【三维设计】高考物理大一轮复习 第五章 机械能 阶段验收评估阶段验收评估（14各类新题及原创题含解析） (2)(1).doc

机械能(时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分，每小题只有一个选项正确)1(2014河南中原名校模拟)一物体自t0时由静止开始向上做直线运动，其a t图像如图1所示，则下列判断正确的是()图1a在第4 s时，物体离出发点最远b在06 s内，物体的平均速度为3 m/sc在24 s内，物体的机械能守恒d在46 s内，物体所受的合外力做负功解析：选b由at图像可知，物体在02s内向上做匀加速直线运动，末速度v16 m/s；在24 s内，物体向上做匀速直线运动；45 s内物体向上做匀减速直线运动，5 s末速度为零；56 s内物体再反向向下做匀加速直线运动，且第6 s末回到第4 s末的位置，因此，物体在第5 s时离出发点最远，在24 s内，机械能增加，46 s内合外力做功为零，a、c、d均错误；06 s内的总位移ha1t12a1t1t218 m，平均速度3 m/s，b正确。2(2013江苏高考)水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等。碰撞过程的频闪照片如图2所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的()图2a30%b50%c70% d90%解析：选a量出碰撞前的小球间距与碰撞后的小球间距之比为127，即碰撞后两球速度大小v与碰撞前白球速度v的比值，。所以损失的动能ekmv22mv2，30%，故选项a正确。3(2014上海八校联考)质量相同的两个物体，分别在地球和月球表面以相同的初速度竖直上抛，已知月球表面的重力加速度比地球表面重力加速度小，若不计空气阻力，下列说法中正确的是()a物体在地球表面时的惯性比在月球表面时的惯性大b物体在地球表面上升到最高点所用时间比在月球表面上升到最高点所用时间长c落回抛出点时，重力做功的瞬时功率相等d在上升到最高点的过程中，它们的重力势能变化量相等解析：选d两个物体质量相同，惯性相同，选项a错误；由于月球表面的重力加速度比地球表面重力加速度小，物体在地球表面上升到最高点所用时间比在月球表面上升到最高点所用时间短，选项b错误；落回抛出点时，速度相等，而月球表面重力小，所以落回抛出点时，月球上重力做功的瞬时功率小，选项c错误；由于抛出时动能相等，由机械能守恒定律可知，在上升到最高点的过程中，它们的重力势能变化量相等，选项d正确。4电动机以恒定的功率p和恒定的转速n卷动绳子，拉着质量为m的木箱在光滑的水平地面上前进，如图3所示，电动机卷绕绳子的轮子的半径为r，当运动至绳子与水平面成角时，下述说法正确的是()图3a木箱将匀速运动，速度是2nrb木箱将匀加速运动，此时速度是2nr/cos c此时木箱对地的压力为mgd此过程木箱受的合外力大小和方向都在变化解析：选c绳子的速度v12nr，木箱的速度v2v1/cos ，其大小随着变化，选项a错误；绳子上的拉力fp/v1p/2nr，大小不变。木箱受的合力f合fcos ，其方向不变，其大小随着变化，木箱做变加速直线运动，选项b、d错误；木箱对地的压力为fnmgfsin mg，选项c正确。5(2014武汉部分学校联考)如图4所示，轻绳的一端固定在o点，另一端系一质量为m的小球(可视为质点)。当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时，通过传感器测得轻绳拉力t、轻绳与竖直线op的夹角满足关系式tabcos ，式中a、b为常数。若不计空气阻力，则当地的重力加速度为()图4a. b.c. d.解析：选d当小球运动到最低点时，0，拉力最大，t1ab，t1mgmv12/l；当小球运动到最高点时，180，拉力最小，t2ab，t2mgmv22/l；由mg2lmv12mv22，联立解得：g，选项d正确。二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分，每小题有多个选项正确，全选对得6分，选对但不全得3分，选错或不选得0分)6(2014滨州模拟)下面关于蹦床运动的说法中正确的是()a运动员下落到刚接触蹦床时，速度最大b运动到最低点时，床对运动员的作用力大于运动员对床的作用力c从刚接触蹦床到运动至最低点的过程中，运动员的加速度先减小后增大d在下落过程中，重力对运动员所做的功等于其重力势能的减小量解析：选cd运动员刚下落到刚接触蹦床时，合力仍为mg，之后还要加速，a错误；运动员对床的作用力与床对运动员的作用力等大反向，b错误；从刚接触床到运动到最低点，运动员随受向上弹力的增大，其加速度先减小后反向增大，c正确；重力对运动员所做的功一定等于运动员重力势能的减少量，d正确。