湖南省益阳市箴言中学高一物理下学期期末练习卷（五）（含解析）.doc

2015-2016学年湖南省益阳市箴言中学高一（下）期末物理练习卷（五）一、选择题（10个小题，40分，第5、6、7、8题只有一个选项是正确的，其他为多选题）1下列说法正确的是（）a如果物体所受到的合外力为零，则机械能一定守恒b如果合外力对物体做功为零，则机械能一定守恒c物体沿光滑曲面自由下滑过程中，机械能一定守恒d做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒2如图所示，木板oa水平放置，长为l，在a处放置一个质量为m的物体，现绕o点缓慢抬高a端，直到当木板转动到与水平面成角停止转动这时物体受到一微小的干扰便开始缓慢地匀速下滑，物体回到o点，在整个过程中（）a支持力对物体做的总功为mglsinb摩擦力对物体做的总功为零c木板对物体做的总功为零d木板对物体做的总功为正3静止在粗糙水平面上的物块a受方向始终水平向右、大小先后为f1、f2、f3的拉力作用做直线运动，t=4s时停下，其速度时间图象如图所示，已知物块a与水平面间的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是（）a全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功b全过程拉力做的功等于零c一定有f1+f3=2f2d可能有f1+f32f24质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（）a物体动能增加了mghb物体的机械能减少了mghc物体克服阻力所做的功为mghd物体的重力势能增加了mgh5如图所示，木板质量为m，长度为l，小木块的质量为m，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与m和m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少做功为（）amgl b2mgl c d（m+m）gl6如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板m2的左端，右端与小木块m1连接，且m1与m2、m2与地面之间接触面光滑，开始时m1和m2均静止，现同时对m1、m2施加等大反向的水平恒力f1和f2，从两物体开始运动以后的整个过程中，对m1、m2和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），正确的说法是（）a由于f1、f2等大反向，故系统机械能守恒b由于f1、f2分别对m1、m2做正功，故系统动能不断增加c由于f1、f2分别对m1、m2做正功，故系统机械能不断增加d当弹簧弹力大小与f1、f2大小相等时，m1、m2的动能最大7如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从a点自由滑下，然后在水平面上前进至b点停下已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为，滑雪者（包括滑雪板）的质量为ma、b两点间的水平距离为l在滑雪者经过ab段运动的过程中，克服摩擦力做的功（）a大于mgl b等于mglc小于mgl d以上三种情况都有可能8用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的时间相同，不计空气阻力，则（）a加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大b匀速过程中拉力的功一定比加速过程中拉力的功大c两过程中拉力的功一样大d上述三种情况都有可能9如图所示，在不光滑的平面上，质量相等的两个物体a、b间用一轻弹簧相连接，现用一水平拉力f作用在b上，从静止开始经一段时间后，a、b一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为ek时撤去水平力f，最后系统停止运动，从撤去拉力f到系统停止运动的过程中，系统（）a克服阻力做的功等于系统的动能ekb克服阻力做的功大于系统的动能ekc克服阻力做的功可能小于系统的动能ekd克服阻力做的功一定等于系统机械能的减