【高考导航】2013届高考物理一轮复习单元过关检测（五） 功和能

1 高考导航高考导航 2013 2013 届高考物理一轮复习单元过关检测 五 功和届高考物理一轮复习单元过关检测 五 功和 能 人教版 能 人教版 时间 时间 9090 分钟分钟 满分 满分 100100 分分 一 选择题一 选择题 本大题共本大题共 1010 个小题 每小题个小题 每小题 5 5 分 共分 共 5050 分 每小题只有一个选项正确 分 每小题只有一个选项正确 请将正确选项前的字母填在题后的括号内请将正确选项前的字母填在题后的括号内 1 1 2011 2011 年江苏单科年江苏单科 如图所示 演员正在进行杂技表演 由图可估如图所示 演员正在进行杂技表演 由图可估 算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于 A A 0 30 3 J J B B 3 3 J J C C 3030 J J D D 300300 J J 解析 一只鸡蛋重约为解析 一只鸡蛋重约为 1 1 N N 人的身高一般为 人的身高一般为 1 61 6 m m 则鸡蛋被抛出的高度约为 则鸡蛋被抛出的高度约为 0 60 6 m m 则鸡蛋获得的最大机械能约为 则鸡蛋获得的最大机械能约为E E mghmgh 1 0 61 0 6 0 60 6 J J 故人对鸡蛋做的 故人对鸡蛋做的 功约为功约为 0 60 6 J J 最接近 最接近 0 30 3 J J 故 故 A A 正确 其他选项错误 正确 其他选项错误 答案 答案 A A 2 2 如图所示 把小车放在光滑的水平桌面上 用轻绳跨过定滑 如图所示 把小车放在光滑的水平桌面上 用轻绳跨过定滑 轮使之与盛有砂子的小桶相连 已知小车的质量为轮使之与盛有砂子的小桶相连 已知小车的质量为M M 小桶 小桶 与砂子的总质量为与砂子的总质量为m m 把小车从静止状态释放后 在小桶下 把小车从静止状态释放后 在小桶下 落竖直高度落竖直高度h h的过程中 若需考虑滑轮及空气的阻力 小车未与滑轮相撞 下列说的过程中 若需考虑滑轮及空气的阻力 小车未与滑轮相撞 下列说 法中正确的是法中正确的是 A A 小车获得的动能为 小车获得的动能为mghmgh B B 小车获得的动能小于 小车获得的动能小于MmghMmgh M M m m C C 小桶与砂子的机械能减少 小桶与砂子的机械能减少MmghMmgh M M m m D D 小车的机械能增加 小车的机械能增加mghmgh 解析 整体除动能和势能转化外 还有机械能转化为内能 所以机械能不守恒 小解析 整体除动能和势能转化外 还有机械能转化为内能 所以机械能不守恒 小 桶和砂子的重力势能桶和砂子的重力势能mghmgh转化为整体的动能和内能 所以小车获得的动能转化为整体的动能和内能 所以小车获得的动能 或机械或机械 能增加能增加 小于小于MmghMmgh M M m m 选项 选项 A A D D 错 错 B B 错 小桶的机械能减少量大于小车获错 小桶的机械能减少量大于小车获 得的动能 选项得的动能 选项 C C 错误 错误 答案 答案 B B 3 3 质量为 质量为 1010 kgkg 的物体 在变力的物体 在变力F F作用下沿作用下沿x x轴做直线运动 轴做直线运动 力随坐标力随坐标x x的变化情况如图所示 物体在的变化情况如图所示 物体在x x 0 0 处 速度为处 速度为 1 1 m sm s 一切摩擦不计 则物体运动到 一切摩擦不计 则物体运动到x x 1616 m m 处时 速度处时 速度 大小为大小为 A A 2 2 m sm s B B 3 3 m sm s 2 2 C C 4 4 m sm s D D m sm s 1 17 7 解析 力 位移图象下的面积表示功 由图象可知 一部分正功与另一部分负功抵解析 力 位移图象下的面积表示功 由图象可知 一部分正功与另一部分负功抵 消 外力做的总功消 外力做的总功W W FxFx 4040 J J 根据动能定理 根据动能定理W W mvmv2 2 mvmv 得 得v v 3 3 m s m s 1 1 2 2 1 1 2 22 2 0 0 答案 答案 B B 4 4 如图所示 如图所示 A A B B C C三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一 高度同时开始运动 高度同时开始运动 