7(2013新课标全国卷)2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图5(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止，某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t0.4 s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度时间图线如图(b)所示。假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000 m。已知航母始终静止，重力加速度的大小为g。则()图5a从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10b在0.42.5 s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化c在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5gd在0.42.5 s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变解析：选ac由vt图像可知飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10，选项a正确；由v t图像可以看出0.42.5 s内飞机在甲板上滑行过程中的加速度不变，说明飞机受到的合力不变，而两段阻拦索的夹角逐渐减小，故阻拦索的张力减小，选项b错误；根据vt图像可以看出0.42.5 s内加速度大小约为：a m/s228.6 m/s2，选项c正确；由于飞机做匀减速运动，所受阻力不变，根据pfv可知，功率逐渐减小，选项d错误。8(2013北京西城区期末)如图6甲所示，物体以一定的初速度从倾角37的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0 m。选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能e随高度h的变化如图乙所示。g10 m/s2，sin 370.60，cos 370.80。则()图6a物体的质量m0.67 kgb物体与斜面之间的动摩擦因数0.40c物体上升过程中的加速度大小a10 m/s2d物体回到斜面底端时的动能ek10 j解析：选cd上升过程，由动能定理得，(mgsin mgcos )hm/sin 0ek1，摩擦生热mgcos e1e2，解得m1 kg，0.50，故a、b错误；物体上升过程中的加速度大小agsin gcos 10 m/s2，故c正确；上升过程中的摩擦生热为e1e220 j，下降过程摩擦生热也应为20 j，故物体回到斜面底端时的动能ek50 j40 j10 j，故d正确。三、非选择题(本题共4小题，共52分，按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤)9(10分)(2013新课标全国卷)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图7所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。回答下列问题：图7(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能ep与小球抛出时的动能ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得ek，至少需要测量下列物理量中的_(填正确答案标号)。a小球的质量mb小球抛出点到落地点的水平距离sc桌面到地面的高度hd弹簧的压缩量xe弹簧原长l0(2)用所选取的测量量和已知量表示ek，得ek_。图8(3)图8中的直线是实验测量得到的sx图线。从理论上可推出，如果h不变，m增加，sx图线的斜率会_(填“增大”、“减小”或“不变”)；如果m不变，h增加，sx图线的斜率会_(填“增大”、“减小”或“不变”)。由图乙中给出的直线关系和ek的表达式可知，ep与x的_次方成正比。解析：(1)利用平抛运动规律，测量出平抛运动的初速度v。