少量10一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向向下运动，运动过程中，物体的机械能与位移的关系图象如图2所示，其中0s1过程的图象为曲线，s1s2过程的图象为直线，根据该图象，下列说法正确的是（）a0s1过程中物体所受拉力一定是变力，且不断减小bs1s2过程中物体可能在做匀变速直线运动cs1s2过程中物体可能在做变加速直线运动d0s2过程中物体的动能可能在不断增大二、实验题（本题有2小题，共14分，请按题目要求作答）11一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关 系，他的实验如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为s（1）请你推导出弹簧的弹性势能ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h，水平距离s等物理量的关系式：（2）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如表所示：弹簧长度压缩量x（cm）1.001.502.002.503.003.50钢球飞行水平距离s（m）1.011.502.012.483.013.50从上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能ep与弹簧长度的压缩量x之间的关系，并说明理由：12在用自由落体运动验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示其中o点是起始点，a、b、c是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量o点到a、b、c各点的距离，并记录在图中（单位cm）已知打点计时器电源频率为50hz，重锤质量为m，当地重力加速度g=9.80m/s2（a）这三组数据中不符合有效数字读数要求的是（b）该同学用重锤取ob段的运动来验证机械能守恒定律，先计算出该段重锤重力势能的减小量为，接着从打点计时器打下的第一个点0数起，数到图中b点是打点计时器打下的第9个点，他用vb=gt计算跟b点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量为（均保留三位有效数字）这样他发现重力势能的减小量小于动能的增加量，造成这一错误的原因是三、计算题（本题有6小题，共46分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13一辆质量为m的汽车，以恒定的输出功率p在倾角为的斜坡上沿坡匀速行驶，如图所示，汽车受到的摩擦阻力恒为f（忽略空气阻力）求：（1）汽车的牵引力f和速度v的表达式；（2）根据f与v的表达式，联系汽车上、下坡的实际，你能得到什么启发？14如图所示，质量分别为3m、2m、m的三个小球a、b、c，用两根长为l的轻绳相连，置于倾角为30、高为l的固定光滑斜面上，a球恰能从斜面顶端外竖直落下，弧形挡板使小球只能竖直向下运动，小球落地后均不再反弹由静止开始释放它们，不计所有摩擦，求：（1）a球刚要落地时的速度大小；（2）c球刚要落地时的速度大小15如图所示，倾角为的直角斜面体固定在水平地面上，其顶端固定有一轻质定滑轮，轻质弹簧和轻质细绳相连，一端接质量为m2的物块b，物块b放在地面上且使滑轮和物块间的细绳竖直，一端连接质量为m1的物块a，物块a放在光滑斜面上的p点保持静止，弹簧和斜面平行，此时弹簧具有的弹性势能为ep不计定滑轮、细绳、弹簧的质量，不计斜面、滑轮的摩擦，已知弹簧劲度系数为k，p点到斜面底端的距离为l现将物块a缓慢斜向上移动，直到弹簧刚恢复原长时的位置，并由静止释放物块a，当物块b刚要离开地面时，物块a的速度即变为零，求：（1）当物块b刚要离开地面时，物块a的加速度；（2）在以后的运动过程中物块a最大速度的大小16如图所示，光滑弧形轨道下端与水平传送带吻接，轨道上的a点到传送带的竖直距离和传送带到地面的距离均为h=5m，把一物体放在a点由静止释放，若传送带不动，物体滑上传送带后，从右端b水平飞离，落在地面上的p点，b、p的水平距离op为x=2m；若传送带顺时针方向转动，传送带速度大小为v=5m/s，则物体落在何处？