2011届高考物理模拟试题分类汇编 功和能

功与能功与能 1 2011 石景山模拟 如图2所示 固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为 m的圆环 圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连 弹簧的另一端固定在 地面上的A点 弹簧处于原长h 让圆环沿杆滑下 滑到杆的底端时速度 为零 则在圆环下滑过程中 A 圆环机械能守恒 B 弹簧的弹性势能先增大后减小 C 弹簧的弹性势能变化了mgh D 弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大 答案 C 2 2011 西城一模 如图所示 一块质量为 M 的木板停在光滑的水平面上 木板的左端 有挡板 挡板上固定一个小弹簧 一个质量为 m 的小物块 可视为质点 以水平速度 0从木板的右端开始向左运动 与弹簧碰撞后 弹簧处于弹性限度内 最终又恰好 停在木板的右端 根据上述情景和已知量 可以求出 A 弹簧的劲度系数 B 弹簧的最大弹性势能 C 木板和小物块之间的动摩擦因数 D 木板和小物块组成的系统最终损失的机械能 答案 BD 3 2011 巢湖一检 从地面竖直上抛一个质量为m的小球 小球上升的最大高度为H 设 上升和下降过程中空气阻力大小恒定为F 下列说法正确的是 A 小球上升的过程中动能减少了 mgH B 小球上升和下降的整个过程中机械能减少了FH C 小球上升的过程中重力势能增加了mgH D 小球上升和下降的整个过程中动能减少了FH 答案 C 4 2011 巢湖一检 蹦床比赛中运动员从最高点下落过程可简化为下述物理模型 如图 所示 劲度系数为k的轻弹簧竖直放置 下端固定在水平 地面上 一质量为m的小球 从离弹簧上端高h处自由释 放 压上弹簧后继续向下运动的过程中 若以小球开始下 落的位置为原点 沿竖直向下建立坐标轴ox 则小球的速 度平方随坐标x的变化图象 如图所示 其中OA段为直线 ABC是平滑的曲线 AS段与OA相切于A点 关于A B C各 点对应的位置坐标 及加速度的判断正确的是 0 A B C D 答案 C 5 2011 巢湖一检 质量为500吨的机车以恒定的功率由静止出发 经5 min行驶2 25km 速度达到最大值54km h 设阻力恒定 问 1 机车的功率P多大 2 机车的速 度为36 km h时机车的加速度a多大 解析 1 以机车为研究对象 机车从静止出发至达速度最大值过程 根据动能定理得 2 2 1 m mvfxPt 当机车达到最大速度时 mm fvFvP 由以上两式得W xtv mv P m5 m 3 1075 3 2 2 N v P f 4 m 105 2 当机车速度 v 36 km h 时机车的牵引力N v P F 4 1 1075 3 根据牛顿第二定律mafF 1 得 2 2 102 5 sma 6 2011 福州模拟 如图 2 所示 某中学科技小组制作了利用太阳能驱动小车的装置 当 太阳光照射到小车上方的光电板时 光电板中产生的电流经电动机带动小车前进 小车在 平直的公路上静止开始匀加速行驶 经过时间 t 速度为 v 时功率达到额定功率 并保持不 变 小车又继续前进了 s 距离 达到最大速度 v 设小车的质量为 m 运动过程所受阻力 恒为 f 则小车的额定功率为 A max fv B fv C fs t D max fmvt v 答案 A 7 2011 福州模拟 如图 11 所示 光滑弧形轨道下端与水平传送带上表面等高 轨道上 的 A 点到传送带的竖直距离和传送带上的表面到地面的距离为均为 h 5m 把一物体放 在 A 点由静止释放 当传送带不动 物体从右端 B 点水平飞记 落在水平地面上的 P 点 B P 的水平距离 OP 为 x 2m g 取 10m s2 求 1 当传送带不动 物体飞出 B 点时的速度 2 若传送带以 v 5m s 的速度顺时针方向传送 物体会落在何处 解析 飞出 B 点速度 2 v v 5m s 解得 5 22 tvxm 8 2011 甘肃模拟 某滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB 均可看作斜面 甲 乙两 名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙橇从A点由静止开始分别沿AB和AB 滑下 最后都 停在水平沙面BC上 如图所示 设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同 斜面与水平 面连接处均可认为是圆滑的 滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动 则下列说法中正 确的是 A 甲滑行的总路程一定等于乙滑行的总路程 B 甲在B点的动能一定等于乙在B 点的动能 C 甲在B点的速率一定大于乙在B 点的速率 D 甲全部滑行的水平位移一定与乙全部滑行的水平位移不相等 答案 C 9 2011 惠州模拟 某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自 由下落时机械能是否守恒的实验 实验装置如图所示 图中A B两位置 分别固定了两个光电门传感器 实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通 过A的挡光时间为t1 通过B的挡光时间为t2 为了证明小物体通过A B时 的机械能相等 还需要进行一些实验测量和列式证明 单选 选出下列必要的实验测量步骤 A 用天平测出运动小物体的质量m B 测出A B两传感器之间的竖直距离h C 测出小物体释放时离桌面的高度H D 用秒表测出运动小物体通过A B两传感器的时间 t 若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A B光电门时的速度 并设想如果能满足 关系式 即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒 的 答案 1 B 4分 d t2 2 d t1 2 2gh 10 2011 焦作模拟 一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动 合外力方向不变 大小随时间的变化如图所示 设该物体在 0 t和 0 2t时刻相对于出发点的位移分别是 1 x和 2 x 速度分别是 1 v和 2 v 合 外力从开始至 0 t时刻做的功是 1 W 从 0 t至 0 2t时刻做的功是 2 W 则 A 12 2 5 xx 12 2vv B 12 2 7 xx 12 2 3 vv C 12 2 7 xx 12 4 5 WW D 12 2vv 12 2 5 WW 答案 BC 11 2011 焦作模拟 如图所示 两轻质滑轮固定于天花板 A B 两处 AB 间的距离为 m1 l 忽略滑轮的大小及与绳间的摩擦 一根轻质长绳穿过两个滑轮 它的两端都系上质 量为 m 的重物 使两个滑轮间的绳子水平 在两个滑轮间绳子的中点 C 处 挂上一个质量 M 2 m 的重物 然后无初速释放重物 M 求 A B B C 1 重物 M 速度最大时下降的距离 2 重物 M 下降的最大距离 解析 1 无初速释放重物 M 后 当 M 所受合外力为 0 时 加速 度为 0 速度最大 如图所示 设此时 AD 与竖直方向的夹角为 重物 M 下降的高度为h 对 M 受力分析可得 Mgmg cos2 得 45 所以 m5 0 2 l h 2 无初速释放重物 M 后 当 M 的速度为 0 时 重物 M 下降的 距离最大 设此时重物 M 下落的高度为H 对两个 m 和 M 组成的系统 机械能守恒 由 22 2 2 2 ll HmgMgH 得 mmlH41 122 12 2011 淮南一模 某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的 系统机械能守恒 气垫导轨底座已调水平 1 如图乙所示 用游标卡尺测得遮光条的宽度d cm 实验时将滑块从图 6所示位置由静止释放 由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间 