衡水中学试题汇编——机械能

1、衡水中学试题汇编机械能1. 有一些同学为了测量篮球从教学楼三楼自由落下时地面对篮球的最大弹力，提出了以下四个方案，你认为可行的是( A )A.甲同学认为把一张白纸平放到地面，然后把篮球的表面洒上水，让篮球击到白纸上，留下水印，然后把白纸放到体重计上，把球慢慢的向下压，当球和水印重合时，根据体重计的读数可知最大弹力的大小B.乙同学认为可以通过测量篮球的质量和落地后弹起的高度，然后根据动能定理可求最大作用力C.丙同学认为根据牛顿第二定律及篮球落地前以及跳离地面瞬间速度可求最大作用力.D.丁同学认为可以把球直接放到普通指针式体重计上，直接读数即可2. 如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和

2、b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为3m的a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放。当a球对地面压力刚好为零时，b球摆过的角度为.下列结论正确的是ABA、=90 B、b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小.C、=45 D、b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大.3. 2008年除夕夜，中国国家足球队客场挑战伊拉克队。第71分钟，由山东鲁能球员郑智头球扳平比分。郑智跃起顶球时，使球以E1=24J的初动能水平飞出，球落地时的动能E2=32J，不计空气阻力。则球落地时的速度与水平方向的夹角为（ A ）A30° B37° C

3、45° D60°4.如图所示，在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔，一根不可伸长的轻绳穿过小孔绳的两端分别拴有一小球C和一质量为m的物体B，在物体B的下端还悬挂有一质量为3m的物体A使小球C在水平板上以小孔为圆心做匀速圆周运动，稳定时，圆周运动的半径为R现剪断连接A、B的绳子，稳定后，小球以2R的半径在水平面上做匀速圆周运动，则下列说法正确的（ D ）A剪断连接A、B的绳子后，B和C组成的系统机械能增加B剪断连接A、B的绳子后，小球C的机械能不变C剪断连接A、B的绳子后，物体B对小球做功为3mgRD剪断连接A、B的绳子前，小球C的动能为2mgR5.如图为一个固定的斜面AB，一

4、小物体从光滑斜面AB的底端A点以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度为h。下列说法中正确的是（设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0）（ BD ）A若把斜面从CB部分截去，小物体冲过C点后上升的最高点仍与B点等高B若把斜面AB变成曲面AEB，小物体沿此曲面上升仍能到达B点C若把斜面弯成圆弧曲面D，小物体沿圆弧内侧仍可达到与B点等高D若把斜面从C点以上部分接入与C点相切的圆弧状光滑管道F，小物体上升的最高点仍与B点等高6.如图所示,重球A（可看作质点）放在光滑的斜面体B上,A、B质量相等.在F的作用下,B在光滑水平面上向左缓慢移动了一段距离,A球相对于C点升高h,若突然撤去F,则 ( ABD

5、 )A.A以后能上升的最大高度为 B.B获得的最大速度为C.在B离开A之前,A、B动量守恒 D.A、B相互作用的冲量大小相等7.如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有 ( BCD )A当A、B加速度相等时，系统的机械能最大B当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大C当A、B的速度相等时，A的速度达到最大D当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大8如图甲所示，光滑水平面上的两个物体A、B在运动中彼此

6、间发生了相互作用，图乙为A、B相互作用前后的速度一时间图象，ADAA、B的质量之比为3：2BA、B的质量之比为2：3CA、B作用前后的总动能减小DA、B作用前后的总动能不变9如图甲、乙所示，是一辆质量为6x103kg的公共汽车在t=0和t=3s末两个时刻的两张照片当t=0时，汽车刚启动，在这段时间内汽车的运动可看成匀加速直线运动图丙是车内拉手环所处位置的图片(悬绳质量忽略不计)，=370，根据题中提供的信息，可以估算出的物理量是(取g=10m/s2)ACA汽车的长度 B汽车所受到的阻力C3s内合外力对汽车所做的功 D3s末汽车牵引力的功率10一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底

7、端已知小物块的初动能为Ek，它返回斜面底端的速度大小为V，克服摩擦阻力做功为Ek2；若小物块冲上斜面的初动能变为2E，则有:DA返回斜面底端时的动能为Ek /2 B返回斜面底端时的动能为3Ek2C返回斜面底端时的速度大小为2V D返回斜面底端时的速度为V11. 如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑（ C ）A在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒B在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动D被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h