这两次传送带对物体所做的功之比为多大？17如图所示，a、b、c质量分别为ma=0.7kg，mb=0.2kg，mc=0.1kg，b为套在细绳上的圆环，a与水平桌面的动摩擦因数=0.2，另一圆环d固定在桌边，离地面高h2=0.3m，当b、c从静止下降h1=0.3m，c穿环而过，b被d挡住，不计绳子质量和滑轮的摩擦，取g=10m/s2，若开始时a离桌面足够远（1）请判断c能否落到地面（2）a在桌面上滑行的距离是多少？18质量为m的小物块a，放在质量为m的木板b的左端，b在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动，且a、b相对静止某时刻撤去水平拉力，经过一段时间，b在地面上滑行了一段距离x，a在b上相对于b向右滑行了一段距离l（设木板b足够长）后a和b都停下已知a、b间的动摩擦因数1，b与地面间的动摩擦因数2，21，求x的表达式2015-2016学年湖南省益阳市箴言中学高一（下）期末物理练习卷（五）参考答案与试题解析一、选择题（10个小题，40分，第5、6、7、8题只有一个选项是正确的，其他为多选题）1下列说法正确的是（）a如果物体所受到的合外力为零，则机械能一定守恒b如果合外力对物体做功为零，则机械能一定守恒c物体沿光滑曲面自由下滑过程中，机械能一定守恒d做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒【考点】机械能守恒定律【分析】本题关键是两个物体构成的系统中只有动能和重力势能相互转化，机械能总量保持不变【解答】解：a、如果物体所受到的合外力为零，则机械能不一定守恒，例如：匀速下落的降落伞的合力为零，合力做功为零，但机械能减小，ab错误；c、物体沿光滑曲面自由下滑过程中，只有重力做功，机械能一定守恒，c正确；d、做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒，比如自由落体运动，d正确；故选：cd2如图所示，木板oa水平放置，长为l，在a处放置一个质量为m的物体，现绕o点缓慢抬高a端，直到当木板转动到与水平面成角停止转动这时物体受到一微小的干扰便开始缓慢地匀速下滑，物体回到o点，在整个过程中（）a支持力对物体做的总功为mglsinb摩擦力对物体做的总功为零c木板对物体做的总功为零d木板对物体做的总功为正【考点】功的计算【分析】对物块受力分析可知，物块受到重力支持力和摩擦力的作用，处于平衡状态，根据功的公式可以分析支持力和摩擦力对物块的做功的情况根据木板从水平面绕o端逆时针缓慢转动，倾角的增大去判断力的变化【解答】解：a、物块在上升的过程中，物块相对于木板并没有滑动，所以物块受到的摩擦力对物块做的功为零，由于重力对物块做了负功，摩擦力对物块不做功，根据动能定理可以知道，支持力对物块做功即为w=gh=mglsin；在下滑过程中，支持力与运动方向垂直，故不做功，因此在整个过程中，支持力做功为mglsin；故a正确；b、在物块在上升的过程中，物块相对于木板并没有滑动，所以物块受到的摩擦力对物块做的功为零；在下滑过程中，摩擦力做负功，w=mgsinl，故b错误；c、在整个过程中，木块受到重力做功和木板对其做功，而重力做功和动能变化量为零，故木板对物体做的总功也为零，c正确，d错误；故选ac3静止在粗糙水平面上的物块a受方向始终水平向右、大小先后为f1、f2、f3的拉力作用做直线运动，t=4s时停下，其速度时间图象如图所示，已知物块a与水平面间的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是（）a全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功b全过程拉力做的功等于零c一定有f1+f3=2f2d可能有f1+f32f2【考点】功能关系；匀变速直线运动的图像；动量定理【分析】首先对全过程运用动能定理，得到拉力的功与摩擦力的功的关系；然后分别对加速、匀速和减速过程运用动量定理列式后联立求解【解答】解：a、b、对全过程运用动能定理，合力做的功等于动能的增加量，初动能与末动能都为零，故合力做的总功为零，物体运动过程中，受到重力、支持力、拉力和摩擦力，其中重力和支持力不做功，故拉力做的功等于克服摩擦力做的功，故a正确，b错误；c、d、对于加速过程，根据动量定理，有：f1t1ft1=mv，即f1f=mv 