力對兩小球做的功相等，C正確；從拋出至落地，重力對兩小球做的功相等，但是兩小球運(yùn)動的時(shí)間不同，故重力對兩小球做功的平均功率不相等，D錯(cuò)誤。5．(2024·安徽蕪湖高三上學(xué)期期末)用長為L的細(xì)線系著一個(gè)質(zhì)量為m的小球(可以看做質(zhì)點(diǎn))，以細(xì)線端點(diǎn)O為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。P點(diǎn)和Q點(diǎn)分別為軌跡的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，不考慮空氣阻力，小球經(jīng)過P點(diǎn)和Q點(diǎn)時(shí)所受細(xì)線拉力的差值為()A．2mgB．4mgC．6mgD．8mg答案C解析依據(jù)牛頓其次定律，在Q點(diǎn)，有F1＋mg＝meq\f(v\o\al(2,1),L)，在P點(diǎn)，有F2－mg＝meq\f(v\o\al(2,2),L)，從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)過程，依據(jù)機(jī)械能守恒定律，有mg·(2L)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，聯(lián)立三式，解得小球經(jīng)過P點(diǎn)和Q點(diǎn)時(shí)所受細(xì)線拉力的差值為F2－F1＝6mg，C正確。6．(2024·黑龍江齊齊哈爾五校聯(lián)誼高三上學(xué)期期末聯(lián)考)如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的eq\f(1,4)圓弧軌道與水平軌道相切于最低點(diǎn)B，質(zhì)量為m的小物塊從圓弧軌道的頂端A由靜止滑下，經(jīng)過B點(diǎn)后沿水平軌道運(yùn)動，并停在到B點(diǎn)距離等于圓弧軌道半徑的C點(diǎn)。圓弧軌道粗糙，物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g。物塊到達(dá)B點(diǎn)前瞬間對軌道的壓力大小為()A．2μmg B．3mgC．(1＋2μ)mg D．(1＋μ)mg答案C解析設(shè)圓弧軌道的半徑為r，物塊從B到C的過程，由動能定理得－μmgr＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)，在B點(diǎn)，由牛頓其次定律得N－mg＝meq\f(v\o\al(2,B),r)，聯(lián)立解得N＝(1＋2μ)mg，由牛頓第三定律可知，物塊到達(dá)B點(diǎn)前瞬間對軌道的壓力大小為N′＝N＝(1＋2μ)mg，C正確。7.(2024·廣東揭陽高三上學(xué)期期末)某位工人師傅用如圖所示的裝置，將重物從地面沿豎直方向拉到樓上，在此過程中，工人師傅沿地面以速度v向右勻速直線運(yùn)動，當(dāng)質(zhì)量為m的重物G上上升度為h時(shí)輕繩與水平方向成α角，(重力加速度大小為g，滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計(jì))在此過程中，下列說法正確的是()A．人的速度比重物的速度小B．輕繩對重物的拉力大于重物的重力C．重物做勻速直線運(yùn)動D．繩的拉力對重物做的功為mgh＋eq\f(1,2)mv2答案B解析將人的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，沿繩子方向的速度等于重物G的速度，依據(jù)平行四邊形定則，繩子與水平方向的夾角為θ時(shí)，vG＝vcosθ，故v>vG，A錯(cuò)誤；人在向右勻速運(yùn)動的過程中，繩子與水平方向的夾角θ減小，所以重物的速度增大，重物做加速上升運(yùn)動，由牛頓其次定律可知繩子的拉力大于重物的重力，B正確，C錯(cuò)誤；當(dāng)重物G上上升度為h時(shí)，重物的速度vG＝vcosα，重物由地面上上升度h的過程中，依據(jù)動能定理可知W－mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,G)，解得W＝mgh＋eq\f(1,2)m(vcosα)2，D錯(cuò)誤。8．(2024·江蘇高考)如圖所示，輕質(zhì)彈簧的左端固定，并處于自然狀態(tài)。小物塊的質(zhì)量為m，從A點(diǎn)向左沿水平地面運(yùn)動，壓縮彈簧后被彈回，運(yùn)動到A點(diǎn)恰好靜止。物塊向左運(yùn)動的最大距離為s，與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，彈簧未超出彈性限度。在上述過程中()A．彈簧的最大彈力為μmgB．物塊克服摩擦力做的功為2μmgsC．