8、处12. 在地面上和月球表面以相同初速度分别竖直上抛等质量的两个小球，且均以抛出点为零势面，则下列说法中错误的是:B A在上升过程中两球所受冲量相同 B在上升过程中两球所受重力的平均功率相同 C在上升过程中两球的平均速度相同 D在最高点两球的重力势能相同13铁块Q静止在轻弹簧上方。一个底部有少量胶水的木块P从Q的正上方某高度处由静止开始自由下落，落到Q上后立即和Q粘在一起共同运动，它们共同向下移动一段距离后速度减小到零。关于P、Q和弹簧组成的系统在以上所描述的物理过程中，下列说法中正确的是 CPQP、Q一起共同下落的过程中速度一直是减小的P、Q一起共同下落的过程中动能的减少量等于弹性势能的增加

9、量 全过程中系统重力势能的减少量大于系统弹性势能的增加量全过程中系统重力势能的减少量等于系统弹性势能的增加量14. 如图所示，轻弹簧下端挂一质量为m的物体，另一端悬挂于O点，现将物体拉到与悬点等高的位置并保持弹簧处于原长状态，放手后物体向下运动.在运动到悬点O正下方的过程中，下列说法正确的是（ BC ）A物体机械能守恒B物体机械能在减小C物体和弹簧组成的系统机械能守恒D全过程的初、末状态相比，重力势能和弹性势能之和15.如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动设某时刻物块A运动的

10、速度大小为vA，小球B运动的速度大小为vB，轻绳与杆的夹角为.则(C) AvAvBcos BvBvAsin C小球B减小的势能等于物块A增加的动能D当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大16用水平力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止其速度时间图象如图所示，且，若拉力F做的功为W1，平均功率为P1；物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2，平均功率为P2，则下列选项正确的是BAW1W2；F2Ff BW1= W2 F2Ff CP1P2; F2Ff DP1P2; F2Ff17如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时

11、， 将另一相同质量的小球b从距地面h处以初速度v0水平抛出，两球恰好同时到达同一水平高度h/2处（不计空气阻力）。下列说法中正确的是（ C ）A两小球落地时的速率相同B两小球落地时，重力的瞬时功率相同C从开始运动到两球到达同一水平高度，球a动能的减少量等于球b动能的增加量D到达同一水平的高度后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等18. 如图所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图所示，设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等，则(BD)A0t1时间内F的功率逐渐增大 Bt2时刻物块A的加速度最大Ct2时刻后物块A做反向运动 Dt3时

12、刻物块A的动能最大19如图所示，置于足够长斜面上的盒子内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁接触，斜面光滑且固定于水平地面上一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接，另一端与A相连今用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中BCA弹簧的弹性势能一直减小直至为零BA对B做的功等于B机械能的增加量C弹簧弹性势能的减小量等于A和B机械能的增加量DA所受重力做功和弹簧弹力做功的代数和小于A动能的增加量20.某娱乐项目中，参与者抛出一小球撞击触发器，从而进入下一关，现在将这一过程进行简化，假设参与者在触发器的正下方以V的速率竖直上抛一个小球恰好击中触发器。若参与者

13、仍在刚才的抛出点，沿A、B、C、D四个不同的光滑轨道分别以速率v抛出小球，如图所示。则小球能够击中触发器的可能是（ BCD ）21如图，倾角为的斜面体放在粗糙的水平面上，质量为m的物体A与一劲度系数为k的轻弹簧相连现用拉力F沿斜面向上拉弹簧，使物体A在光滑斜面上匀速上滑，上滑的高度为h，斜面体始终处于静止状态在这一过程中 CDA弹簧的伸长量为 B拉力F做的功为C物体A 的机械能增加mghD斜面体受地面的静摩擦力大小等于Fcos 22如图所示，质量为的滑块以一定初速度滑上倾角为的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力；已知滑块与斜面间的动摩擦因数，取出发点为参考点，能正确描述滑

14、块运动到最高点过程中产生的热量，滑块动能、势能、机械能随时间、位移关系的是（ CD ） A B C D 23如图所示，水平传送带逆时针匀速转动，速度为8 m/s，A、B为两轮圆心正上方的点，AB= L1=6 m，左右两端分别与轨道无缝对接，小物块与轨道左端P碰撞无机械能损失，AP=L2 =5 m，物块与AP、AB间动摩擦因数均为=0.2，物块以一定的初速度vo沿轨道滑上传送带B点，欲使物块可以返回到B点且速度为零，g=10 m/s2，则物块的初速度v。不可能的是 ( D ) A. 7 m/s B. 8 m/s C. 9 m/s D. 10 m/s24如图所示，足够长的水平传送带以速度沿顺时针方