对于匀速过程，有：f2f=0 对于减速过程，有：f3t3ft3=0mv，即f3f=mv 由解得f1+f3=2f2故c正确，d错误；故选：ac4质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（）a物体动能增加了mghb物体的机械能减少了mghc物体克服阻力所做的功为mghd物体的重力势能增加了mgh【考点】功的计算；重力势能；功能关系【分析】物体静止开始下落，受到空气阻力，由加速度大小可得知阻力与重力的关系而重力做功决定重力势能变化，动能的变化由合力做功确定，除重力以外的阻力做功导致机械能变化【解答】解：a、物体的合力做正功为mgh，则物体的动能增量为mgh，故a正确；b、c、物体下落过程中，受到阻力为mg，物体克服阻力所做的功mgh，机械能减小量等于阻力所做的功；故机械能减小了mgh；故bc错误；d、物体下落h高度，重力做功为mgh，则重力势能减小为mgh，故d错误；故选：a5如图所示，木板质量为m，长度为l，小木块的质量为m，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与m和m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少做功为（）amgl b2mgl c d（m+m）gl【考点】功能关系【分析】在水平向右的拉力作用下，小木块沿木板向右运动，在运动过程中拉力做功的最小值就是拉力等于摩擦力，使小木块在木板上做匀速运动从而根据功的表达式可求出匀速运动时，拉力做的功【解答】解：开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力做功最小值时，即拉力维持小木块在木板上做匀速缓慢运动时；拉力大小为 f=t+mg=2mg，拉力做功最小值为 w=fl=mgl故选：a6如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板m2的左端，右端与小木块m1连接，且m1与m2、m2与地面之间接触面光滑，开始时m1和m2均静止，现同时对m1、m2施加等大反向的水平恒力f1和f2，从两物体开始运动以后的整个过程中，对m1、m2和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），正确的说法是（）a由于f1、f2等大反向，故系统机械能守恒b由于f1、f2分别对m1、m2做正功，故系统动能不断增加c由于f1、f2分别对m1、m2做正功，故系统机械能不断增加d当弹簧弹力大小与f1、f2大小相等时，m1、m2的动能最大【考点】机械能守恒定律；胡克定律【分析】f1和f2等大反向，但是由于它们的位移不同，所以做的功的大小不同，当弹簧弹力大小与f1、f2大小相等时，物体受到的合力的大小为零，此时物体的速度的大小达到最大，再根据物体的运动状态可以判断物体加速度的变化【解答】解：a、由于f1、f2对系统做功之和不为零，故系统机械能不守恒，故a错误；b、开始时，弹簧的弹力小于f1、f2，两物块加速，动能增加，当弹簧弹力大小与f1、f2大小相等时，m和m受力平衡，加速度减为零，此后速度减小，动能减小，故b错误；c、由于f1、f2先对系统做正功，当两物块速度减为零时，弹簧的弹力大于f1、f2，之后，两物块再加速相向运动，f1、f2对系统做负功，系统机械能开始减少，故c错误d、当弹簧弹力大小与f1、f2大小相等时，m和m受力平衡，加速度减为零，此时速度达到最大值，故各自的动能最大，故d正确故选d7如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从a点自由滑下，然后在水平面上前进至b点停下已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为，滑雪者（包括滑雪板）的质量为ma、b两点间的水平距离为l在滑雪者经过ab段运动的过程中，克服摩擦力做的功（）a大于mgl b等于mglc小于mgl