彈簧的最大彈性勢能為μmgsD．物塊在A點(diǎn)的初速度為eq\r(2μgs)答案BC解析物塊向左運(yùn)動壓縮彈簧，彈簧最短時(shí)，彈簧彈力最大，此時(shí)物塊具有向右的加速度，彈簧彈力大于摩擦力，即F>μmg，A錯(cuò)誤；依據(jù)功的公式，物塊克服摩擦力做的功W＝μmgs＋μmgs＝2μmgs，B正確；從物塊將彈簧壓縮到最短至物塊運(yùn)動到A點(diǎn)靜止的過程中，依據(jù)能量守恒，彈簧的彈性勢能通過摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故Epm＝μmgs，C正確；依據(jù)能量守恒，在整個(gè)過程中，物體的初動能通過摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即eq\f(1,2)mv2＝2μmgs，所以v＝2eq\r(μgs)，D錯(cuò)誤。9．(2024·福建福州高三下質(zhì)量檢測)如圖所示，固定光滑斜面AC長為L，B為斜面中點(diǎn)。小物塊在恒定拉力F作用下，從最低點(diǎn)A由靜止起先沿斜面對上運(yùn)動，到B點(diǎn)時(shí)撤去拉力F，小物塊能接著上滑至最高點(diǎn)C，整個(gè)過程運(yùn)動時(shí)間為t0。下列四圖分別描述該過程中小物塊的速度v隨時(shí)間t、加速度a隨時(shí)間t、動能Ek隨位移x、機(jī)械能E隨位移x的變更規(guī)律，可能正確的是()答案AC解析合力對小物塊先做正功再做負(fù)功，依據(jù)動能定理F合x＝ΔEk知，動能隨x先勻稱增加，然后勻稱減小，物塊先做勻加速直線運(yùn)動，后做勻減速直線運(yùn)動，勻加速直線運(yùn)動的位移和勻減速直線運(yùn)動的位移大小相等，若到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度不為零，則勻減速直線運(yùn)動的平均速度大于勻加速直線運(yùn)動的平均速度，勻減速直線運(yùn)動的時(shí)間小于勻加速直線運(yùn)動的時(shí)間，A、C正確；小物塊先向上勻加速后向上勻減速運(yùn)動，速度方向不變，在中間位置加速度變更方向，只有當(dāng)勻加速的加速度與勻減速的加速度大小相等時(shí)，中間位置時(shí)刻即為中間時(shí)刻，B錯(cuò)誤；依據(jù)除重力以外其他力做的功等于機(jī)械能的增量可知，前eq\f(L,2)恒力F做正功，機(jī)械能隨x勻稱增加，后eq\f(L,2)只有重力做功，機(jī)械能守恒，D錯(cuò)誤。10．(2024·江西贛州高三上學(xué)期期末)放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內(nèi)其速度與時(shí)間圖象和該拉力的功率與時(shí)間的圖象如圖所示。下列說法正確的是()A．0～6s內(nèi)物體的位移大小為12mB．0～6s內(nèi)拉力做功為70JC．物體的質(zhì)量為10kgD．滑動摩擦力的大小為5N答案BCD解析0～6s內(nèi)物體的位移大小等于v-t圖象中圖線與時(shí)間軸所包圍的面積，即x＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)×2×2＋4×2))m＝10m，A錯(cuò)誤；0～2s內(nèi)拉力做的功W1＝eq\x\to(P)·t1＝eq\f(0＋30,2)×2J＝30J,2～6s內(nèi)拉力做的功W2＝Pt2＝10×4J＝40J，所以0～6s內(nèi)拉力做的總功W＝W1＋W2＝70J，B正確；在2～6s內(nèi)，v＝2m/s，P＝10W，物體做勻速直線運(yùn)動，F(xiàn)＝f，則滑動摩擦力f＝F＝eq\f(P,v)＝eq\f(10,2)N＝5N，當(dāng)P1＝30W時(shí)，v＝2m/s，得到牽引力F1＝eq\f(P1,v)＝eq\f(30,2)N＝15N，在0～2s內(nèi)，物體做勻加速直線運(yùn)動，加速度a＝eq\f(Δv,Δt)＝1m/s2，由牛頓其次定律可得：F1－f＝ma，可知：m＝10kg，C、D正確。11.(2024·湖北四地七校高三上學(xué)期期末聯(lián)考)如圖所示，固定的光滑豎直桿上套一個(gè)滑塊A，與滑塊A連接的細(xì)繩繞過光滑的輕質(zhì)定滑輪連接滑塊B，細(xì)繩不行伸長，滑塊B放在粗糙的固定斜面上，連接滑塊B的細(xì)繩和斜面平行，滑塊A從細(xì)繩水平位置由靜止釋放(不計(jì)輪軸處的摩擦)，到滑塊A下降到速度最大(A未落地，B未上升至滑輪處)的過程中()A．滑塊A和滑塊B的加速度大小始終相等B．滑塊A減小的機(jī)械能等于滑塊B增加的機(jī)械能C．滑塊A的速度最大時(shí)，滑塊A的速度大于B的速度D．