1、(考查范围：第五单元分值：110分)一、选择题(每小题6分，共48分)1蹦床运动员与床垫接触的过程可简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的床垫(A位置)上，随床垫一同向下做变速运动到达最低点(B位置)，如图D51所示，有关运动员从A运动至B的过程，下图D51列说法正确的是()A运动员的机械能守恒B运动员的速度一直减小C合力对运动员做负功D运动员先失重后超重2如图D52所示，一根跨过轻质定滑轮的不可伸长的轻绳两端各系一个物体A和B，不计摩擦图D52.现将物体由静止释放，B物体下落H高度时的速度为v，若在A的下方挂一个与A相同的物体，由静止释放，B向上运动距离为H时的速度大小仍为v，则A与
2、B的质量之比为()A12B23C.2 D.33如图D53所示，竖直放置的轻弹簧上端与质量为3 kg的物块B相连接，另一个质量为图D531 kg的物块A放在B上先向下压A，然后释放，A、B共同向上运动一段后将分离，分离后A又上升了0.2 m到达最高点，此时B的速度方向向下，且弹簧恰好为原长从A、B分离到A上升到最高点的过程中，弹簧弹力对B做的功及弹簧回到原长时B的速度大小分别是(g10 m/s2)()A12 J2 m/s B02 m/sC00 D4 J2 m/s4一足够长的传送带与水平面的倾角为，以一定的速度匀速运动某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图D54甲所示)，以此时为t
3、0时刻记录了物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系，如图乙所示(图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中|v1|v2|)已知传送带的速度保持不变，g取10 m/s2.则下列判断正确的是() 甲乙图D54A0t1时间内，物块对传送带做正功B物块与传送带间的动摩擦因数tanC0t2内传送带对物块做功为WmvmvD0t2内系统产生的热量一定比物块动能的减少量大5质量为m103 kg的汽车在平直的公路上以某一初速度开始加速运动，最后达到了一个稳定速度上述全过程中其加速度和速度的倒数的关系图象如图D55所示根据图象所给信息，能求出的物理量有()图D55A汽车的功率B汽车行驶的最大速度C汽车所受到阻
4、力D汽车运动到最大速度所需的时间6一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端已知在运动过程中物体所受的摩擦力恒定若用F、v、x和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则图D56中可能正确的是()ABC D图D567如图D57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()图D57A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mghD弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大8如图D58所示，在光滑固定的曲面上
5、，放有两个质量分别为1 kg和2 kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根轻质弹簧相连，用手拿着A，使弹簧竖直，A、B间距离L0.2 m，B刚刚与曲面接触且距水平面的高度h0.1 m此时弹簧的弹性势能Ep1 J，自由释放后两球以及弹簧从静止开始下滑到光滑地面上，以后一直沿光滑地面运动，不计一切碰撞时机械能的损失，g取10 m/s2.则下列说法中正确的是()图D58A下滑的整个过程中弹簧和A球组成的系统机械能守恒B下滑的整个过程中两球及弹簧组成的系统机械能守恒CB球刚到地面时，速度是 m/sD当弹簧处于原长时，以地面为参考平面，两球在光滑水平面上运动时的机械能为6 J二、实验题(16分)9在
6、用图D59装置进行“探究恒力做功与滑块动能变化的关系”实验中，某同学设计了如下实验步骤：图D59如图安装实验装置，反复移动垫块的位置，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；取下细绳和钩码，同时记录钩码的质量m；保持长木板的倾角不变；启动打点计时器，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动，到达底端时关闭电源；取下纸带进行分析，计算恒力做的功与滑块动能的变化，探寻它们之间的关系回答下列问题：(重力加速度为g，结果用已知和测量的物理量字母表示)(1)实验中，滑块在匀加速下滑过程中所受的合力大小是用_替代的，其大小为F_；(2)实验中，得到的纸带如图D510所示，已知打点计时器