t 1 2 10 2s 则滑 块经过光电门时的瞬时速度为 m s 在本次实验中还需要测量的物理量有 钩码的质量m 和 文字说明并用相应的字母表示 2 本实验通过比较 和 在实验误差允许的范围内相等 用测 量的物理量符号表示 从而验证了系统的机械能守恒 答案 1 0 52 0 43 滑块质量M 滑块移动的距离s 2 mgs 2 2 1 t d Mm 13 2011 济南模拟 如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置 当太阳 光照射到小车上方的光电板 光电板中产生的电流经电动机带动小车前进 若小车在平 直的水泥路上从静止开始加速行驶 经过时间 t 前进距离 s 速度达到最大值 vm 设这 一过程中电动机的功率恒为 P 小车所受阻力恒为 F 那么这段时间内 A 小车做匀加速运动 B 电动机所做的功为 Pt C 电动机所做的功为 2 1 2 mv D 电动机所做的功为 2 1 2 Fsmv 答案 BD 14 2011 济南模拟 北京时间 8 月 22 日消息 2010 年新加坡青奥会在率先进行的女子 十米跳台决赛中 中国选手刘娇以 479 60 分勇夺冠军 为中国跳水队取得开门红 若刘 娇的质量为 m 她入水后受到水的阻力而做减速运动 设水对她的阻力大小恒为 F 在 水中下降高度 h 的过程中 她的 g 为当地重力加速度 A 动能减少了 Fh B 重力势能减少了 mgh C 机械能减少了 F mg h D 机械能减少了 Fh 答案 BD 15 2011 济南模拟 用如图实验装置验证 m1 m2组成的系统机械能守恒 m2从高处 由静止开始下落 m1 上拖着的纸带打出一系列的点 对纸带上的点迹进行测量 即可验 证机械能守恒定律 下图给出的是实验中获取的一条纸带 0 是打下的第一个点 每相 邻两计数点间还有 4 个点 图中未标出 计数点间的距离如图所示 已知 m1 50g m2 150g 则 g 取 10m s2 结果保留两位有效数字 在纸带上打下记数点 5 时的速度 v m s 在打点 0 5 过程中系统动能的增量 EK J 系统势能的减少量 EP J 由此得出的结论是 若某同学作出 hv 2 2 1 图像如图 则当地的实际重力加速度 g m s2 26 40 单位 cm 0 38 4021 60 123456 m1 m2 v2 2 m2 s2 h m 1 20 5 82 0 答案 2 4 0 58 0 60 在误差允许的范围内 m1 m2 组成的系统机械能守恒 9 7 16 2011 济南模拟 游乐场中的一种滑梯如图所示 小朋友从轨道顶端由静止开始下滑 沿水平轨道滑动了一段距离后停下来 则 A 下滑过程中支持力对小朋友做功 B 整个运动过程中小朋友的重力势能减少量等于产生的热量 C 整个运动过程中小朋友的机械能守恒 D 在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友不做功 答案 17 2011 济南模拟 如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图 现有的器材为 带 铁夹的铁架台 电磁打点计时器 纸带 带铁夹的重锤 天平 回答下列问题 为完成此实验 除了所给的器材 还需要的器材有 A 米尺 B 秒表 C 0 12V 的直流电源 D 0 12V 的交流电源 实验中误差产生的原因有 写出两个原因 答案 AD 纸带与打点计时器之间有摩擦 用米尺测量纸带上点的位置时读数有 误差 计算势能变化时 选取始末两点距离过近 交流电频率不稳定 18 2011 济南模拟 如图甲所示 竖直平面内的光滑轨道由直轨道 AB 和圆轨道 BC 组成 小球从轨道 AB 上高 H 处的某点静止滑下 用力传感器测出小球经过圆轨道最高点 C 时 对轨道的压力为 F 并得到如图乙所示的压力 F 随高度 H 的变化关系图象 小球在轨 道连接处无机械能损失 2 10smg 求 1 小球的质量和圆轨道的半径 2 试在图乙中画出小球在圆轨道最低点 B 时对轨道的压力 F 随 H 的变化图象 解析 1 由机械能守恒得 2 2 