A A由静止释放 由静止释放 B B的初速度方向沿斜的初速度方向沿斜 面向下 大小为面向下 大小为v v0 0 C C的初速度方向沿斜面水平 大小的初速度方向沿斜面水平 大小 也为也为v v0 0 下列说法中正确的是 下列说法中正确的是 A A 滑到斜面底端时 滑到斜面底端时 C C的动能最大的动能最大 B B 滑到斜面底端时 滑到斜面底端时 B B的动能最大的动能最大 C C A A和和C C将同时滑到斜面底端将同时滑到斜面底端 D D C C一定是最后滑到斜面底端一定是最后滑到斜面底端 解析 滑块解析 滑块C C在运动中所受摩擦力方向不是沿斜面向下的 所以在运动中所受摩擦力方向不是沿斜面向下的 所以C C沿斜面向下方向沿斜面向下方向 的加速度比的加速度比A A和和B B大 大 C C比比A A先滑到斜面底端 先滑到斜面底端 C C D D 错误 克服摩擦力做的功等于错误 克服摩擦力做的功等于 摩擦力和路程的乘积 摩擦力和路程的乘积 C C在斜面上运动的路程大 在斜面上运动的路程大 C C克服摩擦力做的功最多 克服摩擦力做的功最多 A A 错错 误 误 B B 正确 正确 答案 答案 B B 5 5 某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究 他 某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究 他 们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动 并们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动 并 将小车运动的全过程记录下来 通过处理转化为将小车运动的全过程记录下来 通过处理转化为 v v t t图象 如图所示图象 如图所示 除除 2 2 s s 1010 s s 时间段图象为曲线外 其余时间段图象均为直时间段图象为曲线外 其余时间段图象均为直 线线 已知在小车运动的过程中 已知在小车运动的过程中 2 2 s s 1414 s s 时间段内小车的功率保持不变 在时间段内小车的功率保持不变 在 1414 s s 末停止遥控而让小车自由滑行 小车的质量为末停止遥控而让小车自由滑行 小车的质量为 1 01 0 kgkg 可认为在整个运动过程中 可认为在整个运动过程中 小车所受到的阻力大小不变 则不正确的是小车所受到的阻力大小不变 则不正确的是 A A 小车受到的阻力大小为 小车受到的阻力大小为 1 51 5 N N B B 小车加速阶段的功率为 小车加速阶段的功率为 9 9 W W C C 小车匀速行驶阶段的功率为 小车匀速行驶阶段的功率为 9 9 W W D D 小车加速过程中位移大小为 小车加速过程中位移大小为 4242 m m 解析 在解析 在 1414 s s 1818 s s 时间段 时间段 a a 1 51 5 m sm s2 2 则 则F Ff f mama 1 51 5 N N A A 不符合题不符合题 v v t t 意 在意 在 0 0 2 2 s s 内小车做匀加速运动 由内小车做匀加速运动 由P P FvFv可知 小车的功率逐渐增大 可知 小车的功率逐渐增大 B B 符符 合题意 在合题意 在 1010 s s 1414 s s 小车做匀速直线运动 牵引力小车做匀速直线运动 牵引力F F F Ff f P P FvFv 1 5 61 5 6 W W 9 9 W W C C 不符合题意 不符合题意 0 0 2 2 s s 内 内 x x1 1 3 3 m 2m 2 s s 1010 s s 内根据动能定理 内根据动能定理 3 PtPt F Ff fx x2 2 mvmv mvmv 得 得x x2 2 3939 m m 则 则x x x x1 1 x x2 2 4242 m m D D 不符合题意 不符合题意 1 1 2 22 2 2 2 1 1 2 22 2 1 1 答案 答案 B B 6 6 2012 2012 年毫州模拟年毫州模拟 有一竖直放置的有一竖直放置的 T T 形架 表面光滑 形架 表面光滑 滑块滑块A A B B分别套在水平杆与竖直杆上 分别套在水平杆与竖直杆上 A A B B用一不可伸长用一不可伸长 的轻细绳相连 的轻细绳相连 A A B B质量相等 且可看做质点 如图所示 质量相等 且可看做质点 如图所示 