1、2014-2015学年浙江省舟山中学高一（下）期中物理试卷一单项选择题：（本题共10小题，每小题3分，共30分每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确选对的得4分，有选错或不答的得0分）1（3分）以下说法正确的是（） A 物体所受的合力不等于零，它的机械能可能守恒 B 物体所受合力的功为零，它的机械能一定守恒 C 物体做匀速运动，它的机械能一定守恒 D 物体所受的合力等于零，它的机械能一定守恒【考点】： 机械能守恒定律【专题】： 机械能守恒定律应用专题【分析】： 判断机械能守恒常用有两种方法：看是否只有重力或弹簧的弹力做功，看动能和势能之和是否保持不变【解析】： 解：A、物体所受到的合外力不为
2、零时，可能只有重力做功，比如自由落体运动，机械能守恒，故A正确B、合力对物体做功为零，根据动能定理得知，物体的动能不变，但重力势能可能变化，机械能可能不守恒，比如竖直方向上的匀速圆周运动，故B错误C、物体做匀速运动，可能有除重力或弹簧的弹力以外的力做功，机械能不守恒，比如物体匀速下降时，故C错误D、物体所受的合力等于零，若物体做匀速直线运动，由上分析可知，机械能不一定守恒，故D错误故选：A【点评】： 解决本题的关键知道机械能守恒的条件，掌握判断机械能是否守恒常用的两种方法2（3分）关于功率的概念，下列说法中正确的是（） A 功率是描述力对物体做功多少的物理量 B 由可知，功率与时间成反比 C
3、由P=Fv可知：只要F不为零，v也不为零，那么功率P就一定不为零 D 某个力对物体做功越快，它的功率就一定大【考点】： 功率、平均功率和瞬时功率【专题】： 功率的计算专题【分析】： 功率是反映做功快慢的物理量，与时间无关瞬时功率P=Fv，F不为零，v也不为零，那么功率P就一定不为零【解析】： 解：A、功率是描述力做功快慢的物理量故A错误，D正确 B、功率的大小与时间无关故B错误 C、根据P=Fvcos，知F不为零，v也不为零，当F与v的夹角为90度，功率为零故C错误故选：D【点评】： 解决本题的关键知道功率是描述做功快慢的物理量，以及知道瞬时功率的公式P=Fv3（3分）如图所示，轻弹簧的一端固
4、定在墙上，小孩对弹簧的另一端施加一个向右的作用力让弹簧伸长，那么，在弹簧伸长的过程中（） A 弹簧对小孩做正功 B 小孩对弹簧做负功 C 弹簧的弹性势能增加 D 弹簧对墙壁做正功【考点】： 功的计算；弹性势能【专题】： 功的计算专题【分析】： 做功的条件：力，力的方向上的位移当力的方向与位移的方向相同做正功，相反做负功【解析】： 解：A、弹簧对小孩的力的方向与作用点的位移方向相反，则做负功故A错误B、小孩对弹簧力的方向与作用点的位移方向同，则做正功故B错误 C、因弹簧弹力做负功，则弹性势能增加则C正确D、因对墙壁的作用点不动，则不做功则D错误故选：C【点评】： 明确做功由力及作用点的位移决定4
5、（3分）人用手托着质量为m的“小苹果”，从静止开始沿水平方向运动，前进距离L后，速度为v（“小苹果”与手始终相对静止），“小苹果”与手掌之间的动摩擦因数为，则下列说法正确的是（） A 手对苹果的作用力方向竖直向上 B 苹果所受摩擦力大小为mg C 手对苹果做的功为mv2 D 苹果对手做功mgL【考点】： 功的计算；共点力平衡的条件及其应用【专题】： 功的计算专题【分析】： 根据物体加速度的方向，结合物体的受力，利用牛顿第二定律和动能定理求解【解析】： 解：A、苹果的加速度方向水平方向，苹果的合力方向在水平方向上，苹果受到重力和手的作用力，而重力在竖直方向，故手的作用力应为斜上方，故A错误；B、
6、两物体相对静止，故所受摩擦力为静摩擦力，故B错误C、根据动能定理可的W=，故手对苹果做的功为mv2，故C正确；D、由于手发生了位移，且受到水平方向的摩擦力；故苹果对手做功，做功为fx，但静摩擦力不知道，故无法求的做功大小，故D错误故选：C【点评】： 做好苹果的受力分析，合理利用牛顿第二定律和动能定理即可判断5（3分） 如图所示，质量为m的物体在与水平方向成角的拉力作用下，在水平面上匀速移动位移s已知物体与平向间的动摩擦因数为，则外力做功大小为（） A mgs B mgscos C D 【考点】： 功的计算；牛顿第二定律【专题】： 功的计算专题【分析】： 根据物体匀速运动，可求拉力F大小，根据W