15、向运动，传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接，曲面上的A点距离底部的高度为h=0.45m。一小物块从A点静止滑下，再滑上传送带，经过一段时间又返回曲面，g取10ms2，则下列说法正确的是：CA若=1ms，则小物块能回到A点 B若=2ms，则小物块能回到A点C若=5ms，则小物块能回到A点 D无论等于多少，小物块均能回到A点25.一根用绝缘材料制成劲度系数为k的轻弹簧，左端固定，右端与质量为m、电荷量为+q的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上，当施加一个场强为E水平向右的匀强电场后，小球开始做往复运动。那么ADA小球的运动是简谐振动；B小球做简谐运动的振幅为2qE/k；C运动过程中小球的机械能守恒

16、D小球从左向右的运动过程中，系统的机械能逐渐增大CBOAm26. 如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直直线上的A、B间做简谐振动，O为平衡位置，C为AO的中点，已知OC=h，振子的周期为T，某时刻物体恰经过C点并向上运动，则从此时刻开始的半个周期时间内下列说法正确的是 ( ACD ) A.重力做功2mgh B.该段时间的末状态弹性势与初状态弹性势能相等C.回复力做功为零 D.弹簧弹力做功-2mgh27.如图所示,单摆摆球的质量为m,做简谐运动的周期为T,摆球从最大位移A处由静止释放,摆球运动到最低点B时的速度大小为v,不计空气阻力,则( A )A.摆

17、球从A运动到B的过程中,重力做的功为mv2B.摆球从A运动到B的过程中,重力做的功的平均功率为C.摆球运动到B时重力的瞬时功率为mgvD.摆球经过平衡位置时，所受合外力为028如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，下列叙述中正确的是( BD)A球的加速度的最大值，不一定大于重力加速度gB球所受弹力的最大值，一定大于其重力的2倍C小球的动能逐渐减小，而小球与弹簧组成的系统的机械能保持不变D小球与弹簧组成的系统的势能先减少后增加 29如图所示，传送带与水平面夹角=37°，以 04m/s 的速度顺时针转动，在传送带底端轻轻地放一个小物体，它与

18、传送带间的动 摩擦因数 =08，已知 传送带 从底端 到顶端 长度 L=1m，g=10m/s ，那么物体从底端传送到顶端的过程中，下列说法正确的是 BA摩擦力一直做负功 B摩擦力一直做正功 C摩擦力开始做正功，后来不做功 D以上答案 都不对 30如图，一物体从光滑斜面 AB 底端 A 点以初速度 v0上滑，沿斜面上升的最大高度为 h下列说法中正确的是（设下列情境中物体从 A 点上滑的初速度仍为 v0）：BDA若把斜面 CB 部分截去，物体冲过 C 点后上升的最大高度仍为 h B若把斜面 AB 变成曲面 AEB，物体沿此曲面上升仍能到达 B 点 C若把斜面弯成如图中的弧形 AD，物体仍沿圆弧升高

19、 h D若把斜面 AB 与水平面的夹角稍变大，物体上升的最大高度仍为 h 31关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是： B A滑动摩擦力总是做负功 B滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功 C静摩擦力对物体一定做负功 D静摩擦力对物体总是做正功32A、B两物体质量分别为mA、mB，且3mA=mB，它们以相同的初动能在同一水平地面上滑行A、B两物体与地面的动摩擦因数分别为A、B，且A=2B，设物体A滑行了sA距离停止下来，所经历的时间为tA、而物体B滑行了sB距离停止下来，所经历的时间为tB由此可以判定BAs A>sB tA>tBBsA>sB tA< tBCsA<sB

20、 tA>tBDsA<sB tA<tB33测定运动员体能一种装置如图所示，运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦），下悬一质量为m2的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率v匀速向右运动。下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是（ AC ） A人对传送带做功 B人对传送带不做功C人对传送带做功的功率为m2gv D人对传送带做功的功率为(m1+m2)gv34如图所示，质量分别为m1，m2的两个小球AB，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上，突然加一水平向右的匀强电场后，两球AB将由静止开始运动，在以后的运动过程