d以上三种情况都有可能【考点】动能定理的应用【分析】对物体进行受力分析，求出在斜面和水平面上的摩擦力大小根据功的定义式求解【解答】解：在ac段，滑雪者的摩擦力大小f=mgcosac段克服摩擦力做的功wac=mgcoslaclaccos=l1，即为ac段在水平方向的距离cb段克服摩擦力做的功wcb=mglbc所以在滑雪者经过ab段运动的过程中，克服摩擦力做的功w=mgl故选b8用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的时间相同，不计空气阻力，则（）a加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大b匀速过程中拉力的功一定比加速过程中拉力的功大c两过程中拉力的功一样大d上述三种情况都有可能【考点】功的计算【分析】物体先加速后匀速，求出拉力加速过程和匀速过程的功进行比较即可【解答】解：匀加速过程，设加速度为a，物体的质量为m，加速时间为t，则：位移x=；根据牛顿第二定律，有fmg=ma解得f=m（g+a）故拉力的功为：w=fx=m（g+a）匀速过程，拉力等于重力，即f=mg；匀速的位移为：x=vt=att=at2故拉力的功为：w=fx=mgat2由两式无法比较出加速过程与匀速过程的功的大小；故选：d9如图所示，在不光滑的平面上，质量相等的两个物体a、b间用一轻弹簧相连接，现用一水平拉力f作用在b上，从静止开始经一段时间后，a、b一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为ek时撤去水平力f，最后系统停止运动，从撤去拉力f到系统停止运动的过程中，系统（）a克服阻力做的功等于系统的动能ekb克服阻力做的功大于系统的动能ekc克服阻力做的功可能小于系统的动能ekd克服阻力做的功一定等于系统机械能的减少量【考点】功能关系；功的计算【分析】用一水平拉力f作用在b上，在此瞬间，b运动，a由于地面的摩擦力作用保持静止，弹簧被拉长，具有了弹力，根据胡克定律，弹力f=kx，随x的增大，弹力越来越大，达到一定程度，克服地面对a的摩擦力，使a开始运动起来，物体a、b组成的系统在拉力f作用下，克服a、b所受摩擦力一起做匀加速直线运动；对ab和弹簧组成的系统来说，它们的总动能为ek时撤去水平力f，系统具有动能和弹簧被拉长的弹性势能，最后系统停止运动，弹性势能和动能都克服摩擦力做了功根据功能关系因此得解【解答】解：系统克服摩擦力做的功等于系统的动能和弹簧的弹性势能，所以a、c错误，b正确；系统的机械能等于系统的动能加上弹簧的弹性势能，当它们的总动能为ek时撤去水平力f，最后系统停止运动，系统克服阻力做的功一定等于系统机械能的减小量，d正确；故选：bd10一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向向下运动，运动过程中，物体的机械能与位移的关系图象如图2所示，其中0s1过程的图象为曲线，s1s2过程的图象为直线，根据该图象，下列说法正确的是（）a0s1过程中物体所受拉力一定是变力，且不断减小bs1s2过程中物体可能在做匀变速直线运动cs1s2过程中物体可能在做变加速直线运动d0s2过程中物体的动能可能在不断增大【考点】机械能守恒定律【分析】由于除重力和弹簧的弹力之外的其它力做多少负功物体的机械能就减少多少，所以ex图象的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小；如果拉力等于物体所受的重力，故物体做匀速直线运动；如果拉力小于物体的重力，则物体加速向下运动，故物体的动能不断增大【解答】解：a、由于除重力和弹簧的弹力之外的其它力做多少负功物体的机械能就减少多少，所以ex图象的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小，由图可知在os1内斜率的绝对值逐渐增大，故在os1内物体所受的拉力逐渐增大故a错误b、由于物体在s1s2内ex图象的斜率的绝对值不变，故物体所受的拉力保持不变如果拉力等于物体所受的重力，故物体做匀速直线运动故b错误c、由于物体在s1s2内所受的拉力保持不变，故加速度保持不变，故物体不可能做变加速直线运动，故c正确d、如果物体在0s2内所受的绳子的拉力小于物体的重力，则物体加速向下运动，故物体的动能不断增大，故d正确故选：cd二、实验题（本题有2小题，共14分，请按题目要求作答）11一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关 