細(xì)繩上的張力對滑塊A做的功等于滑塊A機(jī)械能的變更量答案CD解析兩滑塊與繩構(gòu)成繩連接體，沿繩方向的加速度大小相等，則A沿繩的分加速度等于B的加速度，A錯(cuò)誤；繩連接體上的一對拉力做功不損失機(jī)械能，但B受到的斜面摩擦力對B做負(fù)功，由能量守恒可知滑塊A減小的機(jī)械能等于滑塊B增加的機(jī)械能和摩擦生熱之和，B錯(cuò)誤；滑塊A的速度最大時(shí)，將滑塊A的速度分解，如圖所示，繩連接體沿繩方向的速度大小相等，則A沿繩的分速度等于B的運(yùn)動速度，明顯滑塊A的速度大于B的速度，C正確；對A受力分析可知，除重力外，只有細(xì)繩的張力對滑塊A做功，由功能關(guān)系可知，細(xì)繩上的張力對滑塊A做的功等于滑塊A機(jī)械能的變更量，D正確。12.(2024·四川自貢高三一診)如圖所示，在傾角θ＝37°固定斜面體的底端旁邊固定一擋板，一質(zhì)量不計(jì)的彈簧下端固定在擋板上，彈簧自然伸長時(shí)其上端位于斜面體上的O點(diǎn)處。質(zhì)量分別為mA＝4.0kg、mB＝1.0kg的物塊A和B用一質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩連接，跨過固定在斜面體頂端的光滑定滑輪，起先時(shí)物塊A位于斜面體上的M處，物塊B懸空。現(xiàn)將物塊A和B由靜止釋放，物塊A沿斜面下滑，當(dāng)物塊A將彈簧壓縮到N點(diǎn)時(shí)，物塊A、B的速度減為零。已知MO＝1.0m，ON＝0.5m，物塊A與斜面體之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.25，重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，整個(gè)過程細(xì)繩始終沒有松弛。則下列說法正確的是()A．物塊A在與彈簧接觸前的加速度大小為1.2m/s2B．物塊A在與彈簧接觸前的加速度大小為1.5m/s2C．物塊A位于N點(diǎn)時(shí)，彈簧所儲存的彈性勢能為9JD．物塊A位于N點(diǎn)時(shí)，彈簧所儲存的彈性勢能為21J答案AC解析設(shè)物塊A在與彈簧接觸前細(xì)繩的張力大小為T，對物塊A，由牛頓其次定律可得：mAgsinθ－T－μmAgcosθ＝mAa，同理對物塊B有：T－mBg＝mBa，解得a＝1.2m/s2，A正確，B錯(cuò)誤；由能量守恒可知，物塊A位于N點(diǎn)時(shí)，彈簧所儲存的彈性勢能為Ep＝mAgsinθ·eq\x\to(MN)－mBg·eq\x\to(MN)－μmAgcosθ·eq\x\to(MN)，解得Ep＝9J，C正確，D錯(cuò)誤。第Ⅱ卷(非選擇題，共62分)二、試驗(yàn)題(本題共2小題，共14分)13．(2024·云南保山高三上學(xué)期期末)(6分)用如圖所示的試驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。重物P(含遮光片)從光電門1的上側(cè)由靜止釋放，P豎直向下運(yùn)動，分別測出遮光片經(jīng)過光電門1和光電門2的時(shí)間Δt1和Δt2，另測得遮光片的寬度為d，兩光電門之間的距離為h，已知重力加速度為g。(1)試驗(yàn)中還須要測量的物理量有______________(填寫物理量名稱及表示符號)。(2)寫出驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的等式為__________________(用以上測得的物理量符號表示)，通過代入數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)覺，等式兩端并不嚴(yán)格相等，引起此結(jié)果的緣由可能是________________________________________________。答案(1)重物P的質(zhì)量m(2)mgh＝eq\f(1,2)meq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt2)))2－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt1)))2))重物在下落過程中受到了空氣阻力的作用解析(1)驗(yàn)證重物P的機(jī)械能守恒，即驗(yàn)證重物P的勢能削減量與動能增加量是否相等，則須要知道的物理量有：重物P的質(zhì)量m、當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭、光電門1、2之間的高度差h、重物P經(jīng)過兩光電門1、2時(shí)的速度v1和v2，除重物質(zhì)量m以外的物理量由題中已知條件均可得到，所以還須要測量重物P的質(zhì)量m。