7、=FScos可求功【解析】： 解：物体在F作用下匀速移动，根据受力分析可求得：水平方向上：Fcos=f竖直方向上：N+Fsin=mgf=N联立三式，可得：F=故力F做功：W=FScos=故D正确，ABC错误故选：D【点评】： 本题关键是根据物体运动状态进行受力分析，从而根据W=FScos可求功的大小6（3分） 质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力的作用，下落的加速度为，在物体下落高度为h的过程中，下列说法不正确的是（） A 物体的动能增加了 B 物体的机械能减少了 C 物体克服阻力做功 D 物体的重力势能减少了mgh【考点】： 功能关系；功的计算【分析】： 物体静止开始下落，受到阻力，由加
8、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【解析】： 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，由牛顿第二定律：mgf=ma，得受到阻力为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B错误；C正确；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正确；本题选不正确的，故选：B【点评】： 本题应明确重力势能变化是由重力做功引起，而动能变化是由合力做功导致，除重力以外的力做功等于机械能的变化7（3分） 如图所示
9、，在外力作用下某质点运动的vt图象为正弦曲线，从图中可判断（） A 在0t1时间内，外力做负功 B 在0t1时间内，外力的功率逐渐增大 C 在t2时刻，外力的功率最大 D 在t1t3时间内，外力做的总功为零【考点】： 功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的图像；功的计算【专题】： 功率的计算专题【分析】： 由vt图象可知物体的运动方向，由图象的斜率可知拉力的方向，则由功的公式可得出外力做功的情况，由P=Fv可求得功率的变化情况【解析】： 解：A、在0t1时间内，由图象可知，物体的速度沿正方向，加速度为正值且减小，故力与速度方向相同，故外力做正功；故A错误；B、图象斜率表示加速度，加速度对应
10、合外力，合外力减小，速度增大；由图象可知0时刻速度为零，t1时刻速度最大但拉力为零，由P=Fv可知外力的功率在0时刻功率为零，t1时刻功率也为零，可知功率先增大后减小，故B错误C、t2时刻物体的速度为零，由P=Fv可知外力的功率为零，故C错误D、在t1t3时间内物体的动能变化为零，由动能定理可知外力做的总功为零，故D正确；故选D【点评】： 本题要求学生能熟练掌握图象的分析方法，由图象得出我们需要的信息B答案中采用极限分析法，因开始为零，后来为零，而中间有功率，故功率应先增大，后减小8（3分） 木块A从斜面底端以初速度v0冲上斜面，经一段时间，回到斜面底端若木块A在斜面上所受的摩擦阻力大小不变则
11、下列说法正确的是（） A 木块上滑的时间与下滑的时间相等 B 木块在上滑过程中与下滑过程中摩擦力的平均功率相等 C 木块在上滑过程中与下滑过程中合力做功的绝对值相等 D 木块在上滑过程中与下滑过程中机械能的变化量相等【考点】： 机械能守恒定律【专题】： 机械能守恒定律应用专题【分析】： 对木块进行受力分析，由牛顿第二定律判断出上滑与下滑过程加速度大小，然后分析答题【解析】： 解：A、设斜面的倾角为，由牛顿第二定律得，上滑时：mgsin+mgcos=ma，a=gsin+gcos，下滑时，mgsinmgcos=ma，a=gsingcos，由此可知，上滑时的加速度大于下滑时的加速度，上滑与下滑时的位
12、移相等，由s=at2可知，由于aa，则上滑时间小于下滑时间，故A错误；B、木块上滑与下滑时摩擦力做功相等，上滑的时间短，因此上滑过程中摩擦力的功率大，故B错误；C、由v2=2ax可得v=，由于上滑与下滑时的位移x相等，而上滑时的加速度大于下滑时的加速度，因此木块回到斜面底端时的速度小于木块的初速度，由动能定理可知，上滑过程合外力做功大于下滑过程合外力的功，故C错误；D、机械能的变化量等于克服摩擦力做的功，由于上滑与下滑过程中克服摩擦力做功相等，所以上滑过程与下滑过程机械能的变化量相等，故D正确；故选：D【点评】： 应用牛顿第二定律判断出木块加速度大小，应用匀变速运动的位移公式与速度位移公式、功
13、率公式、动能定理即可正确解题9（3分）2012年8月8日英国伦敦举行的奥运会上，刘翔虽然在110米跨栏中意外摔伤，但是他的奥运精神激励了中华儿女他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，右脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心如图所示，假设刘翔的质量为m，在起跑时前进的时间s内，重心升高h，获得的速度为v，克服阻力做功为W阻，则在此过程中（） A 刘翔的机械能增加了mv2 B 刘翔的重力做功为W重=mgh C 刘翔自身做功为W人=mv2+mgh D 刘翔自身做功为W人=mv2+mgh+W阻【考点】： 功能关系；功的计算【分析】： 根据机械能的定义求解运动员增加的机械能根据重心上升的高度求解运动员