由svt，hgt2，联立解得vs 。要测量小球速度，需要测量小球抛出点到落地点的水平距离s，桌面到地面的高度h。根据动能公式，为求得ek，还需要测量小球的质量m，所以正确选项是a、b、c。(2)小球抛出时的动能ekmv2。(3)如果x和h不变，m增加，则小球抛出时的速度减小，s减小，sx图线的斜率会减小。如果x和m不变，h增加，则小球抛出时的速度不变，s增大，sx图线的斜率会增大。由实验绘出的图像可知，s与x成正比，而ekmv2，所以弹簧被压缩后的弹性势能ep与x的2次方成正比。答案：(1)abc(2)(3)减小增大210(12分)(2013海南高考)一质量m0.6 kg的物体以v020 m/s的初速度从倾角为30的斜坡底端沿斜坡向上运动。当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了ek18 j，机械能减少了e3 j，不计空气阻力，重力加速度g10 m/s2。求：(1)物体向上运动时加速度的大小；(2)物体返回斜坡底端时的动能。解析：(1)设物体在运动过程中所受的摩擦力大小为f，向上运动的加速度大小为a，由牛顿定律有a设物体动能减少ek时，在斜坡上运动的距离为s，由功能关系得ek(mgsin f)sefs联立式并代入数据可得a6 m/s2(2)设物体沿斜坡向上运动的最大距离为sm，由运动学规律可得sm设物体返回底端时的动能为ek，由动能定理有ek(mgsin f)sm联立式并代入数据可得ek80 j答案：(1)6 m/s2(2)80 j11(14分)(2013济南测试)如图9所示，静止放在水平桌面上的纸带，其上有一质量为m0.1 kg的铁块，它与纸带右端的距离为l0.5 m，所有接触面之间的动摩擦因数相同。现用水平向左的恒力，经2 s时间将纸带从铁块下抽出，当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘且速度为v2 m/s。已知桌面高度为h0.8 m，不计纸带重力，铁块视为质点。重力加速度g取10 m/s2，求：图9(1)铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离；(2)纸带抽出过程中系统产生的内能。解析：(1)水平方向：svt竖直方向：hgt2由联立解得：s0.8 m(2)设铁块的加速度为a1，由牛顿第二定律，得：mgma1纸带抽出时，铁块的速度：va1t1联立解得0.1铁块的位移：s1a1t12设纸带的位移为s2；由题意知，s2s1l由功能关系可得emgs2mg(s2s1)由联立解得e0.3 j。答案：(1)0.8 m(2)0.3 j12(16分)(2014苏州模拟)如图10所示，水平地面与一半径为l的竖直光滑圆弧轨道相接于b点，轨道上的c点位置处于圆心o的正下方。在距地面高度为l的水平平台边缘上的a点，质量为m的小球以v0的速度水平飞出，小球在空中运动至b点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道。小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g，试求：图10(1)b点与抛出点a正下方的水平距离x；(2)圆弧bc段所对的圆心角；(3)小球滑到c点时，对圆轨道的压力。解析：(1)设小球做平抛运动到达b点的时间为t，由平抛运动规律，lgt2，xv0t，联立解得x2l。(2)由小球到达b点时竖直分速度vy22gl，tan vy/v0，解得45。(3)小球从a运动到c点的过程中机械能守恒，设到达c点时速度大小为vc，有机械能守恒定律，mgl(11)mvc2mv02，设轨道对小球的支持力为f，有：fmgm，解得：f(7)mg，由牛第三定律可知，小球对圆轨道的压力大小为f(7)mg，方向竖直向下。答案：(1)2l(2)45(3)(7)mg竖直向下如图1所示，一工件置于水平地面上，其ab段为一半径r1.0 m的光滑圆弧轨道，bc段为一长度l0.5 m的粗糙水平轨道，二者相切于b点，整个轨道位于同一竖直平面内，p点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块，其质量m0.2 kg，与bc间的动摩擦因数10.4。工件质量m0.8 kg，与地面间的动摩擦因数20.1。(取g10 m/s2)图1(1)若工件固定，将物块由p点无初速度释放，滑至c点时恰好静止，求p、c两点间的高度差h，及物块刚到达b点时对轨道的压力。(2)若工件固定，a点比b点高h0.8 m。