1 2 C mvRmgmgH 由牛顿第二定律得 R v mFmg C 2 解得 mgH R mg F5 2 根据图象得 kgm1 0 mR2 0 2 由机械能守恒得 2 2 1 B vmmgH 由牛顿第二定律得 R v mmgF B 2 得 110 2 HmgH R mg F 据此作图象如右图 19 2011 济南模拟 如图所示 小球从 A 点以初速度 v0沿粗糙斜面向上运动 到达最高 点 B 后返回 A C 为 AB 的中点 下列说法中正确的是 A 小球从 A 出发到返回 A 的过程中 位移为零 外力做功为零 B 小球从 A 到 C 与从 C 到 B 的过程 减少的动能相等 C 小球从 A 到 C 与从 C 到 B 的过程 速度的变化率相等 D 小球从 A 到 C 与从 C 到 B 的过程 损失的机械能相等 答案 BCD 20 2011 济南模拟 下列各图是反映汽车以额定功率 P额从静止开始匀加速启动 最后 做匀速运动的过程中 其速度随时间以及加速度 牵引力和功率随速度变化的图像 其中 正确的是 答案 ACD 21 2011 济南模拟 一带电小球在空中由 A 点运动到 B 点的过程中 只受重力和电场力 作用 若重力做功 3 J 电场力做功 1 J 则小球的 A 重力势能增加 3 J B 电势能增加 1 J C 动能减少 3 J D 机械能增加 1 J 答案 AD 22 2011 济南模拟 如图所示 水平轨道 AB 与位于竖直面 内半径为 R 0 90 m 的半圆形光滑轨道 BCD 相连 半圆形轨道 的 BD 连线与 AB 垂直 质量为 m 1 0 kg 可看作质点的小滑块在 恒定外力 F 作用下从水平轨道上的 A 点由静止开始向右运动 物体与水平地面间的动摩擦因数 0 5 到达水平轨道的末端 B 点时撤去外力 小滑块继续沿半圆形轨道运动 且恰好能通过轨道最高点 D 滑块脱离 半圆形轨道后又刚好落到 A 点 g 取 10 m s2 求 1 滑块经过 B 点进入圆形轨道时对轨道的压力大小 2 滑块在 AB 段运动过程中恒定外力 F 的大小 解析 1 小滑块恰好通过最高点 则有 mg m R vD 2 设滑块到达 B 点时的速度为 vB 滑块由 B 到 D 过程由动能定理有 2mgR 2 1 mv2D 2 1 mv2B 对 B 点 FN mg m R vB 2 代入数据得 FN 60 N 由牛顿第三定律知滑块对轨道的压力为 60 N 方向竖直向上 2 滑块从 D 点离开轨道后做平抛运动 则 2R 2 1 gt2 SAB vDt 滑块从 A 运动到 B 有 v2B 2aSAB 由牛顿第二定律有 F mg ma 代入数据得 F 17 5 N 23 2011 锦州模拟 在光滑水平面上有一静止的物体 现以水平恒力 1 F推这一物体 作 用一段时间后 换成相反方向的水平恒力 2 F推这一物体 当恒力 2 F作用时间与恒力 1 F作用时间相同时 物体恰好回到原处 在前一段时间内 恒力 1 F对物体做功的平均功 率为 1 P 在后一段时间内 恒力 2 F对物体做功的平均功率为 2 P 则 1 P与 2 P的关系是 A 12 2PP B 12 3PP C 12 1 2 PP D 12 1 3 PP 答案 D 24 2011 锦州模拟 如图所示 质量相等的物体 A 和物体 B 与地面的动摩擦因数相 等 在力 F 的作用下 一起沿水平地面向右移动 x 则 A 摩擦力对 A B 做功相等 B A B 动能的增量相同 C F 对 A 做的功与 F 对 B 做的功相等 D 合外力对 A 做的功与合外力对 B 做的功相等 答案 BD 25 2011 南昌模拟 某兴趣小组在探究物体动能大小实验时 让一物体在恒定合外力作 用下由静止开始沿直线运动 记录下速度 时间 位置等实验数据 然后分别作出动 能 EK随时间变化和动能 EK随位置变化的两个图线 但横坐标没有标出 请你判断物体 动能随位置变化的图线应是图 若图甲中 OA 连线的斜率为 p 图乙中直 线的斜率为 q 则物体在 A 点所对应的瞬时速度的大小为 答案 乙 2p 26 2011 南昌模拟 如图所示 在竖直方向上 A B 物体通过劲度系数为k的轻质弹簧 