(2)重物P下降h，它的重力勢能的削減量：ΔEp＝mghP經(jīng)過光電門1的速度：v1＝eq\f(d,Δt1)經(jīng)過光電門2的速度：v2＝eq\f(d,Δt2)P動能的增加量：ΔEk＝eq\f(1,2)m(veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1))＝eq\f(1,2)meq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt2)))2－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt1)))2))則須要驗(yàn)證的等式為：mgh＝eq\f(1,2)meq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt2)))2－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt1)))2))；由于重物在下落過程中受到了空氣阻力的作用，使重物的重力勢能的削減量大于動能的增加量。14．(2024·江蘇通州、海門、啟東高三上學(xué)期期末三縣聯(lián)考)(8分)如圖所示，在“探究小車所受外力做功與動能變更的關(guān)系”的試驗(yàn)中，有甲、乙兩種方案：(1)試驗(yàn)操作過程中可能用到如下步驟，兩套裝置必需同時(shí)用到的試驗(yàn)步驟是________。A．平衡摩擦力B．測量小車的質(zhì)量C．通過紙帶計(jì)算速度時(shí)，選用等間距部分D．重復(fù)試驗(yàn)時(shí)，小車從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的同一位置釋放(2)某同學(xué)利用圖乙的裝置，按正確步驟進(jìn)行試驗(yàn)，繪制W∝ΔEk的圖象時(shí)，________(填“須要”或“不須要”)測量W的詳細(xì)數(shù)值。(3)某同學(xué)利用圖甲的裝置平衡摩擦力后進(jìn)行試驗(yàn)，小車質(zhì)量為M、鉤碼的總質(zhì)量為m(m?M)，打出的紙帶如圖丙所示，計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B、E點(diǎn)時(shí)小車的速度分別為vB、vE，重力加速度為g，探究B到E過程小車所受外力做功與動能變更的關(guān)系，若外力做功與小車動能變更相等，則數(shù)學(xué)表達(dá)式為______________________(用M、m、g、s、vB、vE表示)。(4)某小組利用圖甲的裝置進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示，合外力做的功總是略小于小車動能的變更，請分析出現(xiàn)這種狀況的可能緣由是______________________。答案(1)AB(2)不須要(3)mgs＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,E)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,B)(4)平衡摩擦力過度或傾角過大解析(1)兩套裝置中都應(yīng)保持細(xì)線的拉力即為小車所受的合外力，所以都應(yīng)平衡摩擦力，A正確；由于要探究小車的合外力做功與小車動能變更的關(guān)系，所以應(yīng)測量小車的質(zhì)量，B正確；圖甲中小車做勻加速直線運(yùn)動，圖乙中小車先加速后勻速，所以通過紙帶計(jì)算速度時(shí)，只有乙方案要選用等間距部分，C錯(cuò)誤；重復(fù)試驗(yàn)時(shí)，小車并不肯定要從同一位置釋放，D錯(cuò)誤。(2)圖乙的裝置中小車的合力即為橡皮筋的彈力，只須要探究橡皮筋的條數(shù)加倍時(shí)小車的動能是否加倍即可，并不須要測量W的詳細(xì)數(shù)值。(3)由于鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，所以小車所受合力近似等于鉤碼的總重力，小車從打B點(diǎn)到打E點(diǎn)的過程中，外力做的功為mgs，小車動能的變更量為ΔEk＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,E)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,B)，若外力做功與小車動能變更相等，則數(shù)學(xué)表達(dá)式為mgs＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,E)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,B)。(4)合外力做的功總是略小于小車動能的變更，說明除了拉力對小車做功外還有其他力對小車做功，可能是因?yàn)樾≤嚨闹亓ρ匦泵鎸ο碌姆至Υ笥谧枇?，即平衡摩擦力過度或傾角過大。三、計(jì)算論述題(本題共4小題，共48分。