求物块从a点释放后在bc段滑行的时间t及物块到达c点的速度。(3)若将一水平恒力f作用于工件，使物块在p点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动。求f的大小。当速度v5 m/s时，使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移)，物块飞离圆弧轨道落至bc段，求物块的落点与b点间的距离。自我补充回扣知识解题流程式考查功能关系，此处也可应用动能定理列出方程：mgh1mgl0式考查机械能守恒定律，在工件固定时，只有重力对物块做功，物块机械能守恒。式考查圆周运动规律，解题时注意两点：(一)分析物块在b点受力；(二)应用牛顿第二定律列方程时要选取正方向。考查牛顿第三定律。(1)物块由p点经b点到c点的过程中，根据功能关系可得：mgh1mgl 解得：h0.2 m 设物块到b点的速度大小为vb1，由机械能守恒定律可得：mghmvb12 在b点，fnbmgm， 解得：fnb2.8 n 由牛顿第三定律可得，物块对轨道的压力大小为2.8 n，方向竖直向下。式考查机械能守恒定律。式考查牛顿第二定律。式考查运动学公式的应用。注意：物块到达c点的速度一定向左，不可能为负值，故t s要舍去。(2)设物块到达b点的速度为vb2，由机械能守恒定律得：mghmvb22 设物块在bc段滑行的加速度大小为a，由牛顿第二定律得：1mgma 由运动学公式可得：lvb2tat2 vcvb2at 解得：t s(另解舍去)，vc2 m/s。(3)设物块的加速度大小为a，p点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为，由几何关系可得cos 根据牛顿第二定律，对物块有mgtan ma 对工件和物块整体有f2(mm)g(mm)a 第二定律，联立上式，代入数据得f8.5 n设物块做平抛运动的时间为t，水平位移为x1，物块落点与b点间的距离为x2，由运动学公式得hgt2 x1vt x2x1rsin 联立求得：x20.4 m 式考查隔离法应用及牛顿第二定律，物块的加速度沿水平方向，故弹力与物块重力的合力沿水平方向，大小为ma。式考查整体法应用牛顿第二定律。式考查平抛运动知识。注意：平抛运动的水平位移大小与物块落点到b点间的距离大小之间的关系。某同学要利用图2所示的实验器材探究“物体的加速度与所受合外力之间的关系”实验，分析下列问题：图2图3(1)某次实验中，打点计时器打出了如图3所示的一条纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为t0.10 s，其中s17.05 cm、s27.68 cm、s38.33 cm、s48.95 cm、s59.61 cm、s610.26 cm，根据以上数据确定b、e两点对应小车的速度的表达式为vb_，ve_，确定小车的加速度的表达式为a_。加速度的大小a_m/s2。(结果保留两位有效数字)考查实验：探究速度随时间的变化规律(2)实验中所用的每个钩码的质量都为m0.01 kg，在平衡摩擦力后每次实验后增加一个同等质量的钩码，然后重复以上实验，一共进行了五次实验。然后从打出的纸带中求出小车在每次实验中所获得的加速度如下表所示：实验次数钩码个数n(个)小车的加速度a(m/s2)110.146220.302330.428440.592550.751该同学以钩码的个数为横坐标，以加速度a为纵坐标，根据表中的实验数据作出了如图4所示的图像，那么该图像中图线的斜率k_；所表示的物理意义是_。考查实验：探究加速度与物体质量、物体受力的关系，利用图像处理实验数据的方法图4考查实验：验证机械能守恒(3)若将木板换成气垫导轨，在忽略一切阻力影响的情况下，打出的纸带仍为图3所示，要利用该装置验证只悬挂两个钩码的情况下，小车和钩码组成的系统机械能守恒，其表达式应为_。解题流程(1)由平均速度公式可得：vb，ve由逐差法求小车的加速度a0.64 m/s2自我补充回扣知识考查利用平均速度公式求解各计数点速度的方法和利用逐差法求解加速度的方法。实验创新点：利用an图像研究a与f之间的关系。(2)由数学知识可知题图4中图线的斜率k0.15，由牛顿第二定律得manmg，由此可得an，可见图线斜率所表示的物理意义为挂一个钩码时小车的加速度。(3)利用小车的运动验证小车和钩码组成的系统机械能守恒的表达式为：2mg(s2s3s4)(m2m)()2(m2m)()2实验的障碍点：小车和钩码组成的系统动能的增加量中质量应为m2m，易写成m或mm。