相连 A 放在水平地面上 B C 两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连 C 放在固 定的光滑斜面上 斜面倾角为 30 用手拿住 C 使细线刚刚拉直但无拉力作用 并保证 ab 段的 细线竖直 cd 段的细线与斜面平行 已知 B 的质 量为 m C 的质量为 4m A 的质量远大于 m 重 力加速度为 g 细线与滑轮之间的摩擦力不计 开始时整个系统处于静止状态 释放 C 后它沿斜 面下滑 斜面足够长 求 1 当 B 物体的速度最大时 弹簧的伸长量 2 B 物体的最大速度 解析 1 通过受力分析可知 当 B 的速度最大时 其加速度为 0 绳子上的拉力大小 5 题图 为为 2mg 此时弹簧处于伸长状态 弹簧的伸长量为 A x 满足 A kxmg 则 A mg x k 2 开始时弹簧压缩的长度为 B mg x k 因 A 质量远大于 m 所以 A 一直保持静止状态 物体 B 上升的距离以及物体 C 沿斜面 下滑的距离均为 AB hxx 由于 AB xx 弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等 弹簧弹力做功为零 且物体 A 刚刚离开地面时 B C 两物体的速度相等 设为 Bm v 由能量关系 2 1 4sin 4 2 Bm mghmghmm v 由此解得2 5 Bm m vg k 27 2011 宁波模拟 近年我国高速铁路技术得到飞速发展 2010 年 12 月 3 日京沪杭高 铁综合试验运行最高时速达到 486 1 公里 刷新了世界记录 对提高铁路运行速度的以 下说法 错误的是 A 减少路轨阻力 有利于提高列车最高时速 B 当列车保持最高时速行驶时 其牵引力与阻力大小相等 C 列车的最高时速取决于其最大功率 阻力及相关技术 D 将列车车头做成流线形 减小空气阻力 有利于提高列车功率 答案 D 28 2011 宁波模拟 如图所示 水平传送带两端点 A B 间的距离为 L 传送带开始时处 于静止状态 把一个小物体放到右端的 A 点 某人用恒定的水平力 F 使小物体以速度 v1匀速滑到左端的 B 点 拉力 F 所做的功为 W1 功率为 P1 这一过程物体和传送带之 间因摩擦而产生的热量为 Q1 随后让传送带以 v2的速度匀速运动 此人仍然用相同的 水平力恒定 F 拉物体 使它以相对传送带为 v1的速度匀速从 A 滑行到 B 这一过程中 拉力 F 所做的功为 W2 功率为 P2 物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为 Q2 下列 关系中正确的是 A W1 W2 P1 P2 Q1 Q2 B W1 W2 P1 P2 Q1 Q2 C W1 W2 P1 P2 Q1 Q2 D W1 W2 P1 P2 Q1 Q2 答案 B 29 2011 宁波模拟 DIS 实验是利用现代信息技术进行的实验 老师上课时 用 DIS 研究 机械能守恒定律 的装置如图 a 所示 在某次实验中 选择 DIS 以图像方式显示实 验的结果 所显示的图像如图 b 所示 图像的横轴表示小球距 D 点的高度 h 纵轴 表示摆球的重力势能 Ep 动能 Ek或机械能 E 试回答下列问题 1 图 b 的图像中 表示小球的重力势能 Ep 动能 Ek 机械能 E 随小球距 D 点的高度 h 变化关系的图线分别是 按顺序填写相应图线所对应的文字 A B v2 F v1 2 根据图 b 所示的实验图像 可以得出的结论是 答案 1 乙 丙 甲 2 在误差允许的范围内 在只有重力做功的情况下 小球的机械能守恒 30 2011 宁波模拟 如图所示 遥控电动赛车 可视为质点 从 A 点由静止出发 经过 时间 t 后关闭电动机 赛车继续前进至 B 点后进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道 通过轨道最高点 P 后又进入水平轨道 CD 上 已知赛车在水平轨道 AB 部分和 CD 部分 运动时受到阻力恒为车重的 0 5 倍 即 k Ff mg 0 5 赛车的质量 m 0 4kg 通电后赛 