系，他的实验如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为s（1）请你推导出弹簧的弹性势能ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h，水平距离s等物理量的关系式：ep=（2）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如表所示：弹簧长度压缩量x（cm）1.001.502.002.503.003.50钢球飞行水平距离s（m）1.011.502.012.483.013.50从上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能ep与弹簧长度的压缩量x之间的关系，并说明理由：ep与x2成正比【考点】验证机械能守恒定律；探究弹力和弹簧伸长的关系【分析】根据平抛运动规律可以求出钢球离开桌面时的速度大小，根据功能关系可以求出弹性势能的表达式先从实验数据得出弹簧的压缩量与小球的射程的关系，再结合第一小问中结论得到弹性势能与小球的射程的关系，最后综合出弹簧的弹性势能ep与弹簧长度的压缩量x之间的关系【解答】解：（1）设桌子高度为h，小球离开桌面后做平抛运动，水平方向：s=v0t，竖直方向有：h=联立解得：v0=，根据功能关系可知弹簧弹性势能转化为小球平抛的初动能，有：ep=，解得ep=（2）ep与弹簧的压缩量x之间的关系为：ep与x2成正比猜测的理由：由于ep=，可知ep与s2成正比，由表中数据可看出，在误差范围内，x正比于s，猜测可能ep与x2也成正比故答案为：（1）ep=，（2）ep与x2成正比12在用自由落体运动验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示其中o点是起始点，a、b、c是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量o点到a、b、c各点的距离，并记录在图中（单位cm）已知打点计时器电源频率为50hz，重锤质量为m，当地重力加速度g=9.80m/s2（a）这三组数据中不符合有效数字读数要求的是oc（b）该同学用重锤取ob段的运动来验证机械能守恒定律，先计算出该段重锤重力势能的减小量为1.22mj，接着从打点计时器打下的第一个点0数起，数到图中b点是打点计时器打下的第9个点，他用vb=gt计算跟b点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量为1.23mj（均保留三位有效数字）这样他发现重力势能的减小量小于动能的增加量，造成这一错误的原因是实际测得的高度比自由落体对应下落的高度小【考点】验证机械能守恒定律【分析】毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值【解答】解：（a）毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位这三个数据中不符合有效数字读数要求的是oc段（b）重力势能减小量ep=mgh=9.80.1242m j=1.22m j利用题目的要求，vb=gt=9.880.02=1.568m/s=1.23mj发现重力势能的减小量小于动能的增加量，造成这一错误的原因是实际测得的高度比自由落体对应下落的高度小故答案为：oc（或15.7），1.22mj，1.23mj，实际测得的高度比自由落体对应下落的高度小三、计算题（本题有6小题，共46分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13一辆质量为m的汽车，以恒定的输出功率p在倾角为的斜坡上沿坡匀速行驶，如图所示，汽车受到的摩擦阻力恒为f（忽略空气阻力）求：（1）汽车的牵引力f和速度v的表达式；（2）根据f与v的表达式，联系汽车上、下坡的实际，你能得到什么启发？