21、中，对两小球AB和弹簧组成的系统，以下说法正确的是（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度）：BCDA由于电场力分别对球A和B做正功，故系统机械能不断增加B由于两小球所受电场力等大反向，故系统动量守恒C当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最大D当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时，系统动能最大35在高处的同一点将三个质量相同的小球以大小相等的初速度V0分别上抛、平抛和下抛，则：AA从抛出到落地过程中，重力对它们做功相同B从抛出到落地过程中，重力对它们的平均功率相同C三个小球落地时，重力的瞬时功率相同D三个小球落地时的动量相同。36如图所示，质量为M、倾角为的斜面体A放于水平地面上

22、，把质量为m的小滑块B放在斜面体A的顶端,顶端的高度为h。开始时两者保持相对静止，然后B由A的顶端沿着斜面滑至地面。若以地面为参考系，且忽略一切摩擦力，在此过程中，斜面的支持力对B所做的功为W。下面给出的W的四个表达式中，只有一个是合理的，你可能不会求解，但是你可以通过分析，对下列表达式做出合理的判断。根据你的判断，W的合理表达式应为BABhA. W=0B. C. D37如图，倾角为的斜面体放在粗糙的水平面上，质量为m的物体A与一劲度系数为k的轻弹簧相连现用拉力F沿斜面向上拉弹簧，使物体A在光滑斜面上匀速上滑，上滑的高度为h，斜面体始终处于静止状态在这一过程中 CDA弹簧的伸长量为 

23、B拉力F做的功为C物体A 的机械能增加mghD斜面体受地面的静摩擦力大小等于Fcos 38如图，长为L的轻质杆，中点和右端分别固定着质量为m的A球和B球，杆可绕左端在竖直面内转动现将杆由静止释放，当杆摆到一竖直位置时ABCAB球的速度大小为 BB球的机械能增加了mgL/5CA球的机械能减少了mgL/5D杆对A球的拉力与杆对B球的拉力大小之比为251739如图所示，质量为的滑块以一定初速度滑上倾角为的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力；已知滑块与斜面间的动摩擦因数，取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量，滑块动能、势能、机械能随时间、位移关系的是（ CD ） 4

24、0如图所示，一个小球（视为质点）从H=12m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R=4m的竖直圆环，圆环轨道部分的动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时速度为零，则h之值可能为（g=10m/s2）D A10m B11m C8m D9m 41右图是一种升降电梯的示意图，A为载人箱，B为平衡重物，它们 的质量均为M，上下均有跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动如果电梯中载人的质量为m，匀速上升的速度为v，电梯即将到顶层前关闭电动机，依靠惯性上升h高度后停止，在不计空气和摩擦阻力的情况下，h为D A.

25、 B C D42一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0ms。取g10ms2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是CA重力做功500J B支持力做功50J C合外力做功50J D阻力做功500J 43如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一 小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托往，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为BAh B1.5h C2h D2.5h44如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法正确的是

26、A A F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做的功之和B F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C 木箱克服重力做的功大于木箱增加的重力势能D F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和45.起重机从静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P，以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止，则整个过程中，下列说法正确的是 ( ACD )A. 起重机对货物的最大拉力为P/v1 B起重机对货物的最大拉力为P/v2 C.重物的最大速度v2=P/mg D重物做匀加速运动的时间为46如右

27、图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与一橡皮绳相连，橡皮绳的另一端固定在地面上的A点，橡皮绳竖直时处于原长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（ C ）A圆环机械能守恒B橡皮绳的弹性势能一直增大C橡皮绳的弹性势能增加了mghD橡皮绳再次到达原长时圆环动能最大47在2008北京奥运会上，俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以5.05m的成绩第24次打破世界纪录。图为她在比赛中的几个画面。下列说法中正确的是（D） A运动员过最高点时的速度为零； B撑杆恢复形变时，弹性势能完全转化为动能； C运动员要成功跃过横杆，其重心必须高于横杆； D运动员在上升过程中对杆

28、先做正功后做负功。48如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面不计一切阻力下列说法正确的是（ABD ）A小球落地点离O点的水平距离为2RB小球落地点时的动能为5mgR/2 C小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零D若将半圆弧轨道上部的1/4圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P点高0.5R49静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图所示，图线为半圆则小物块运动到x0处时的动能为（ C ）Fxx0OFmxFOx0A0 B C D50用长度为l的细绳悬挂一个质量为m