车的电动机以额定功率 P 2W 工作 轨道 AB 的长度 L 2m 圆形轨道的半径 R 0 5m 空气阻力可忽略 取重力加速度 g 10m s2 某次比赛 要求赛车在运动过 程中既不能脱离轨道 又在 CD 轨道上运动的路程最短 在此条件下 求 1 小车在 CD 轨道上运动的最短路程 2 赛车电动机工作的时间 解析 1 要求赛车在运动过程中既不能脱离轨道 又在 CD 轨道上运动的路程最短 则小车经过圆轨道 P 点时速度最小 此时赛车对轨道的压力为零 重力提供向心力 R v mmg P 2 C 点的速度 由机械能守恒定律可得 22 2 1 2 1 2 CP mvmvRmg 由上述两式联立 代入数据可得 vC 5m s A B C D O R P 设小车在 CD 轨道上运动的最短路程为 x 由动能定理可得 2 2 1 0 C mvkmgx 代入数据可得 x 2 5m 2 由于竖直圆轨道光滑 由机械能守恒定律可知 vB vC 5m s 从 A 点到 B 点的运动过程中 由动能定理可得 2 2 1 B mvkmgLPt 代入数据可得 t 4 5s 31 2011 三明模拟 如图所示 质量为 m 的物块从 A 点由静止开始下落 加速度是 g 2 1 下落 H 到 B 点后与一轻弹簧接触 又下落 h 后到达最低点 C 在由 A 运动到 C 的过程 中 空气阻力恒定 则 A 物块机械能守恒 B 物块和弹簧组成的系统机械能守恒 C 物块机械能减少 2 1 hHmg D 物块 弹簧和地球组成的系统机械能减少 2 1 hHmg 答案 D 32 2011 三明模拟 在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中 1 下面叙述正确的是 A 选用的重锤的质量应当稍大一些 B 必须选用点迹清晰 且第一 二两点间的距离接近 2mm 的纸带才行 C 操作时应先通电再放释放纸带 D 电磁打点计时器都应接在电压为 4 6V 的直流电源上 2 实验桌上有下列器材可供选用 铁架台 电磁打点计时器 复写纸 纸带 秒表 低 压交流电源 带开关 导线 天平 刻度尺 其中不必要的器材有 缺少的器材是 答案 1 AC 2 秒表 天平 重锤 33 2011 三明模拟 如图所示 水 平桌面上有一轻弹簧 左端固定 在 A 点 自然状态时其右端位于 B 点 水平桌面右侧有一竖直放 置的光滑轨道 MNP 其形状为半 径 R 0 8m 的圆环剪去了左上角 135 的圆弧 MN 为其竖直直径 P 点到桌面的竖直 距离也是 R 用质量 m1 0 4kg 的物块将弹簧缓慢压缩到 C 点 释放后弹簧恢复原长 时物块恰停止在 B 点 用同种材料 质量为 m2 0 2kg 的物块将弹簧缓慢压缩到 C 点 释放 物块过 B 点后做匀变速运动其位移与时间的关系为 2 26tts 物块飞离桌 面后由 P 点沿切线落入圆轨道 g 10m s2 求 1 物块 m2过 B 点时的瞬时速度 V0及与桌面间的滑动摩擦因数 2 BP 间的水平距离 3 判断 m2能否沿圆轨道到达 M 点 要求计算过程 4 释放后 m2运动过程中克服摩擦力做的功 解析 1 由物块过 B 点后其位移与时间的关系 2 26tts 得 smv 6 0 2 4sma 加速度 而 m2g m2a 得 0 4 2 设物块由 D 点以初速 D v做平抛 落到 P 点时其竖直速度为 gRvy2 45tan D y v v 得smvD 4 平抛用时为 t 水平位移为 s mstvsgtR D 6 1 2 1 2 得 BD 间位移为m a vv s D 5 2 2 22 0 1 则 BP 水平间距为mss1 4 1 3 若物块能沿轨道到达 M 点 其速度为 M v gRmvmvm DM2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 得2816 2 M v 若物块恰好能沿轨道过 M 点 则 R v mgm M 2 22 解得8 2 Mv 2 M v 即物块不能到达 M 点 4 设弹簧长为 AC 时的弹性势能为 EP 释放 CBP gsmEm 11 时 释放 2 0222 2 1 