一、不能合理运用整体法与隔离法导致错误例1如图5所示，在粗糙水平面上放一斜面体a，有一物体b在斜面上刚好匀速下滑，现在b上施加沿斜面向下的力f，使b沿斜面加速下滑，则()图5aa保持静止，且没有相对水平面运动的趋势ba保持静止，但有相对水平面向右运动的趋势ca保持静止，但有相对水平面向左运动的趋势d因未给出所需数据，无法对a是否运动或有无运动趋势作出判断解析选a未施加力f时，若以b为研究对象，由平衡条件知，b所受支持力和摩擦力的合力方向竖直向上，大小等于b的重力，因此b对a的压力和摩擦力的合力方向竖直向下，a没有相对水平面运动的趋势。当施加沿斜面向下的力f后，斜面体所受各力均未发生变化，故a仍保持静止状态，且没有相对水平面运动的趋势，即选a。易错病症以整体为研究对象，当b物体受到拉力f时，因f水平分力的作用，斜面体a有向左的运动趋势，从而错选c。实际上，a、b两物体的运动状态不同，外力f的出现，只影响了物体b的运动而没有对a产生影响。因此，当两物体的状态不相同时，一般采用隔离法分析。二、对叠加物体发生相对滑动的临界条件理解不到位导致错误例2如图6所示，物体a叠放在物体b上，b置于光滑水平面上。a、b质量分别为ma6 kg，mb2 kg，a、b之间的动摩擦因数0.2，重力加速度g10 m/s2，开始时f10 n，此后逐渐增大，在增大到45 n的过程中，则()图6a当拉力f12 n时，两物体均保持静止状态b两物体开始没有相对运动，当拉力超过12 n时，开始相对滑动c两物体从受力开始就有相对运动d两物体始终没有相对运动解析选d首先了解各物体的运动情况，b从静止开始加速运动是因为a对它有静摩擦力，但由于静摩擦力存在最大值，所以b的加速度存在最大值，可以求出此加速度下拉力的大小；如果拉力再增大，则物体间就会发生相对滑动。所以这里存在一个临界点，就是a、b间静摩擦力达到最大值时拉力f的大小，以a为研究对象进行受力分析，a受水平向右的拉力，水平向左的静摩擦力，有ffmaa再以b为研究对象，b受水平向右的静摩擦力fmba当f为最大静摩擦力时，由得a6 m/s2由得f(mamb)a(62)6 n48 n由此可以看出当f12 n时，a物体相对b物体运动；f12 n时，a物体相对b物体不运动，误选a、b。同时，还隐含的一个错因是对a选项的理解不正确，a中说两物体均保持静止状态，是以地面为参照物，显然当有力f作用在a物体上，a、b两物体对地面来说是运动的。实际上两物体间要发生相对滑动，静摩擦力必须达到最大值。三、对物体运动情况分析不清导致错误例3(多选)图7中ab为斜面，bc为水平面，从a点以水平速度v抛出一小球，其落点到a的水平距离为x1；从a点以水平速度3v抛出小球，其落点到a的水平距离为x2，不计空气阻力，则x1x2可能等于()图7a13b16c19 d112解析选abc设斜面ab倾角为，若小球两次都落至斜面，则xv0t，ygt2，tan ，解得t，x，所以x1x219；若小球两次都落至水平面，则下落高度都为a点距水平面的高度，所以运动时间相等，由xv0t知x1x213；若小球第一次落至斜面，第二次落至水平面，则f3 ba1a2ga3cv1v2vv3 d132解析选d地球同步卫星绕行的角速度与地球自转的角速度相同，即13。在地球表面附近做圆周运动的人造卫星的角速度2与1和3的关系为13r1，由向心力公式fm2r得，f3f1；地球表面附近的人造卫星与地球同步卫星的向心力等于其重力，则有f2f3。则三者向心力关系为f2f3f1，故a错误。地球表面附近的人造卫星的向心加速度近似等于地球表面的重力加速度，即a2g；地球同步卫星的加速度a3a1。则三者向心加速度的关系为a2ga3a1，故b错误。地球表面附近的人造卫星的绕行速度等于第一宇宙速度，即v2v；由v 得v2v3；由vr得v3v1。则三者线速度的关系为v2v3v1，故c错误。易错病症解本题容易犯的错误是，由于思维定式，将近地卫星、同步卫星、地球赤道上的物体均由gma分析得出结论而错选。实际上，赤道上的物体随地球自转做匀速圆周运动时，受力与近地卫星和同步卫星有所不同，满足的是gfnmam2r。五、不能正确理解绳连接物体间的速度关系导致错误例5如图8所示，跨过同一高度处的光滑轻小定滑轮的细线连接着质量相同的物体a和b，a套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆的高度h0.2 m，开始时让连接a的细线与水平杆的夹角53。由静止释放a，在以后的运动过程中，a所能获得的最大速度为多少？(sin 530.8，cos 530.6，g取10 m/s2，且b不会与水平杆相碰)图8解析当物体a速度最大时，物体b的速度为零。