29、的小球，将小球移至和悬点等高的位置使绳自然伸直。放手后小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最低点的势能取做零，则小球运动过程中第一次动能和势能相等时重力的瞬时功率为（ C ）ABCD51如图所示，小球以初速v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为（ B ）ABCDEh1H1hOhh252一物体沿斜面向上运动，运动过程中质点的机械能E与竖直高度h关系的图象如图所示，其中0h1过程的图线为水平线，h1h2过程的图线为倾斜直线根据该图象，下列判断正确的是 （ CD ）A物体在0h1过程中除重力外不受其它力的作用B物体在0h1过程中动能始终不变C

30、物体在h1h2过程中合外力与速度的方向一定相反D物体在h1h2过程中不可能做匀速直线运动53构建和谐、节约型社会深得民心，这体现于生活的方方面 面，自动充电式电动车就是很好的一例在电动车的前轮处装有发电机，发电机与蓄电池连接当骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以连通发电机对蓄电池充电，将其它形式的能转化成电能储存起来某人骑车以500 J的初动能在粗糙的水平面上滑行，第一次关闭自动充电装置让车自由滑行，其动能随位移变化的关系如图线所示；第二次启动自动充电装置，其动能随位移变化的关系如图线所示设两种情况下自行车受到的阻力（包括空气阻力和摩擦阻力等）恒定不变，则下列说法中正确的是（ A

31、C ）A自行车受到的阻力为50N B自行车受到的阻力约为83NC第二次向蓄电池所充的电能是200J D第二次向蓄电池所充的电能是250J54如图所示，足够长的水平传送带以速度沿顺时针方向运动，传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接，曲面上的A点距离底部的高度为h=0.45m。一小物块从A点静止滑下，再滑上传送带，经过一段时间又返回曲面，g取10ms2，则下列说法正确的是（ C ）A若=1ms，则小物块能回到A点B若=2ms，则小物块能回到A点C若=5ms，则小物块能回到A点D无论等于多少，小物块均能回到A点55. 随着人类能源消耗的迅速增加,如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务.如

32、图所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个小的坡度.这种设计的优点是( A ) 列车进站时,利用上坡使部分动能转化为重力势能,减少因为刹车而损耗的机械能列车出站时利用下坡把储存的重力势能又转化为动能,起到节能作用相对于普通火车轨道而言,“明珠线”在城市内部,不允许有较大的起步和刹车距离,所以更需题图的设计主要是为了美化城市而设计的风景建筑A. B. C. D.56如图所示，单摆摆球的质量为m，做简谐运动的周期为T，摆球从最大位移A处由静止开始释放，摆球运动到最低点B时的速度为v，则AD（ ）A摆球从A运动到B的过程中重力做的功为B摆球从A运动到B的过程中重力的平均功率为

33、C摆球运动到B时重力的瞬时功率是mgvD摆球运动到B时重力的瞬时功率是零100(8分)如图所示，斜面倾角为45°，从斜面上方A点处由静止 释放一个质量为m的弹性小球，在B点处和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间在C点再次与斜面碰撞。已知AB两点的高度差为h，重力加速度为g，不考虑空气阻力。求：（1）小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P；（2）小球落到C点时速度的大小。【解析】（1）小球下降过程中，做自由落体运动，落到斜面B点的速度为v，满足： 解得： 所以小球在AB段重力的平均功率： （2）小球从B到C做平抛运动，设B到C的时间为t， 竖直方向： 水平方向

34、： 解得： 所以C点的速度为 101（12分）如图所示是在工厂的流水线上安装的水平传送带，用水平传送带传送工件可大大提高工作效率水平传送带以恒定的速度V0=2 m/s运送质量为m=0.5 kg的工件，工件都是以V=1 m/s的初速从A位置滑上传送带工件与传送带之间的动摩擦因数=0.2每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时后一个工件立即滑上传送带取g=l0 m/s2，求：(1)工件经多长时间停止相对滑动；(2)在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离；(3)摩擦力对每个工件做的功；(4)每个工件与传送带之间的摩擦产生的内能【解析】（1）由牛顿第二定律有： （2）正常运行时工件间的距离：（3）摩擦