14、克服重力做功根据动能定理求解运动员做功【解析】： 解：A、由题意知，运动员重心升高为h获得的速度为v，则运动员的机械能增加量为mv2+mgh故A错误B、运动员的重心升高为h，重力做功为W重=mgh故B错误C、D、根据动能定理得：W人W阻mgh=，得到故C错误；D正确故选：D【点评】： 本题考查动能定理及重力做功与重力势能的关系； 在解题中要熟练应用有关能量的几个定律，如动能定理、机械能守恒及功能关系10（3分）如图所示为牵引力F和车速倒数的关系图象若一汽车质量为2103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，设其最大车速为30m/s，下列说法不正确的是（） A 汽车所受阻力为210
15、3N B 汽车在车速为15m/s，功率为6104W C 汽车匀加速的加速度为3m/s2 D 汽车匀加速所需时间为5s【考点】： 牛顿第二定律【分析】： 从图线看出，开始图线与x轴平行，表示牵引力不变，牵引车先做匀加速直线运动，倾斜图线的斜率表示额定功率，即牵引车达到额定功率后，做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，做匀速直线运动【解析】： 解：A、当速度为30m/s时，牵引车的速度达到最大，做匀速直线运动，此时F=f，所以f=2103N故A正确BCD、牵引车的额定功率P=fv=210330W=6104W匀加速直线运动的加速度a= m/s2，匀加速直线运动的末速度v=m/s=10m/s，匀加
16、速直线运动的时间t=5s因为15m/s10m/s，所以汽车速度为15m/s时，功率已达到额定功率故B、D正确，C错误因选不正确的，故选：C【点评】： 解决本题的关键能够从图线中分析出牵引车的运动情况，知道倾斜图线的斜率表示牵引车的额定功率二、不定项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确选全对的得4分，有漏选的得2分，选错或不答的得0分）11（4分） 如图所示，一人站在商场的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起斜向上做加速运动，则下列说法中正确的是（） A 人对踏板的压力大于人所受到的重力 B 人只受到重力和踏板对人的支持力两个力作用 C 踏板对人做的
17、功等于人的机械能增加量 D 人所受合力做的功等于人的机械能的增加量【考点】： 功能关系；物体的弹性和弹力【专题】： 力学综合性应用专题【分析】： 人随扶梯一起斜向上加速运动的过程中，受到重力、踏板对人的支持力和静摩擦力三个力作用，根据竖直方向的加速度方向分析人对踏板的压力大小与人所受到的重力大小关系踏板对人做的功等于人的机械能增加量人所受合力做的功等于人的动能的增加量【解析】： 解：A、人随扶梯一起斜向上做加速运动，有竖直向上的加速度，处于超重状态，则人对踏板的压力大小大于人所受到的重力大小故A正确B、人随扶梯一起斜向上加速运动的过程中，人相对于扶梯有向后运动趋势，人要受到扶梯的静摩擦力则人受
18、到重力、踏板对人的支持力和静摩擦力三个力作用故B错误C、根据功能关系得知，除了重力以外的力对人做功等于人的机械能的增加，即踏板对人做的功等于人的机械能增加量故C正确D、根据动能定理得知，人所受合力做的功等于人的动能的增加量故D错误故选：AC【点评】： 对于受力分析，一般按重力、弹力和摩擦力的顺序进行分析对于功能关系，要理解并掌握几对常见的对应关系：合力做功等于动能的变化，除重力以外的力做功等于机械能的变化，等等12（4分）如图所示，2013年2月15日，一颗陨星坠落俄罗斯中西部地区，造成数百人受伤在影响最严重的车里雅宾斯克州，爆炸造成玻璃窗破碎和人员受伤忽略陨星的质量变化，在陨星靠近地球的过程
19、中，下列说法正确的是（） A 陨星的重力势能随时间增加均匀减小 B 陨星与地球组成的系统机械能不守恒 C 陨星减少的重力势能等于陨星增加的内能 D 陨星的机械能不断减小【考点】： 功能关系；动能和势能的相互转化【分析】： 陨星靠近地球过程，受到重力和阻力作用，做加速运动，由于摩擦，一部分机械能转化为内能【解析】： 解：A、陨星靠近地球过程，受到重力和阻力作用，做加速运动，故重力势能随时间增加不是均匀减小，故A错误；B、由于克服空气阻力做功，陨星与地球组成的系统机械能不守恒，故B正确；C、由于克服空气阻力做功，陨星减少的重力势能等于动能增加量和内能增加量之和，故C错误；D、由于克服空气阻力做功，