开始时细绳水平伸直 开始时细绳水平伸直 A A B B静止 由静止释放静止 由静止释放B B后 已知当后 已知当 细绳与竖直方向的夹角为细绳与竖直方向的夹角为 60 60 时 滑块时 滑块B B沿着竖直杆下滑的沿着竖直杆下滑的 速度为速度为v v 则连接 则连接A A B B的绳长为的绳长为 A A B B 4 4v v2 2 g g 3 3v v2 2 g g C C D D 3 3v v2 2 4 4g g 4 4v v2 2 3 3g g 解析 设滑块解析 设滑块A A的速度为的速度为v vA A 因绳不可伸长 两滑块沿绳方向的分速度大小相等 因绳不可伸长 两滑块沿绳方向的分速度大小相等 得 得 v vA Acoscos 30 30 v vB Bcoscos 60 60 又 又v vB B v v 设绳长为 设绳长为l l 由 由A A B B组成的系统机械能组成的系统机械能 守恒得 守恒得 mglmglcoscos 60 60 mvmv mvmv2 2 以上两式联立可得 以上两式联立可得 l l 故选 故选 D D 1 1 2 22 2A A 1 1 2 2 4 4v v2 2 3 3g g 答案 答案 D D 7 7 2011 2011 年上海综合年上海综合 用图示装置可以研究动能和重力势能转用图示装置可以研究动能和重力势能转 化中所遵循的规律 在摆锤从化中所遵循的规律 在摆锤从A A位置由静止开始向下摆动位置由静止开始向下摆动 到到D D位置的过程中位置的过程中 重力做正功 重力势能增加重力做正功 重力势能增加 重力的瞬时功率一直增大重力的瞬时功率一直增大 动能转化为重力势能动能转化为重力势能 摆线对摆锤的拉力不做功摆线对摆锤的拉力不做功 若忽略阻力 系统的总机械能为一恒量若忽略阻力 系统的总机械能为一恒量 A A B B C C D D 解析 摆锤向下运动 重力做正功 重力势能减小 故解析 摆锤向下运动 重力做正功 重力势能减小 故 错误 由于开始静止 所错误 由于开始静止 所 以开始重力功率为零 在以开始重力功率为零 在D D位置物体位置物体v v的方向与重力垂直 的方向与重力垂直 P PG G G G v v coscos 可 可 知知P PG G 0 0 而在从 而在从A A位置摆动到位置摆动到D D位置的过程中 重力功率不为零 所以所受重力位置的过程中 重力功率不为零 所以所受重力 的瞬时功率先增大后减小 的瞬时功率先增大后减小 错误 在向下运动的过程中 重力势能减小 动能增错误 在向下运动的过程中 重力势能减小 动能增 加 故加 故 错误 摆线拉力与错误 摆线拉力与v v方向始终垂直 不做功 只有重力做功 故机械能守方向始终垂直 不做功 只有重力做功 故机械能守 恒 故恒 故 正确 选正确 选 D D 答案 答案 D D 4 8 8 如图所示 两光滑斜面的倾角分别为 如图所示 两光滑斜面的倾角分别为 30 30 和和 45 45 质量分别为 质量分别为 2 2m m和和m m的两个滑块的两个滑块 用不可伸长的轻绳通过滑轮连接用不可伸长的轻绳通过滑轮连接 不计滑轮的质量和摩擦不计滑轮的质量和摩擦 分别置于两个斜面上并 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 A A 质量为 质量为 2 2m m的滑块受到重力 绳的张力 沿斜面下滑的力和斜面的支持力的作用的滑块受到重力 绳的张力 沿斜面下滑的力和斜面的支持力的作用 B B 质量为 质量为m m的滑块均沿斜面向上运动的滑块均沿斜面向上运动 C C 绳对质量为 绳对质量为m m的滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力的滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力 D D 系统在运动中机械能均不守恒 系统在运动中机械能均不守恒 解析 质量为解析 质量为 2 2m m的物体受到重力 斜面支持力 绳的拉力共三个力 没有下滑力 的物体受到重力 斜面支持力 绳的拉力共三个力 没有下滑力 所以所以 A A 错误 错误 2 2m m m m的物体互换前 的物体互换前 2 2m m的物体重力沿斜面的分力为的物体重力沿斜面的分力为 2 2mgmg sin sin 30 30 大于大于m m的重力沿斜面的分力的重力沿斜面的分力mgmgsinsin 