解答時(shí)寫出必要的文字說明和重要的演算步驟，只寫出答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值的單位)15．(2024·安徽合肥高三上一診)(10分)如圖所示，質(zhì)量M＝50kg的運(yùn)動員在進(jìn)行體能訓(xùn)練時(shí)，腰部系著一不行伸長的輕繩，繩另一端連接質(zhì)量m＝11kg的輪胎。當(dāng)運(yùn)動員由靜止起先沿水平跑道勻加速奔跑時(shí)，繩的拉力大小為70N，繩與跑道的夾角為37°，5s末繩突然斷裂。輪胎與跑道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，空氣阻力不計(jì)，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2。求：(1)運(yùn)動員的加速度大?。?2)3s末運(yùn)動員克服繩拉力做功的功率；(3)整個(gè)過程中輪胎克服摩擦力做的功。答案(1)2m/s2(2)336W(3)1400J解析(1)運(yùn)動員拉著輪胎勻加速奔跑時(shí)，運(yùn)動員的加速度等于輪胎的加速度。對輪胎，由牛頓其次定律得：Tcos37°－Ff＝ma，F(xiàn)N＋Tsin37°＝mg又因?yàn)椋篎f＝μFN，解得：a＝2m/s2。(2)3s末運(yùn)動員的速度為v＝at1＝6m/s3s末運(yùn)動員克服繩子拉力做功的功率P＝Tvcos37°＝336W。(3)在加速過程中，輪胎的位移為x＝eq\f(1,2)at2＝25m全過程對輪胎由動能定理得：WT－Wf＝0則：Wf＝WT＝Txcos37°＝1400J。16．(2024·四省名校高三其次次聯(lián)考)(12分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一粗糙斜面軌道AB與光滑圓弧軌道BC在B點(diǎn)平滑連接(滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度大小不變)，斜面軌道長L＝2.5m，斜面傾角θ＝37°，O點(diǎn)是圓弧軌道圓心，OB豎直，圓弧軌道半徑R＝1m，圓心角θ＝37°，C點(diǎn)距水平地面的高度h＝0.512m，整個(gè)軌道是固定的。一質(zhì)量m＝1kg的滑塊在A點(diǎn)由靜止釋放，最終落到水平地面上?；瑝K可視為質(zhì)點(diǎn)，滑塊與斜面軌道之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不計(jì)空氣阻力，求：(1)滑塊經(jīng)過圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)，對圓弧軌道的壓力大??；(2)滑塊離開C點(diǎn)后在空中運(yùn)動的時(shí)間t。答案(1)30N(2)0.64s解析(1)對滑塊從A到B的過程，由動能定理：mgLsin37°－μmgLcos37°＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)解得vB＝2eq\滑塊經(jīng)過圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí)，由牛頓其次定律：F－mg＝meq\f(v\o\al(2,B),R)由牛頓第三定律可得：滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對圓弧軌道的壓力大小F′＝F解得F′＝30N。(2)對滑塊從B到C的過程，由動能定理：－mgR(1－cos37°)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)解得vC＝4m/s滑塊離開C點(diǎn)后在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動，以豎直向下為正方向，則有：h＝－vCsin37°t＋eq\f(1,2)gt2，解得t＝0.64s。17．(2024·長春試驗(yàn)中學(xué)高三上學(xué)期期末)(12分)如圖甲所示，傾斜的傳送帶以恒定的速率逆時(shí)針運(yùn)行。在t＝0時(shí)刻，將質(zhì)量為1.0kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地放在傳送帶的最上端A點(diǎn)，經(jīng)過1.0s，物塊從最下端的B點(diǎn)離開傳送帶。取沿傳送帶向下為速度的正方向，則物塊的對地速度隨時(shí)間變更的圖象如圖乙所示(g＝10m/s2)。求：(1)物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；(2)物塊從A到B的過程中，傳送帶對物塊做的功。答案(1)eq\f(\r(3),5)(2)－3.75J解析(1)由v-t圖象可知，物塊