vmgsmEm CBP 时 且JvmEmm P 2 7 2 2 0221 可 2 m在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为 Wf 则 2 2 2 1 DfP vmWE 可得JWf6 5 34 2011 寿光模拟 质量为 l Ok9 的物体以某初速度在水平面上滑行 由于摩擦阻力的 作用 其动能随位移变化的情况如图所示 则下列判断正确 的是 g 取 lom s2 A 物体与水平面间的动摩擦因数为 0 30 B 物体与水平面间的动摩擦因数为 O 25 C 物体滑行的总时间为 2 Os D 物体滑行的总时间为 4 Os 答案 BD 35 2011 寿光模拟 下表是一辆电动自行车的部分技术指标 其中额定车速是指自行 车于满载 的情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度 额定车速18km h电源输出电压 36V 整车质量 40kg 充电时间6 8h 载重 m kg 电动机额定输出功率 180W 电源36V 12Ah电动机额定工作电压 电流36V 6A 请根据表中数据 完成下列问题 9 取 lOm s2 1 此车所配电动机的额定输入功率是多少 此电动机的内阻是多大 2 在行驶的过程中车受到的阻力是恒为车重 包括载重 的 O o3 倍 试计算该车 在额定车速下的最大载重 m 解析 对于电动机 对于车 由 P 出 Fv v 18km h 5m s 当匀速运动时有 F f 其中 f k m 十 M g 解出 m 80kg 36 2011 苏北模拟 如图所示 固定在竖直面内的光滑圆环半径为 R 圆环上套有质量 分别为 m 和 2m 的小球 A B 均可看作质点 且小球 A B 用一长为 2R 的轻质细杆 相连 在小球 B 从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中 已知重力加速度为 g 下列说法正确的是 A A 球增加的机械能等于 B 球减少的机械能 B A 球增加的重力势能等于 B 球减少的重力势能 C A 球的最大速度为 3 2gR D 细杆对 A 球做的功为mgR 3 8 答案 AD 37 2011 苏北模拟 如图所示装置由 AB BC CD 三段轨道组成 轨道交接处均由很小的 圆弧平滑连接 其中轨道 AB CD 段是光滑的 水平轨道 BC 的长度s 5m 轨道 CD 足够 长且倾角 37 A D 两点离轨道 BC 的高度分别为 1 h4 30m 2 h1 35m 现让质量 为 m 的小滑块自 A 点由静止释放 已知小滑块与轨道 BC 间的动摩擦因数 0 5 重力加 速度 g 取 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 小滑块第一次到达 D 点时的速度大小 小滑块第一次与第二次通过 C 点的时间间隔 小滑块最终停止的位置距 B 点的距离 解析 1 小物块从 A B C D 过程中 由动能定理得 0 2 1 2 21 D mvmgshhmg 将 1 h 2 h s g代入得 D v 3m s 2 小物块从 A B C 过程中 由动能定理得 2 1 2 1 C mvmgsmgh 将 1 h s g代入得 C v 6m s 小物块沿 CD 段上滑的加速度大小a g sin 6m s2 小物块沿 CD 段上滑到最高点的时间 a v t C 1 1s 由于对称性可知小物块从最高点滑回 C 点的时间 12 tt 1s 故小物块第一次与第二次通过 C 点的时间间隔 21 ttt 2s 3 对小物块运动全过程利用动能定理 设小滑块在水平轨道上运动的总路程为 总 s B A A s BC D h2 h1 vD 有 总 mgsmgh 1 将 1 h g代入得 总 s 8 6m 故小物块最终停止的位置距 B 点的距离为 2s 总 s 1 4m 38 2011 铁岭模拟 如图所示 长为 L 的长木板水平放置 在木板的 A 端放置一个质量 为 m 的小物块 现缓慢地抬高 A 端 使木板以左端为轴转动 当木板转到与水平面的夹角 为 时小物块开始滑动 