20、陨星的机械能不断减小，故D正确；故选：BD【点评】： 本题关键是明确陨星的受力情况、运动情况和能量转化情况，基础问题13（4分） 一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用下列判断正确的是（） A 02s内外力的平均功率是W B 第2秒内外力所做的功是J C 第2秒末外力的瞬时功率最大 D 第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是【考点】： 动能定理的应用；动量定理；功率、平均功率和瞬时功率【专题】： 计算题；压轴题【分析】： 本题可由动量定理求得1s末及2s末的速度，再由动能定理可求得合力的功；由功率公式求得功率；
21、【解析】： 解：由动量定理Ft=mv2mv1求出1s末、2s末速度分别为：v1=2m/s、v2=3m/s 由动能定理可知合力做功为w=故02s内功率是，故A正确；1s末、2s末功率分别为：P1=F1v1=4w、P2=F2v2=3w；故C错误；第1秒内与第2秒动能增加量分别为：、，故第2s内外力所做的功为2.5J，B错误；而动能增加量的比值为4：5，故D正确；故选AD【点评】： 本题也可由动力学公式求解出1s末及2s末的速度，再由动能定理求解；不过在过程上就稍微繁琐了点14（4分） 如图所示，质量m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F=mgsin；已知滑块与斜面间
22、的动摩擦因数=tan，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Q，滑块动能Ek、势能Ep、机械能E随时间t、位移s关系的是（） A B C D 【考点】： 动能；重力势能；机械能守恒定律【分析】： 对物体受力分析，受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律列式求解加速度，然后推导出位移和速度表达式，再根据功能关系列式分析【解析】： 解：对物体受力分析，受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，设加速度沿着斜面向上，根据牛顿第二定律，有：Fmgsinmgcos=ma其中：F=mgsin，=tan联立解得：a=gsin即物体沿着斜面向上做匀减速直线运动；位移x=v0t+速度v=
23、v0+atA、产生热量等于克服滑动摩擦力做的功，即Q=fx，由于x与t不是线性关系，故Q与t不是线性关系，故A错误；B、Ek=，由于v与t是线性关系，故mv2与t不是线性关系，故B错误；C、物体的位移与高度是线性关系，重力势能Ep=mgh，故Eps图象是直线，故C正确；D、物体运动过程中，拉力和滑动摩擦力平衡，故相当于只有重力做功，故机械能总量不变，故D正确；故选：CD【点评】： 本题关键明确物体的运动规律，然后根据功能关系得到表达式分析图象15（4分）中国跳水“梦之队”在伦敦奥运会包揽了女子跳水金牌，吴敏霞凭借个人实力平了伏明霞、郭晶晶世界纪录如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述
24、模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点（B位置）对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是（） A 运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零 B 在这个过程中，运动员的动能一直在减小 C 在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加 D 在这个过程中，运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他做的功【考点】： 功的计算；弹性势能【专题】： 功的计算专题【分析】： 运动员从接触跳板开始，受到弹力和重力两个力，在整个过程中，弹力从0 增加到最大，合力先减小和增大，速度先增大后减小【解析】： 解：A、从接触跳板到最低点，弹力一直增