35、力对每个工件做功；（4）每个工件与传送带之间的相对位移：S相对=V0t-（V0t+ Vt）/2摩擦产生的内能102（13分）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点后其位移与时间的关系为，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。g=10m/s2，求

36、： （1）BP间的水平距离。 （2）判断m2能否沿圆轨道到达M点。 （3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功【解析】1）设物块块由D点以初速做平抛，落到P点时其竖直速度为得平抛用时为t，水平位移为s，在桌面上过B点后初速BD间位移为则BP水平间距为 （2）若物块能沿轨道到达M点，其速度为， 轨道对物块的压力为FN，则 解得即物块不能到达M点 （3）设弹簧长为AC时的弹性势能为EP，物块与桌面间的动摩擦因数为，释放释放且在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，则 可得103(8分)如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角=30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v0=2 m/s的速率运行.

37、现把一质量为m=10 kg的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底端，经时间1.9 s，工件被传送到h=1.5 m的高处，取g=10 m/s2.求：(1)工件与皮带间的动摩擦因数；(2)电动机由于传送工件多消耗的电能.【解析】由题图得，皮带长s=3 m(1)工件速度达v0前，做匀加速运动的位移s1=t1= 达v0后做匀速运动的位移s-s1=v0（t-t1）解出加速运动时间 t1=0.8 s加速运动位移 s1=0.8 m所以加速度a=2.5 m/s2工件受的支持力N=mgcos从牛顿第二定律，有N-mgsin=ma解出动摩擦因数 (2)在时间t1内，皮带运动位移s皮=v0t=1.6 m 在时间t1内

38、，工件相对皮带位移 s相=s皮-s1=0.8 m在时间t1内，摩擦发热 Q=N·s相=60 J工件获得的动能 Ek=mv02=20 J工件增加的势能Epmgh150 J电动机多消耗的电能W =Q+Ek十Ep=230 J104.如图所示,两个光滑的定滑轮的半径很小,表面粗糙的斜面固定在地面上,斜面的倾角=30°.用一根跨过定滑轮的细绳连接甲乙两物体,把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行,把乙物体悬在空中,并使悬线拉直且偏离竖直方向=60°.现同时释放甲乙两物体,乙物体将在竖直平面内振动,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好未滑动.已知乙物体的质量为m

39、=1kg,若取重力加速度g=10 m/s2.求:甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力.【解析】设甲物体的质量为M,所受的最大静摩擦力为f,则当乙物体运动到最高点时,绳子上的弹力最小,设为T1,对乙:T1=mgcos此时甲物体恰好不下滑,有Mgsin=f+T1得Mgsin=f+mgcos当乙物体运动到最低点时,设绳子上的弹力最大,设为T2为乙物体由动能定理: mgl(1-cos)= mv2又由牛顿第二定律:T2-mg=m此时甲物体恰好不上滑,则有Mgsin+f=T2得Mgsin+f=mg(3-1cos)可解得M=2.5 kgf=mg(1-cos)=7.5 N【答案】:2.5 kg 7.5 N

40、hF10123945678105(9分)、如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为现有10个质量均为m 、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内重力加速度为g求：(1)水平外力F的大小；(2)1号球刚运动到水平槽时的速度；(3)整个运动过程中，2号球对1号球所做的功【解析】以10个小球整体为研究对象，由力的平衡条件可得 Fcos10mgsin.（1分）得F10

41、mgtan.（1分）以1号球为研究对象，根据机械能守恒定律可得 （1分） 得.（1分）撤去水平外力F后，以10个小球整体为研究对象，利用机械能守恒定律可得.（2分） 得 以1号球为研究对象，由动能定理得 （2分）得（1分）106（10分）在一次特技表演中，一电动小车的运动路径运动如图所示，小车从A点由静止出发，沿粗糙的水平直轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆形轨道，运动一周后又从B点离开圆轨道进入水平光滑轨道BC段，在C与平面D间是一水池.已知小车质量m=0.1kg、L=10m、R=0.32m、h=1.25m、s=1.50m，在AB段所受阻力为0.3N.小车只在AB路段可以施加牵引力