45 45 所以 所以m m上滑上滑 2 2m m下滑下滑 2 2m m m m互换后 互换后 2 2m m重力沿斜面的分力更要大于重力沿斜面的分力更要大于m m的重力沿斜面的分力 所以仍是的重力沿斜面的分力 所以仍是m m上滑上滑 2 2m m下滑下滑 因此因此 B B 正确 绳对滑块的拉力与滑块对绳的拉力是作用力与反作用力应等大反向 正确 绳对滑块的拉力与滑块对绳的拉力是作用力与反作用力应等大反向 所以所以 C C 错误 对错误 对 2 2m m m m与地球构成的系统 只有重力做功 绳的拉力是系统内部弹与地球构成的系统 只有重力做功 绳的拉力是系统内部弹 力 能量没有向外界传递 机械能是守恒的 故力 能量没有向外界传递 机械能是守恒的 故 D D 错误 错误 答案 答案 B B 9 9 如图甲所示 质量为 如图甲所示 质量为m m 1 1 kgkg 的物体置于倾角为的物体置于倾角为 37 37 固定的粗糙斜面上 对固定的粗糙斜面上 对 物体施以平行于斜面向上的拉力物体施以平行于斜面向上的拉力F F t t1 1 1 1 s s 时撤去拉力 物体运动的部分时撤去拉力 物体运动的部分v v t t图图 象如图乙 下列说法正确的是象如图乙 下列说法正确的是 g g 1010 m sm s2 2 A A 拉力 拉力F F的大小为的大小为 2020 N N B B 物体运动到最高点的时间为 物体运动到最高点的时间为 3 3 s s C 0C 0 1 1 s s 内重力的平均功率为内重力的平均功率为 100100 W W D D t t 4 4 s s 时物体的速度大小为时物体的速度大小为 1010 m sm s 解析 由乙图可知 物体加速时 解析 由乙图可知 物体加速时 a a1 1 2020 m sm s2 2 撤去 撤去F F后 后 a a2 2 1010 m sm s2 2 方向沿 方向沿 斜面向下 由牛顿第二定律得斜面向下 由牛顿第二定律得F F mgmgsinsin mg mgcoscos mama1 1 mgmgsinsin mg mgcoscos mama2 2 得 得F F 3030 N N 物体减速的时间 物体减速的时间t t2 2 2 2 s s 故 故 B B 正确 正确 A A v vm m a a2 2 错误 错误 mgmg mgmgsinsin 6060 W W C C 错误 物体至最高点后错误 物体至最高点后mgmgsinsin mg mgcoscos P P v vm m 2 2 mama3 3 得 得a a3 3 2 2 m sm s2 2 故 故t t 4 4 s s 时物体的速度时物体的速度v v a a3 3 t t 3 3 2 2 m sm s D D 错误 错误 答案 答案 B B 5 1010 2012 2012 年淮南模拟年淮南模拟 一质点竖直向上运动 运动过程中质点的机械能与高度的关系一质点竖直向上运动 运动过程中质点的机械能与高度的关系 的图象如图所示 其中的图象如图所示 其中O O h h1 1过程的图线为水平线 过程的图线为水平线 h h1 1 h h2 2过程的图线为倾斜直过程的图线为倾斜直 线 根据该图象 下列判断正确的是线 根据该图象 下列判断正确的是 A A 质点在 质点在O O h h1 1过程中除重力外不受其他力的作用过程中除重力外不受其他力的作用 B B 质点在 质点在O O h h1 1过程中动能始终不变过程中动能始终不变 C C 质点在 质点在h h1 1 h h2 2过程中合外力与速度的方向一定相同过程中合外力与速度的方向一定相同 D D 质点在 质点在h h1 1 h h2 2过程不可能做匀速直线运动过程不可能做匀速直线运动 解析 质点竖直向上运动 在解析 质点竖直向上运动 在O O h h1 1过程中机械能守恒 机械能守恒的条件是系过程中机械能守恒 机械能守恒的条件是系 统除重力做功外无其他外力做功或其他外力做功之和为零 质点在统除重力做功外无其他外力做功或其他外力做功之和为零 质点在O O h h1 1过程中过程中 可能受其他外力作用 但外力做功之和为零 可能受其他外力作用 但外力做功之和为零 A A 错误 错误 O O h h1 1过程中机械能守恒 过程中机械能守恒 重力势能增加 动能减小 重力势能增加 动能减小 B B 错误 质点在错误 质点在h h1 1 h h2 2过程中机械能不断减小 除重过程中机械能不断减小 