7、的工作频率为f，在纸带上从某一点O开始每隔一个点选取一个计数点，分别标有O、A、B、C、D、E、F、G，测得相邻计数点间的距离如图所示：图D510打点计时器打下A点时滑块的速度vA_；选取纸带上A、F两点进行研究，则从A到F，滑块动能的增加量Ek_；合力F做的功WF_若在误差允许范围内EkWF，则可初步确定恒力做的功等于滑块动能的变化三、计算题(46分)10(22分)如图D511所示，足够长的倾角为的粗糙斜面上，有一质量为m的滑块距挡板P为L，以初速度v0沿斜面下滑，并与挡板发生碰撞，滑块与斜面动摩擦因数为，mgsin ，即tan ，选项B错误；0t2内，传送带对物块做的功W加上物块重力做的功
8、WG等于物块动能的增加量，即WWGmvmv，而根据vt图象可知物块的位移小于零，故WG0，选项C错误； 在0t2内时间内，物块与传送带之间有相对滑动，系统的一部分机械能会通过“摩擦生热”转化为热量即内能，其大小Qfx相对，该过程中，物块受到的摩擦力f大小恒定，设0t1内物块的位移大小为x1，t1t2内物块的位移大小为x2，对0t2内的物块应用动能定理有：fx1fx2WGEk，即Ekf(x1x2)WG，由图乙知x相对x1x2，选项D正确5ABC解析 汽车速度最大时， 汽车所受到的牵引力F1f，根据牛顿第二定律Ffma得，ma，即a()，图象斜率k，横轴截距b，所以汽车的功率P、汽车行驶的最大速度
9、vm可求，由f 可解得汽车所受到阻力，选项A、B、C正确；汽车不是匀加速运动，故不能求出汽车运动到最大速度所需的时间，选项D错误6ACD解析 设斜面倾角为，物体受到的合力F沿斜面向下，Fmgsinf，故F不随t变化，选项A正确；根据牛顿第二定律知加速度a也不变，由vat知，vt图象为过原点的一条倾斜直线，选项B错误；物体做匀加速运动，故位移xat2，xt图象是开口向上的抛物线的一部分，选项C正确；设物体起初的机械能为E0，t时刻的机械能为E，则EE0fxE0fat2，Et图象是开口向下的抛物线的一部分，选项D正确7C解析 运动过程中，弹簧和圆环组成的系统机械能守恒，因弹簧弹力对圆环做功，故圆环
10、的机械能不守恒；对弹簧和圆环系统，根据机械能守恒定律知，当圆环滑到杆底端时，弹簧的弹性势能增大量等于圆环重力势能的减小量mgh，又因弹簧先被压缩后被拉伸，所以弹簧的弹性势能先增大后减小再增大；圆环到达杆底端时弹簧的弹性势能最大，此时圆环动能为零8BD解析 A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，选项A错误，选项B正确；B在运动过程中，除重力外弹簧对其做功，所以B的机械能不守恒，因此根据机械能守恒定律mBghmBv2解得的v2 m/s是错误的，选项C错误；根据系统机械能守恒，到达地面时的机械能与刚释放时的机械能相等，又弹簧处于原长，则EEkmAg(Lh)mBghEp6 J，选项D正确9(1)钩码的重力
11、mg(2)(x6x7)2(x1x2)2mg(x2x3x4x5x6)解析 (1)滑块匀速下滑时，有Mgsinmgf，滑块匀速下滑时，滑块所受合力FMgsinfmg.(2)vA；vF，从A到F动能的增加量EkMvMv(x6x7)2(x1x2)2，合力F做的功WFmg(x2x3x4x5x6)10(1) (2) 解析 (1)设滑块第一次与挡板碰撞后上升离开挡板P的最大距离为x.对滑块应用动能定理有mg(Lx)sinmgcos(Lx)0mv解得x.(2)最终滑块必停靠在挡板处，设滑块在整个运动过程中通过的路程为s.根据能量守恒定律得mgLsinmvmgscos解得s.11(1)4 m/s(2)R0.24
12、 m或R0.6 m解析 (1)根据牛顿第二定律：对滑块有mgma1对小车有mgMa2当滑块相对小车静止时，两者速度相等，即v0a1ta2t由以上各式解得t1 s，此时小车的速度为v2a2t4 m/s.滑块的位移x1v0ta1t2小车的位移x2a2t2相对位移L1x1x2联立解得L13 m，x22 mL1L，x2s，说明滑块滑离小车前已具有共同速度，且共速时小车与墙壁还未发生碰撞，故小车与墙壁碰撞时的速度为：v24 m/s.(2) 滑块与墙壁碰后在小车上做匀减速运动，运动L2LL11 m后滑上半圆轨道若滑块恰能通过最高点，设滑至最高点的速度为vm.则mgm根据动能定理得mgL2mg2Rmvmv解得R0.24 m若滑块恰好滑至圆弧到达T点时就停止，则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道根据动能定理得mgL2mgR0mv解得R0.6 m所以滑块不脱离圆轨道必须满足：R0.24 m或R0.6 m.
