1、一、选择题1在地面上某处将一金属小球竖直向上抛出,上升一定高度后再落回原处,若不考虑空气阻力,则下列图象能正确反映小球的速度、加速度、位移和动能随时间变化关系的是(取向上为正方向) ()解析:小球运动过程中加速度不变,B错;速度均匀变化先减小后反向增大,A对;位移和动能与时间不是线性关系,C、D错答案:A2从地球表面竖直上抛两个质量不同的物体,设它们的初动能相同上升过程中,当上升到同一高度时(不计空气阻力)以抛出点为零势能点,它们 ()A所具有的重力势能相等B所具有的机械能相等C所具有的动能相等D所具有的速度相等解析:当两物体上升到同一高度时,由于两个物体的质量不同,所以具有的重力势能不同,又
2、因为两物体具有相同的机械能,所以在同一高度处,具有的动能不同所以选项A、C错误,B选项正确对于选项D,初速度不同,上升高度相同,则末速度必定不同答案:B32010年7月台风“灿都”登陆我国东南沿海,水平风速达到40 m/s.一块质量为2 kg的石块从山顶无初速地被吹下悬崖,假设山高2 000 m,若风速不变,不计空气阻力,g10 m/s2,则下列说法中正确的是 ()A石块做平抛运动B石块下落过程中加速度恒定不变C石块落到地面时与初始位置的水平距离小于800 mD石块落地时的重力的瞬时功率为4 000 W解析:石块水平方向做加速运动,故不属于平抛运动,A项错竖直方向加速度恒为g,水平方向加速度不
3、断变化(随物体和风速在水平方向的速度差变化而变化),B项错根据t 20 s,水平方向最大速度为40 m/s,平均速度小于40 m/s,水平位移s t800 m,C项对落地时竖直方向vygt200 m/s,石块落地时的重力的瞬时功率Pmgvy4 000 W,D项对4内壁光滑的环形凹槽半径为R,固定在竖直平面内,一根长度为R的轻杆,一端固定有质量m的小球甲,另一端固定有质量为2m的小球乙现将两小球放入凹槽内,小球乙位于凹槽的最低点(如图5321所示),由静止释放后 ()图5321A下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能B下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能C甲球可沿凹
4、槽下滑到槽的最低点D杆从右向左滑回时,乙球一定能回到凹槽的最低点解析:由甲、乙组成的系统机械能守恒得出选项A、D正确答案:AD5我国武广高速铁路在2009年年底全线通车,这样大大减缓了现有京广线的运输压力若在水平直轨道上以额定功率行驶的列车,所受阻力与质量成正比,由于发生紧急情况,使最后几节车厢与车体分离,分离后车头保持额定功率运行,则 ()A脱离部分做匀减速运动,车头部分做匀加速运动B分离出的车厢越多,车头能获得的最大速度越大C车头部分所受牵引力减小,但是速度增大D车头部分所受牵引力增大,所以速度增大解析:因脱离部分只受阻力作用,故该部分做匀减速运动,但车头受牵引力作用,且牵引力因车头的加速
5、而减小,故车头做加速度减小的加速运动,A、D错,C正确;若分离出的车厢越多,则剩余部分的质量越小,所受的阻力越小,由vmax可得,车头能获得的最大速度越大,B正确答案:BC6如图5215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 ()图5215A支持力对物块做功为0B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mv2mgLsin 解析:缓慢抬高过程中,摩擦力始终跟运动方向垂直,不
6、做功,支持力与重力做功的代数和为零,所以支持力的功等于mgLsin ;下滑过程支持力跟运动方向始终垂直,不做功,由动能定理可得:mgLsin Wf,解得Wfmv2mgLsin ;综上所述,B、D正确答案:BD7静止在地面上的一小物体,在竖直向上的拉力作用下开始运动,在向上运动的过程中,物体的机械能与位移的关系图象如图5324所示,其中0h1过程的图线是曲线,h1h2过程的图线为平行于横轴的直线,关于物体上升过程(不计空气阻力)的下列说法正确的是 ()图5324A0h1过程中物体所受的拉力是变力,且不断减小Bh1h2过程中物体做匀速直线运动C0h2过程中物体的动能先增大后减小D0h2过程中物体的
7、加速度先减小再反向增大,最后保持不变且等于重力加速度答案:ACD二、计算题8北京奥运会的闭幕式演出中出现了一种新型弹跳鞋叫弹跳跷,主要是由后面的弹簧(弓)和铝件组成,如图5328所示,绑在脚上,能够一步行走二到三米的距离,弹跳高度达到一至两米,是青年中新兴的一种体育运动一名质量m60kg的学生穿着这种鞋从距地面H1.8 m高处由静止落下,与水平地面撞击后反弹上升的最大高度h1.25 m,从落下到弹跳至h高处经历的时间t2.1s忽略空气阻力,重力加速度g10 m/s2,求:图5328(1)学生与地面撞击过程中损失的机械能;(2)学生对地面的平均撞击力解析:(1)学生与地面撞击过程中损失的机械能为
8、Emg(Hh)代入数值解得E330 J.(2)设学生从H高处下落到地面所用时间为t1,刚接触地面时的速度大小为v1;反弹离地时的速度大小为v2,上升的时间为t2,由动能定理和运动学公式可知下落过程:mgHmv代入数值解得:v16.0 m/s而t10.60 s上升过程:mgh0mv代入数值解得:v25.0 m/s而t20.50 s学生与地面接触时间为tt(t1t2)1.00 s设地面对学生的平均撞击力为F,取向上为正,根据牛顿第二定律Fmgmam代入数值得F1 260 N根据牛顿第三定律,学生对地面的平均撞击力FF1 260 N,方向向下答案:(1)330 J(2)1 260 N,方向向下9如图
9、5121所示为修建高层建筑常用的塔式起重机在起重机将质量m5103 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a0.2 m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做vm1.02 m/s的匀速运动取g10 m/s2,不计额外功求:图5121(1)起重机允许输出的最大功率;(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率解析:(1)设起重机允许输出的最大功率为P0,重物达到最大速度时,拉力F0等于重力P0F0vmF0mg代入数据,有:P05.1104 W(2)匀加速运动结束时,起重机达到允许输出的最大功率,设此时重物受到的拉力为F,速度为v1,匀加速运动经历时间为t1,有:P0Fv1Fmgmav1at1由,代入数据,得:t15 s当时间为t2 s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v2,输出功率为P,则v2atPFv2由,代入数据,得:P2.04104 W.答案:(1)5.1104 W(2)5 s2.04104 W