【考点】功能关系【分析】（1）汽车向上匀速行驶，合力为零，根据共点力平衡求出汽车牵引力的大小，根据p=fv求出上坡的速度大小（2）同理写出车下坡时速度的表达式与牵引力的关系，然后比较说明即可【解答】解：（1）汽车上坡时沿斜面做匀速运动，则：f1=mgsin+f，又：p=f1v1解得：v1=（2）汽车下坡时，同理有：f=f2mgsin，又：p=f2v2解得：v2=上述计算结果告诉我们，汽车在输出功率一定的条件下，当f1f2时，v1v2，即汽车沿斜坡上行时，车速v1小，换取汽车较大的牵引力f1；当汽车沿斜坡下行时，车的牵引力f2较小，则车速v2较大答：（1）汽车的牵引力f和速度v的表达式为v1=；（2）汽车沿斜坡上行时，车速v1小，换取汽车较大的牵引力f1；当汽车沿斜坡下行时，车的牵引力f2较小，则车速v2较大14如图所示，质量分别为3m、2m、m的三个小球a、b、c，用两根长为l的轻绳相连，置于倾角为30、高为l的固定光滑斜面上，a球恰能从斜面顶端外竖直落下，弧形挡板使小球只能竖直向下运动，小球落地后均不再反弹由静止开始释放它们，不计所有摩擦，求：（1）a球刚要落地时的速度大小；（2）c球刚要落地时的速度大小【考点】机械能守恒定律【分析】（1）在a球未落地前，a、b、c组成的系统机械能守恒，列式可求得a球刚要落地时的速度大小（2）在a球落地后，b球未落地前，b、c组成的系统机械能守恒，在b球落地后，c球未落地前，c球在下落过程中机械能守恒，分两个过程由机械能守恒列式可求得c球刚要落地时的速度大小【解答】解：（1）设a球刚要落地时速度大小为v1由机械能守恒定律：，则（2）设b球刚要落地时速度为v2，c球刚要落地时速度为v3由机械能守恒定律：则则答：（1）a球刚要落地时的速度大小为（2）c球刚要落地时的速度大小为15如图所示，倾角为的直角斜面体固定在水平地面上，其顶端固定有一轻质定滑轮，轻质弹簧和轻质细绳相连，一端接质量为m2的物块b，物块b放在地面上且使滑轮和物块间的细绳竖直，一端连接质量为m1的物块a，物块a放在光滑斜面上的p点保持静止，弹簧和斜面平行，此时弹簧具有的弹性势能为ep不计定滑轮、细绳、弹簧的质量，不计斜面、滑轮的摩擦，已知弹簧劲度系数为k，p点到斜面底端的距离为l现将物块a缓慢斜向上移动，直到弹簧刚恢复原长时的位置，并由静止释放物块a，当物块b刚要离开地面时，物块a的速度即变为零，求：（1）当物块b刚要离开地面时，物块a的加速度；（2）在以后的运动过程中物块a最大速度的大小【考点】牛顿第二定律；共点力平衡的条件及其应用；能量守恒定律【分析】（1）b刚要离开地面时，a的速度恰好为零，即以后b不会离开地面当b刚要离开地面时，地面对b的支持力为零，设绳上拉力为f对a进行受力分析，根据牛顿第二定律即可求解；（2）由题意，物块a将以p为平衡位置振动，当物块回到位置p时有最大速度，设为vm从a由静止释放，到a刚好到达p点过程，由系统能量守恒及a自由静止在p点时，a受力平衡联立方程即可求解【解答】解：（1）b刚要离开地面时，a的速度恰好为零，即以后b不会离开地面当b刚要离开地面时，地面对b的支持力为零，设绳上拉力为fb受力平衡，f=m2g对a，由牛顿第二定律，设沿斜面向上为正方向，m1gsinf=m1a联立解得，a=（sin）g由最初a自由静止在斜面上时，地面对b支持力不为零，推得m1gsinm2g，即sin故a的加速度大小为（sin）g，方向沿斜面向上（2）由题意，物块a将以p为平衡位置振动，当物块回到位置p时有最大速度，设为vm从a由静止释放，到a刚好到达p点过程，由系统能量守恒得，m1gx0sin=ep+当a自由静止在p点时，a受力平衡，m1gsin=kx0联立式解得，答：（1）当物块b刚要离开地面时，物块a的加速度为（sin）g，方向沿斜面向上；（2）在以后的运动过程中物块a最大速度的大小为16如图所示，光滑弧形轨道下端与水平传送带吻接，轨道上的a点到传送带的竖直距离和传送带到地面的距离均为h=5m，把一物体放在a点由静止释放，若传送带不动，物体滑上传送带后，从右端b水平飞离，落在地面上的p点，b、p的水平距离op为x=2m；若传送带顺时针方向转动，传送带速度大小为v=5m/s，则物体落在何处？这两次传送带对物体所做的功之比为多大？【考点】机械能守恒定律；动能定理【分析】（1）根据机械能守恒定律求出滑上传送带的速度，与传送带的运行速度进行比较，判断物体的运动规律，从而求出物体平抛运动的初速度，以及平抛运动的水平位移（2）根据平抛运动知第一次物体滑至b点时的速度，当传送带运动时，由运动规律求得滑块滑至b点时的速度，再根据动能定理求得传送带两次做功之比【解答】解：（1）当传送带不动时，设物体进入和飞出传送带的速度分别为v1、v2，根据机械能守恒定律有：mgh=，得v1=10m/s物体离开b：