42、，牵引力的功率为P=1.2W，其他路段电动机关闭.问：要使小车能够顺利通过圆形轨道的最高点且能落在右侧平台D上，小车电动机至少工作多长时间？（g取10m/s2）【解析】设车刚好越过圆轨道最高点，设最高点速度为v2，最低点速度为v1在最高点由牛顿第二定律得 mg=（1分）由机械能守恒定律得 mv12=mv22+mg(2R) （2分）解得 v1=4m/s（1分）小车在离开C点后做平抛运动由h=gt2 得t=0.5s（1分）x=v1t=2m（1分）xs ，所以小车能够越过蓄水池（1分）设电动机工作时间为t0，在AB段由动能定理得Pt0-fL=mv12（2分）解得t0=16/9s（1分）107（8分）

43、国家的宇航员完成了对火星表面的科学考察任务，乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱，如图所示。为了安全，返回舱与轨道舱对接时，必须具有相同的速度。已知返回舱返回过程中需克服火星的引力而做的功可由如下公式计算：，其中：R为火星的半径，r为轨道舱到火星中心的距离，m为返回舱与人的总质量，g为火星表面的重力加速度。已知本次科学考察中轨道舱到火星中心的距离r=，设 m、R、g为已知的物理量。不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响，则该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量才能完成与轨道舱对接？安全返回到轨道舱。【解析】返回舱与人在火星表面附近有： 设返回舱与轨道舱对接时速度大小为v，则： 返

44、回舱与轨道舱对接时，具有的动能为： 把上面两式代入，得： 返回舱返回过程克服引力做功= 所以返回舱返回时至少需要能量108(12分)如图所示，质量M=2kg足够长的木板静止在水平地面上，与地面的动摩擦因数1=0.1，另一个质量m=1kg的小滑块，以6m/s的初速度滑上木板，滑块与木板之间的动摩擦因数2=0.5，g取l0m/s2（1）若木板固定，求小滑块在木板上滑动的时间（2）若木板不固定，求小滑块自滑上木板到相对木板处于静止的过程中，摩擦力对系统做的功？（3）若木板不固定，求木板相对地面运动位移达最大值的过程中m对M的摩擦力对M做的功？【答案】（1）12s(2)-16.5J(3)3J109（1

45、8分）为了研究过山车的原理，物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示。一个小物块以初速度，从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数（g取10m/s2，） （1）要使小物块不离开轨道，并从水平轨道DE滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件? （2）a.为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?b按照“a

46、”的要求，小物块进入轨道后可以有多少次通过圆轨道上距水平轨道高为0.01m的某一点。【解析】（1）小物块做平抛运动，经时间t到达A处时，令下落的高度为h，水平分速度为v，竖直分速度为 2分设物块进入圆轨道最高点时有最小速度v1，此时物块受到的重力恰好提供向心力，令此时半径为R0 1分物块从抛出到圆轨道最高点的过程中 1分联立上式，解得：R0=0.66m 1分若物块从水平轨道DE滑出，圆弧轨道的半径有： （1分） （2）a为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道AB，则物块上升的高度应小于或等于 3分 物块能够滑回倾斜轨道AB，则 （1分） b物块冲上圆轨道H1=1.65m高度时速度变为0，

47、然后返回斜轨道h1高处再滑下，然后再次进入圆轨道达到的高度为H2。有 2分 2分 得： 1分 之后物块在竖直圆轨道和倾斜轨道之间往返运动，同理n次上升的高度 为一等比数列。 2分当n=5时，上升的最大高度小于0.01m，则物块共有8次通过距水平轨道高为0.01m的某一点。 1分110（18分），光电计时器的实验简易示意图如下，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的西瓯XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01ms光滑水平导轨MN上放两相同小物块A、B，其宽度a=3.0×10-2m，左端挡板处有一弹射装置P，右端N处与水平传送带理想连接，今将

48、挡光效果好，宽度为d3.6×103m的两块黑色磁带分别贴在物块A和B上，且高出物块，并使高出物块部分在通过光电门时挡光传送带水平部分长度L=8m，沿逆时针方向以恒定速度v=6m/s匀速传动物块A、B与传送带间的动摩擦因数，质量mA=mB=1kg开始时在A、B间压缩一轻弹簧，锁定其处于静止状态，现解除锁定，弹开A、B，迅速移去轻弹簧，两物块第一次通过光电门，计时器显示读数均为t=9.0×10-4s取g=10m/s2，试求： （1）弹簧储存的弹性势能EP；（2）物块B沿传送带向右滑动的最远距离sm；（3）物块B滑回水平面MN的速度大小；（4）若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的A在水平面上相碰，且A、B碰后互换速度，则弹射装置P至少