25、大，合力先减小后增大故A错误 B、加速度的方向先向下后向上，速度先和加速度同向再和加速度反向，可知速度先增大后减小，动能先增大后减小故B错误 C、形变量一直在增大，弹性势能一直在增加故C正确 D、根据动能定理，重力做正功，弹力做负功，动能在减小，所以运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他做的功故D正确故选：CD【点评】： 解决本题的关键掌握力与运动的关系，当加速度与速度同向，速度增加，当加速度与速度反向，速度减小16（4分）如图所示为粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为，传送带由电动机牵引以恒定速度v转动，粮袋与传送带间的动摩擦因数为=2tan，正常工作时工人在B
26、点将质量为m的粮袋放到传送带上，粮袋相对传送带滑动一段距离后随传送带一起运动到达上端A在这一过程中，下列说法中正确的是（） A 开始阶段粮袋受到合外力大小为mgsin B 粮袋与传送带间因摩擦产生的热量为mv2 C 粮袋受到合外力所做功为mv2 D 电动机所做功为mv2+mgLsin【考点】： 功能关系【分析】： 对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律求出小物体加速时的加速度，物体运动的总时间为匀加速运动与匀速运动的时间之和；由功能关系知传送带对小物体做的功等于小物体机械能的增量电动机多做的功等于小物体机械能的增量和系统摩擦产生的内能之和【解析】： 解：A、根据牛顿第二定律得：mgcosmgsi
27、n=ma解得：a=gsin故A正确；B、当小物块的速度为v时，小物块在传送带上运动的位移为：l=设物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q，由（1）知小物块与传送带之间的相对位移l，摩擦生热为：Q=Ffl=mglcos=2tanmgcos=故B错误；C、粮袋受到合外力所做功等于其动能的增大，为mv2故C正确；D、故由功能关系可得电动机做的功：W=Ek+Ep=mv2+mgLsin30；电动机做功使物块的机械能增加，故电动机做的功为：W总=W+Q=mv2+mgLsin故D错误故选：AC【点评】： 注意分析小物体的运动过程，根据受力确定物体的运动，注意判断小物体是全程匀加速还是先匀加速再匀速运动；注意分析
28、各力做功与对应能量变化的关系三、实验和填空题：（共22分，把答案填在答题纸相应的横线上或按题目要求作答）17（10分）用如图甲所示的实验装置“探究做功与物体速度变化的关系”，当静止的小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做功记为W，则当用2条、3条、4条橡皮筋并在一起进行实验时，橡皮筋对小车做功可分别记为2W、3W、4W每次实验中小车获得的速度v由打点计时器所打的纸带测出（1）打点计时器与学生电源按图（乙）连接，正确的连接是B（填“A”或“B”）（2）关于本实验的下列要求和操作中，必须得有ACA每根橡皮筋的粗细和原长必须尽可能相同B用天平测量小车的质量C每次实验时小车都必须从同一个位置由静
29、止释放D在接通打点计时器电源的同时释放小车（3）实验中木板略微倾斜，这样做CA是为了释放小车后，小车能匀加速下滑B防止纸带上打点不清晰C可使得橡皮筋做的功等于丁合力对小车做的功D可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动（4）图（丙）是某次实验得到的一段纸带，由此可算出小车获得的最大速度大小为0.95m/s（保留两位有效数字）（5）列举一个产生实验误差的主要原因：橡皮筋粗细不相同；或没有平衡摩擦力；或测量长度有误等【考点】： 探究功与速度变化的关系【专题】： 实验题【分析】： （1）打点计时器使用交流电（2）小车在水平的平面上被橡皮筋拉动做功，导致小车的动能发生变化小车的速度由纸带上打点来计算，从而能求
30、出小车的动能变化每次实验时橡皮筋伸长的长度都要一致，则一根做功记为W，两根则为2W，然后通过列表描点作图探究出功与动能变化的关系；（3）根据实验原理橡皮筋做的功等于小车增加的动能，要消除摩擦力带了的影响分析答题（4）根据纸袋上的数据可以判定，各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，利用公式：v=可得出结论；（5）根据实验原理，则可知，产生误差的根源有：长度的测量，或摩擦阻力，或橡皮筋粗细不一【解析】： 解：（1）打点计时器使用交流电，故应该B图连接（2）A、橡皮筋对小车做的功我们没法直接测量，所以我们是通过改变橡皮筋的条数的方法来改变功，因此需要相同的橡皮筋，故A正确；B、通过橡皮筋的条数来确