由机械能守恒定律得：mv2mg，所以物体a的最大速度为v1 m/s。答案1 m/s易错病症能分析出当连接a的细线与杆垂直时，物体a的速度最大，且对系统而言，只有重力做功，机械能守恒，但认为a、b速度大小相同，列出：(mm)v2mg，解得v m/s的错误结果。实际上，绳连接的两个物体的速度不一定相同，尤其是当物体速度方向与细绳不在一条直线上时，这时要将物体的速度沿绳和垂直于绳两个方向分解，由两物体沿绳方向分速度大小相同找出物体间的速度关系。(时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个选项正确)1(2014皖北协作区联考)下列图像均能正确反映物体在直线上的运动，在t2 s内物体位移最大的是()图1解析：选b选项a中，当t2 s时，x0，这表示物体在t2 s内位移为0，即物体做的是一次往返运动；v t图像与坐标轴所围图形的“面积”表示位移大小，当图形位于时间轴上方时表示位移方向为正，当位于下方时表示位移方向为负，观察选项图可知，选项b中的“图形”只位于横轴上方，这表示物体在t2 s内位移方向为正，大小等于图形的“面积”，而选项c、d中的“图形”有两部分组成，它们分别在横轴上下两侧，且两部分图形的“面积”大小相等，这表示物体在t2 s内位移均为0。选项b符合题意。2.如图2所示，倾角为的斜面体c置于水平面上，b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与a相连接，连接b的一段细绳与斜面平行，a、b、c都处于静止状态，则()图2ab受到c的摩擦力一定不为零bc受到水平面的摩擦力一定为零c不论b、c间摩擦力大小、方向如何，水平面对c的摩擦力方向一定向左d水平面对c的支持力等于b、c的总重力解析：选c当mbgsin mag时，b受到c的摩擦力为零，故a错误；取b、c为一个整体，由平衡条件可得：tcos fc，tsin fnc(mbmc)g，故b错误，c正确，d错误。3.( 2014苏州市第一中学质检)如图3所示，半径为r、圆心角为60的光滑圆弧槽，固定在高为h的平台上，小物块从圆弧槽的最高点a静止开始滑下，滑出槽口b时速度水平向左，小物块落在地面上c点，b、c两点在以o2点为圆心的圆弧上，o2在b点正下方地面上，则()图3a4rhb2rhcrh dr2h解析：选b小物块从圆弧槽的最高点a静止开始滑下，机械能守恒，由mgr(1cos 60)mv2。滑出槽口b后做平抛运动，hgt2，hvt，联立解得2rh，选项b正确。4(2013盐城检测)一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y方向上的分运动的速度随时间变化的规律如图4所示。关于物体的运动，下列说法中正确的是()图4a物体做匀变速曲线运动b物体做变加速直线运动c物体运动的初速度大小是7 m/sd物体运动的加速度大小是5 m/s2解析：选a根据运动的合成与分解，物体初速度v合5 m/s，选项c错误。由题图知物体沿x方向做匀速运动，沿y方向做匀变速运动，其加速度大小为a2 m/s2，由于初速度的方向与加速度的方向不共线，所以物体做匀变速曲线运动，选项a正确；b、d错误。5(2014江南十校联考)如图5是质量为1 kg的质点在水平面上运动的v t图像，以水平向右的方向为正方向。以下判断正确的是()图5a在03 s时间内，合力对质点做功为10 jb在46 s时间内，质点的平均速度为3 m/sc在15 s时间内，合力的平均功率为4 wd在t6 s时，质点的加速度为零解析：选b在03 s时间内，由动能定理w合ek6 j，所以a错误。在46 s时间内，由图像可知x6 m，3 m/s，所以b正确。在15 s时间内，w合ek8 j，2 w，c错误。由题图可知，t6 s时质点的加速度a4 m/s2，d错误。6如图6所示，一质量为m的质点在半径为r的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的a点滑下，到达最低点b时，它对容器的正压力为fn。重力加速度为g，则质点自a滑到b的过程中，摩擦力对其所做的功为()图6a.r(fn3mg)b.r(3mgfn)c.r(fnmg) d.r(fn2mg)解析：选a质点到达最低点b时，它对容器的正压力为fn，根据牛顿定律有fnmgm，根据动能定理，质点自a滑到b的过程中有wffmgrmv2，故摩擦力对其所做的功wffrfnmgr，故a项正确。7如图7所示，某段滑雪雪道倾角为30，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g。