此时停止转动木板 小物块滑到底端的速度为 v 则在整个过程 中 A 支持力对物块做功为零 B 支持力对小物块做功为 mgLsin C 摩擦力对小物块做功为 mgLsin D 滑动摩擦力对小物块做功为 sin 2 1 2 mgLmv 答案 BD 39 2011 温州模拟 验证机械能守恒定律 的实验可以采用如图所示的 甲 或 乙 方案 来进行 1 比较这两种方案 填 甲 或 乙 方案好些 2 如图是该实验中得到的一条纸带 测得每两个计数点间的距离如图中所示 已知相邻 两个计数点之间的时间间隔 T 0 1s 物体运动的加速度 a 该纸带是采 用 填 甲 或 乙 实验方案得到的 答案 1 甲 2 4 8 乙 40 2011 温州模拟 如图所示 在竖直平面内 粗糙的斜面轨 道 AB 的下端与光滑的圆弧轨道 BCD 相切于 B C 是最低点 圆 心角 BOC 37 D 与圆心 O 等高 圆弧轨道半径 R 1 0m 现有 一个质量为 m 0 2kg 可视为质点的小物体 从 D 点的正上方 E 点 处自由下落 DE 距离 h 1 6m 物体与斜面 AB 之间的动摩擦因 数 0 5 取 sin37o 0 6 cos37o 0 8 g 10m s2 求 物体第一次通过 C 点时轨道对物体的支持力 FN的大小 A 打点计时器 纸带 夹子 重锤 甲 自由落体实验 验证机械能守恒定律 打点计时器 小车 纸带 乙 斜面小车实验 验证机械能守恒定律 7 2 O A B C D E F 11 9 16 7 21 5 26 4 单位 cm 要使物体不从斜面顶端飞出 斜面的长度 LAB至少要多长 若斜面已经满足 2 要求 物体从 E 点开始下落 直至最后在光滑圆弧轨道做周期 性运动 在此过程中系统因摩擦所产生的热量 Q 的大小 解析 物体从 E 到 C 由能量守恒得 2 C 2 1 mvRhmg 在 C 点 由牛顿第二定律得 R v mmgF C N 2 联立 解得 FN 12 4 N 从 E D C B A 过程 由动能定理得 0 fG WW 37sin37cos ABG LRhmgW ABf LmgW 37cos 联立 解得 LAB 2 4 m 因为 mgsin37 o mgcos37 o 或 tan37 o 所以 物体不会停在斜面上 物体最后以 C 为中心 B 为一侧最高点沿圆弧轨道做往 返运动 从 E 点开始直至稳定 系统因摩擦所产生的热量 Q EP EP mg h Rcos37 o 联立 解得 Q 4 8 J 41 2011 盐城模拟 如图是用打点计时器打出的 4 条纸带 A B C D 某同学在每条纸 带上取了连续的 4 个点 并用刻度尺测出了相邻两个点间距离 其中一条纸带是 用重锤的自由落体运动做 验证机械能守恒定律 实验时打出的 则该纸带是 所 用交流电频率为 50Hz 当地的重力加速度为 9 791m s2 答案 D 42 2011 盐城模拟 运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目 如图所示 AB 是水平路面 BC 是半径为 20m 的圆弧 CDE 是一段曲面 运动员驾 驶功率始终是 P 1 8 kW 的摩托车在 AB 段加速 到 B 点时速度达到最大 m 20m s 再经 t 13s 的时间通过坡面到达 E 点时 关闭发动机后水平飞出 已知 人和车的总质量 m 180 kg 坡顶高度 h 5m 落地点与 E 点的水平距离 s 16m 重 力加速度 g 10m s2 如果在 AB 段摩托车所受的阻力恒定 求 1 AB 段摩托车所受阻力的大小 2 摩托车过 B 点时受到地面支持力的大小 3 摩托车在冲上坡顶的过程中克服阻力做的功 解析 1 摩托车在水平面上已经达到了最大速度 牵引力与阻力相等 则 fFP 90 P fN 2 摩托车在 B 点 由牛顿第二定律得 R mmgN 2 mg R mN 2 5400N 由牛顿第三定律得地面支持力的大小为 5400N 3 对摩托车的平抛运动过程 有 1 2 g h ts 平抛的初速度16 0 t s m s 摩托车在斜坡上运动时 由动能定理得 22 0 2 1 2 1 mmmghWPt f 求得