除重 力外 其他力做负功 合外力与速度的方向一定相反 力外 其他力做负功 合外力与速度的方向一定相反 C C 错误 质点在错误 质点在h h1 1 h h2 2过过 程中重力势能不断增加 机械能不断减小 动能不断减小 不可能做匀速直线运程中重力势能不断增加 机械能不断减小 动能不断减小 不可能做匀速直线运 动 动 D D 正确 正确 答案 答案 D D 二 非选择题二 非选择题 本题共本题共 6 6 个小题 共个小题 共 5050 分 解答时应写出必要的文字说明 方程式和分 解答时应写出必要的文字说明 方程式和 演算步骤 有数值计算的要注明单位演算步骤 有数值计算的要注明单位 1111 5 5 分分 小华有一只按压型圆珠笔 她想估测里面小弹簧在被圆珠笔尾端压紧过程小华有一只按压型圆珠笔 她想估测里面小弹簧在被圆珠笔尾端压紧过程 中弹性势能的增加量 请你在不拆解圆珠笔的前提下帮助她完成这一想法 中弹性势能的增加量 请你在不拆解圆珠笔的前提下帮助她完成这一想法 当地当地 重力加速度重力加速度g g已知已知 1 1 除刻度尺外 还需要的测量工具是除刻度尺外 还需要的测量工具是 2 2 需测量的物理量及符号是需测量的物理量及符号是 3 3 用所测物理量表示所估测的弹性势能增加量 用所测物理量表示所估测的弹性势能增加量 E E 答案 答案 1 1 天平天平 2 2 竖直弹起的高度竖直弹起的高度h h 或水平弹出的位移或水平弹出的位移x x 下落高度 下落高度h h 圆珠 圆珠 笔的质量笔的质量m m 3 3 mghmgh 或或 m mg gx x2 2 4 4h h 1212 5 5 分分 验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律 的实验采用重物自由下落的方法 的实验采用重物自由下落的方法 1 1 用公式用公式mvmv2 2 mghmgh来验证时 对纸带上起点的要求是来验证时 对纸带上起点的要求是 1 1 2 2 6 2 2 若实验中所用重物质量若实验中所用重物质量m m 1 1 kgkg 打点纸带如图所示 打点时间间隔为 打点纸带如图所示 打点时间间隔为 0 020 02 s s 则记录 则记录B B点时 重物的速度点时 重物的速度v vB B 重物动能 重物动能E Ek kB B 从开始下从开始下 落起至落起至B B点 重物的重力势能减少量是点 重物的重力势能减少量是 因此可得出的结论是 因此可得出的结论是 解析 解析 1 1 用公式用公式mvmv2 2 mghmgh 验证机械能守恒定律 其中 验证机械能守恒定律 其中mvmv2 2是从开始下落点到是从开始下落点到 1 1 2 2 1 1 2 2 参考点的动能增量 因此 初速度应该为零 参考点的动能增量 因此 初速度应该为零 2 2 v vB B ACAC m sm s 0 590 59 m s m s v v s sA AC C 2 2t t 3 31 1 4 4 7 7 8 8 1 10 0 3 3 0 0 0 04 4 由由E Ek k mvmv2 2得得E Ek kB B mvmv 1 1 2 2 1 1 2 22 2B B 1 0 59 1 0 592 2J J 0 170 17 J J 1 1 2 2 E Ep p mghmghOB OB 1 9 8 17 6 101 9 8 17 6 10 3 3J J 0 170 17 J J 由此可得出结论 在误差允许的范围内重物动能增加量等于重物重力势能的减少由此可得出结论 在误差允许的范围内重物动能增加量等于重物重力势能的减少 量 机械能守恒 量 机械能守恒 答案 答案 1 1 初速度为零初速度为零 2 0 59 2 0 59 m sm s 0 170 17 J J 在误差允许范围内 机械能守恒在误差允许范围内 机械能守恒 1313 9 9 分分 如图所示 让摆球从图中如图所示 让摆球从图中C C点由静止开始运动 正好摆点由静止开始运动 正好摆 到悬点正下方到悬点正下方D D处时 线被拉断 紧接着 摆球恰好能沿竖直处时 线被拉断 紧接着 摆球恰好能沿竖直 放置的光滑半圆形轨道内侧做圆周运动 已知摆球质量放置的光滑半圆形轨道内侧做圆周运动 已知摆球质量m m 0 50 5 kgkg 摆线长 摆线长l l 2 02 0 m m 轨道半径 轨道半径R R 2 02 0 m m 不计空气阻 不计空气阻 力 力 g g 1010 m