31、定做功的多少，则小车的质量不需要测量，故B错误；C、为了让橡皮筋的功能有倍数关系就要求将橡皮筋拉到同一位置处，故C正确；D、必须先接通电源后释放纸带，故D错误（3）使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力的分量大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动；小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故ABD错误，C正确；故选：C（4）各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是1.90cm时做匀速直线运动，因t=0.02s，利用公式：v=可得：v=m/s=0.95m
32、/s；（5）根据实验原理，则产生实验误差的主要原因：橡皮筋粗细不相同，或没有平衡摩擦力，或测量长度有误等；故答案为：（1）B，（2）AC，（3）C，（4）0.95，（5）橡皮筋粗细不相同；或没有平衡摩擦力；或测量长度有误等【点评】： 要掌握实验原理与实验注意事项，同时注意数据处理时注意数学知识的应用，本题是考查应用数学知识解决物理问题的好题18（12分）现要通过实验验证机械能守恒定律实验装置如图1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量
33、遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度用g表示重力加速度完成下列填空和作图：（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为mgs，动能的增加量可表示为（M+m）若在运动过程中机械能守恒，与s的关系式为=s（2）多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值，结果如下表所示：以s为横坐标，为纵坐标，在图2的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点
34、作直线，求得该直线的斜率k=2.39（2.382.44都可以）104 m1s2（保留3位有效数字）由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出s直线的斜率k0，将k和k0进行比较，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律【考点】： 验证机械能守恒定律【专题】： 实验题；机械能守恒定律应用专题【分析】： 本题的关键是滑块和砝码组成的系统机械能守恒，在求系统减少的重力势能时注意砝码的重力势能增加了mgs，滑块和砝码的速度大小相等，可求出系统增加的动能，然后根据机械能守恒可得出与s的关系式，再讨论即可【解析】： 解：（1）根据几何关系可得导轨倾角sin=，滑块从A到B过程中系统重力
35、势能减少量为=Mgssinmgs=Mgs.mgs=mgs滑块速度为v=，所以系统动能增加量=（M+m）=（M+m）若机械能守恒应有=，将上式代入整理可得=s（2）描点、连线如图所示，斜率k=2.39故答案为（1）mgs，（M+m），s （2）如图，2.39（2.382.44都可以）【点评】： 求解实验题的关键是正确利用物理规律列出方程，然后再求解即可，注意本实验属于滑块和砝码组成的系统的机械能守恒四计算题：（共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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）19（6分） 质量m=1kg的物体，在水平拉力F的作用下，
36、沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中EkS的图线如图所示求：（1）物体的初速度多大？（2）物体和平面间的摩擦系数为多大？（g取10m/s2）（3）拉力F的大小【考点】： 动能定理；牛顿第二定律【专题】： 动能定理的应用专题【分析】： 初速度可以从图中初动能来解决；摩擦系数可以利用48m只受摩擦力，用动能定理来解决；力F的作用过程为04m，仍用动能定理来求解即可【解析】： 解：（1）由图象知：；代入数据得：v0=2m/s；故物体的初速度为2m/s（2）48m内，物体只受摩擦力作用，由动能定理得：mgx2=0EK1；代入数据得：=0.25；故物体