在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是()图7a运动员减少的重力势能全部转化为动能b运动员获得的动能为mghc运动员克服摩擦力做功为mghd下滑过程中系统减少的机械能为mgh解析：选d运动员的加速度为g，沿斜面：mgffmg，ffmg，wffmg2hmgh，所以a、c项错误，d项正确；ekmghmghmgh，b项错误。二、多项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分，每小题有多个选项正确，全选对得4分，选对但不全得2分，选错或不选得0分)8(2013山东高考)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有()a力不是维持物体运动的原因b物体之间普遍存在相互吸引力c忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快d物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反解析：选ac伽利略利用理想斜面实验和逻辑推理相结合的方法否定了亚里士多德“力是维持物体运动状态的原因”的错误结论，正确地指出力不是维持物体运动状态的原因，a项正确；牛顿提出万有引力定律，b项错；伽利略首先运用逻辑推理的方法发现物体下落的快慢和它的重量无关，c项正确；牛顿提出了物体间的相互作用力总是等大反向的结论，d项错。9如图8所示，质量为m的物体在与斜面平行向上的拉力f作用下，沿着水平地面上质量为m的粗糙斜面匀速上滑，在此过程中斜面保持静止，则地面对斜面()图8a无摩擦力b支持力等于(mm)gc支持力为(mm)gfsin d有水平向左的摩擦力，大小为fcos 解析：选cd由于m沿斜面向上匀速运动，m静止，故以m、m为整体，系统合力为零，整体受力分析如图所示，由平衡条件可得：fffcos ，ff方向水平向左。fnfsin (mm)g，fn(mm)gfsin ，故c、d均正确。10(2013天水一中信息卷)如图9所示，两光滑斜面的倾角分别为30和45，质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放，则在上述两种情形中正确的有()图9a质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用b质量为m的滑块均沿斜面向上运动c两种情形中绳的拉力大小相同d系统在运动中机械能均守恒解析：选bcd质量为2m的滑块沿斜面下滑，但并不受沿斜面的下滑力，a错误；因系统只有重力做功，故两种情况下系统机械能均守恒，d正确；由牛顿第二定律得：2mgsin 30mgsin 453ma1，f1mgsin 45ma1,2mgsin 45mgsin 303ma2，f2mgsin 30ma2，解得：f1(1)mg，f2(1)mg，故b、c均正确。11(2014靖江模拟)2013年4月将出现“火星合日”的天象，“火星合日”是指火星、太阳、地球三者之间形成一条直线时，从地球的方位观察，火星位于太阳的正后方，火星被太阳完全遮蔽的现象，如图10所示，已知地球、火星绕太阳运行的方向相同，若把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆，火星绕太阳公转周期约等于地球公转周期的2倍，由此可知()图10a“火星合日”约每1年出现一次b“火星合日”约每2年出现一次c火星的公转半径约为地球公转半径的倍d火星的公转半径约为地球公转半径的8倍解析：选bc由mr可得：，故c正确，d错误；由tt2可得：tt火2t地，故a错误，b正确。12(2014唐山模拟)为了迎接太空时代的到来，美国国会通过一项计划：在2050年前建造成太空升降机，就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上，另一端系住升降机，放开绳，升降机能到达地球上，科学家可以控制卫星上的电动机把升降机拉到卫星上。已知地球表面的重力加速度g10 m/s2，地球半径r6 400 km，地球自转周期为24 h。某宇航员在地球表面测得体重为800 n，他随升降机垂直地面上升，某时刻升降机加速度为10 m/s2，方向竖直向上，这时此人再次测得体重为850 n，忽略地球公转的影响，根据以上数据()a可以求出升降机此时所受万有引力的大小b可以求出此时宇航员的动能c可以求出升降机此时距地面的高度d如果把绳的一端搁置在同步卫星上，可知绳的长度至少有多长