sm s2 2 1 1 求摆球刚开始摆动时 摆线与竖直方向的夹角求摆球刚开始摆动时 摆线与竖直方向的夹角 2 2 如仅在半圆形轨道内侧如仅在半圆形轨道内侧E E点下方点下方 圆弧有摩擦 摆球到达最低点圆弧有摩擦 摆球到达最低点F F时的速度为时的速度为 1 1 4 4 6 6 m sm s 求摩擦力对摆球做的功 求摩擦力对摆球做的功 解析 解析 1 1 摆球由摆球由C C D D 由机械能守恒定律得 由机械能守恒定律得 mglmgl 1 1 coscos mvmv 1 1 2 22 2 0 0 又因为球恰好能做圆周运动 所以又因为球恰好能做圆周运动 所以v v0 0 g gR R 解得 解得 60 60 2 2 对摆球由对摆球由D D到到F F点 根据动能定理得 点 根据动能定理得 7 mgmg2 2R R W WFf Ff mvmv mvmv 1 1 2 22 2F F 1 1 2 22 2 0 0 代入数据解得 代入数据解得 W WFf Ff 1616 J J 答案 答案 1 60 1 60 2 2 1616 J J 1414 9 9 分分 质量为质量为m m的滑块与倾角为的滑块与倾角为 的斜面间的动摩擦因的斜面间的动摩擦因 数为数为 tantan 斜面底端有一个和斜面垂直放置 斜面底端有一个和斜面垂直放置 的弹性挡板 滑块滑到底端与它碰撞时没有机械能损失 的弹性挡板 滑块滑到底端与它碰撞时没有机械能损失 如图所示 若滑块从斜面上高为如图所示 若滑块从斜面上高为h h处以速度处以速度v v0 0开始沿斜面下滑 设斜面足够长 开始沿斜面下滑 设斜面足够长 求 求 1 1 滑块最终停在何处 滑块最终停在何处 2 2 滑块在斜面上滑行的总路程是多少 滑块在斜面上滑行的总路程是多少 解析 解析 1 1 对滑块受力分析 重力沿斜面的分力对滑块受力分析 重力沿斜面的分力F F1 1 mgmgsinsin 又滑动摩擦力 又滑动摩擦力 F Ff f F FN N mg mgcoscos 由题意 由题意 tantan 即 即 coscos sinsin 故 故 mg mgcoscos mgmgsinsin 即最大静摩擦力小于重力沿斜面的分力 所以最终一定停即最大静摩擦力小于重力沿斜面的分力 所以最终一定停 在斜面底端 在斜面底端 2 2 设滑块在斜面上滑行的总路程为设滑块在斜面上滑行的总路程为s s 全过程由动能定理 有 全过程由动能定理 有 mghmgh mg mgcoscos s s 0 0 mvmv 1 1 2 22 2 0 0 解得解得s s 2 2g gh h v v2 2 0 0 2 2 g gc co os s 答案 答案 1 1 斜面底端斜面底端 2 2 2 2g gh h v v2 2 0 0 2 2 g gc co os s 1515 10 10 分分 如图甲所示 在同一竖直平面内的两正对着的相同半圆光滑轨道 相隔一如图甲所示 在同一竖直平面内的两正对着的相同半圆光滑轨道 相隔一 定的距离 虚线沿竖直方向 一小球能在其间运动 今在最高点定的距离 虚线沿竖直方向 一小球能在其间运动 今在最高点A A与最低点与最低点B B各各 放一个压力传感器 测试小球对轨道的压力 并通过计算机显示出来 当轨道距放一个压力传感器 测试小球对轨道的压力 并通过计算机显示出来 当轨道距 离变化时 测得两点压力差与距离离变化时 测得两点压力差与距离x x的图象如图乙所示 的图象如图乙所示 g g取取 1010 m sm s2 2 不计空气 不计空气 阻力 求 阻力 求 1 1 小球的质量为多少 小球的质量为多少 8 2 2 若小球在最低点若小球在最低点B B的速度为的速度为 2020 m sm s 为使小球能沿轨道运动 为使小球能沿轨道运动 x x的最大值为多的最大值为多 少 少 解析 解析 1 1 设轨道半径为设轨道半径为R R 由机械能守恒定律得 由机械能守恒定律得 mvmv mgmg 2 2R R x x mvmv 1 1 2 22 2B B 1 1 2 22 2A A 对对B B点 点 F FN1 N1 mgmg m m v v2 2B B R R 对对A A点 点 F FN2 N2 mgmg m m v v2 2A A R R 由由 式得式得 两点压力差两点压力差 F FN N F FN1 N1 F FN2 N2 6 6mgmg 2 2m mg gx x R R 由图象得 截距由图象得 截距 6 6mg