37、和平面间的摩擦系数为0.25；（3）04m内，由动能定理得 Fx1mgx1=EK1EK0；代入数据得：F=4.5N故拉力F的大小为4.5N答：（1）物体的初速度为2m/s；（2）物体和平面间的摩擦系数为0.25；（3）拉力F的大小为4.5N【点评】： 本题为动能定理中的图象类问题，题型比较新，不过难度并不大，只要把握两坐标轴的物理意义，选择合适的过程分析，即可解决问题20（6分） 一个质量m=0.20kg的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖立的圆环上的B点，弹簧的上端固定于环的最高点A，环的半径R=0.50m，弹簧的原长L0=0.50m，劲度系数为4.8N/m，如图所示若小球从图中所示位置B
38、点由静止开始滑到最低点C时，弹簧的弹性势能EP=0.60J取重力加速度g=l0m/s2，求：（1）小球到C点时的速度vc的大小（2）小球在C点时环对它的作用力大小和方向【考点】： 机械能守恒定律；向心力【专题】： 机械能守恒定律应用专题【分析】： 小球在下降中小球的重力势能转化为动能和弹性势能，由小球与弹簧机械能守恒条件可知小球到C点时的速度大小；小球在最低点弹力与重力的合力充当向心力，由牛顿第二定律可得出小球在C点对环的作用力的大小【解析】： 解：（1）小球由B点滑到C点，由动能定理mvC2=mg（R+Rcos60）+W弹力由题意可知，W弹力=0.60J解得：VC=3m/s（2）在C点：F弹
39、=（2Rl0）k=2.4N设环对小球作用力为N，方向指向圆心，由牛顿第二定律得：F+Nmg=mN=3.2N小球对环作用力为N则有：N=N=3.2N；方向竖直向下答：（1）小球到C点时的速度vc的大小3m/s；（2）小球在C点对环的作用力3.2N，方向竖直向下【点评】： 本题要注意我们研究的系统是小球与弹簧而不是小球，若说明是小球与弹簧系统则机械能守恒；而只对小球机械能是不定恒的21（12分）滑板运动是深受年轻人喜爱的一种极限运动一种U型池的滑板运动场地截面示意图如图所示，场地由两个完全相同的圆弧滑道AB、CD和水平滑道BC构成，圆弧滑道的半径R=4.25m，B、C分别为圆弧滑道的最低点，B、C
40、间的距离s=8.0m运动员从A点出发，通过AB、BC滑道，冲向CD滑道，到达圆弧滑道的最高位置D后竖直向上腾空跃起，在空中做出翻身、旋转等动作，然后再落回D点假设某次运动中运动员经过水平滑道B点时水平向右的速度v0=17m/s，运动员从B点运动到C点所用时间t=0.5s，从D点跃起时的速度vD=8.0m/s设运动员连同滑板的质量m=50kg，忽略空气阻力的影响，假定BC间阻力不变，重力加速度g取l0m/s2求：（1）运动员以v0速度经过B点时地面对运动员的支持力大小；（2）运动员从C点到D点运动的过程中需要克服阻力所做的功；（3）若运动员从D点返回需要在BC段通过蹬地做功才能重新到A点，某同学
41、想计算此运动员需要通过蹬地做多少功W 才能恰好回到A点，其立式分析如下：WWfDCWfCBWfBA=0mvD2，其中WfCB等于从B到C过程动能减少量，即WfCB=mvC2mvB2；WfDC和WfBA的数值等于（2）问中C点到D点运动的过程中需要克服摩擦阻力所做的功的大小这位同学的分析正确吗？若正确请计算W 的大小；若不正确，请简要说明理由【考点】： 动能定理【专题】： 动能定理的应用专题【分析】： （1）在B点做圆周运动，根据牛顿第二定律求的相互作用力；（2）在BC段运动员做匀减速运动，根据运动规律求得运动在C点的速度，再根据动能定理求得从C至D过程中克服摩擦力做的功；（3）答案不正触，摩擦
42、力的大小与正压力有关，而在圆弧面上由于运动速度不同，摩擦力的大小也不同，故摩擦力做的功不同，所以此分析是错误的【解析】： 解：（1）在B点做圆周运动，有牛顿第二定律可得解得FN=3900N（2）从B到C为匀变速运动，根据匀变速直线运动的平均速度公式有：所以可得运动员经过C点时的速度：vc=从C到D令克服摩擦力做功为Wf，则根据动能定理有：带入数据得克服摩擦阻力所做的功：Wf=1900J；（3）若运动员从D点返回需要在BC段通过蹬地做功才能重新到A点，某同学想计算此运动员需要通过蹬地做多少功W 才能恰好回到A点，其列式分析如下：WWfDCWfCBWfBA=0mvD2其中WfCB大小等于从B到C过
43、程动能减少量，即WfCB=mvC2mvB2；WfCD和WfBA等于（2）小题中C点到D点运动的过程中克服摩擦阻力所做的功的大小这位同学的分析不正确，D到C，B到A过程与C到D比较，速度不同，根据向心力公式，支持力不同，摩擦力也不同，则摩擦力做功不同答：（1）运动员以v0速度经过B点时地面对运动员的支持力大小为3900N；（2）运动员从C点到D点运动的过程中需要克服阻力所做的功为1900J（3）分析不正确因为C到D和D到C速度不一样，滑道对运动员的支持力不样，克服摩擦力做功不一样【点评】： 本题综合考查了动能定理、牛顿第二定律，涉及到圆周运动运动，匀变速直线运动，竖直上抛运动，综合性较强，难度中等
