1、(时间：45分钟，满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1(2012年佛山模拟)体育比赛中的3米跳板跳水的运动过程可简化为：质量为m的运动员走上跳板，跳板被压缩到最低点C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中，跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，他在水中减速下降高度为h，而后逐渐浮出水面，则下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()A运动员从C点到A点运动过程中处于超重状态B运动员从C点开始到落水之前机械能守恒C运动员从入水至速度
2、减为零的过程中机械能减少了(Fmg)hD运动员从入水至速度减为零的过程中机械能减少了Fh解析：运动员从C点到A点的运动过程中，跳板对运动员的弹力先是大于重力，后小于重力，最后弹力为零，故运动员先处于超重状态，后处于失重状态，A错误；运动员从C点开始到落水之前，除重力做功外，跳板弹力对运动员做功，运动员机械能增加，B错误；运动员从入水至速度减为零的过程中，除重力(或弹力)以外的力对运动员所做的功等于其机械能的变化量，故C错误、D正确答案：D2如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，B、C在水平线上，其距离d0.50 m，盆边缘的高度为h0.30 m在
3、A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停下的位置到B的距离为()A0.50 mB0.25 mC0.10 m D0解析：由于BC面粗糙，物块在BC面上往返运动不断消耗机械能，直至停止运动设物块在BC面上运动的总路程为s.根据动能定理：WEk2Ek1得：mghmgs0，解得s m3 m，因为6，可见物块最后停在B点，D正确答案：D3.如图，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()AF对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克
4、服摩擦力所做的功之和BF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等于木箱增加的重力势能DF对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和解析：木箱加速上移的过程中，拉力F做正功，重力和摩擦力做负功支持力不做功，由动能定理得：WFWGWfmv20.即WFWGWfmv2.A、B错误，D正确，又因为木箱克服重力做功WG等于木箱重力势能的增加，故C正确，答案为C、D.答案：CD4.滑板是现在非常流行的一种运动，如图所示，一滑板运动员以7 m/s的初速度从曲面的A点下滑，运动到B点速度仍为7 m/s，若他以6 m/s的初速度仍由A点下滑，则他运动到B点时的速度
5、()A大于6 m/s B等于6 m/sC小于6 m/s D条件不足，无法计算解析：运动员从A到B，根据能量守恒定律得：mvmghQmv，由于第二次下滑时速度小，对轨道的压力小，滑动摩擦力小，克服摩擦力做的功少，产生的内能小，所以第二次到达B点时的速度要大于初速度，A选项正确答案：A5.风洞是对飞机、导弹性能进行检测的一种高科技产物，现代汽车的生产也有运用风洞技术进行检测的如图所示是晓霞所在兴趣组设计的一个类似于风洞的实验装置，他们的桌面上放有许多大小不同的塑料球，这些塑料球的密度均为，现用水平向左恒定的风力作用在球上，使它们做匀加速运动(摩擦不计)已知风对球的作用力F与球的最大横截面积S成正比
6、，即FkS，k为常量对塑料球来说，在该风力场中风力对球做功与路径无关，则()A可以定义风力场强度EF/Sk，方向与风力相同B风力场强度E与塑料球受到的风力成正比C若以栅栏P为风力势能参考平面，距P为x处的风力势能是EpkxD若以栅栏P为风力势能参考平面，塑料球的半径用r表示，某时刻的速度用v表示，风力场中的机械能守恒定律可以写为kr2xr3v2恒量解析：k与F、S无关，只与风的本身性质有关，故选项A正确、B错误；距P为x处，风力势能EpFxkSx，选项C错误；对塑料球来说，在该风力场中风力对球做功与路径无关，所以塑料球动能与风力势能之和保持不变，即EEpEk恒量，所以EkSxmv2，而mVr3
7、，得kr2xr3v2恒量答案：AD6如图甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，沿杆方向给环施加一个拉力F，使环由静止开始运动，已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2.则以下判断正确的是()A小环的质量是1 kgB细杆与地面间的倾角是30C前3 s内拉力F的最大功率是2.25 WD前3 s内小环机械能的增加量是5.75 J解析：设小环的质量为m，细杆与地面间的倾角为，由题图乙已知，小环在第1 s内的加速度a m/s20.5 m/s2，由牛顿第二定律得：5mgsin ma,4.5mgsin ，得m1 kg，A正确；sin 0
8、.45，B错误；分析可得前3 s内拉力F的最大功率以1 s末为最大，PmFv50.5 W2.5 W，C错误；前3 s内小环沿杆上升的位移s1 m0.52 m1.25 m，前3 s内小环机械能的增加量Emv2mgssin 5.75 J，故D正确答案：AD7一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物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定若用F、v、s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，则下列图象中可能正确的是()解析：合力是恒定的，速度随时间线性增加，位移增加与时间是二次函数关系，根据功能关系知EE0mgsE0gF合t2，可见机械能随时间增大而减小，且与时间
9、是二次函数关系答案：AD8如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径ab水平，质点P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升最大高度为H，(空气阻力不计)当质点下落再次经过轨道由a点冲出时，能上升的最大高度h为()AhH BhCh D.hH解析：小球在第1次经过半圆形轨道时，摩擦力做的功为mgH/3，第2次经过时由于速度比第1次小，所以对轨道的压力小，摩擦力比第1次也小，做的功少，再由功能关系可知，上升的高度一定大于H/3，小于H.答案：D9.如图所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上的P点，已知物体的质量为m2.0 kg，物体与水平面间的动摩擦因数0.4，弹簧
10、的劲度系数k200 N/m.现用力F拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10 cm，这时弹簧具有弹性势能Ep1.0 J，物体处于静止状态若取g10 m/s2，则撤去外力F后()A物体向右滑动的距离可以达到12.5 cmB物体向右滑动的距离一定小于12.5 cmC物体回到O点时速度最大D物体到达最右端时动能为零，系统机械能也为零解析：当物体向右运动至O点过程中，弹簧的弹力向右由牛顿第二定律可知，kxmgma(x为弹簧的伸长量)，当a0时，物体速度最大，此时kxmg，弹簧仍处于伸长状态，故C错误当物体至O点时，由Epmg0.1mv2可知，物体至O点的速度不为零，将继续向右压缩弹簧，
11、由能量守恒可得，EpmgxEp，因Ep0，所以x12.5 cm，A错误、B正确物体到达最右端时，动能为零，但弹簧有弹性势能，故系统的机械能不为零，D错误答案：B10(2011年高考课标全国卷)一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用此后，该质点的动能可能()A一直增大B先逐渐减小至零，再逐渐增大C先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大解析：若力F的方向与初速度v0的方向一致，则质点一直加速，动能一直增大，选项A正确若力F的方向与v0的方向相反，则质点先减速至速度为零后反向加速，动能先减小至零后增大，选项B正确若力F的方向与v0的方向成一钝角，如
12、斜上抛运动，物体先减速，减到某一值，再加速，则其动能先减小至某一非零的最小值，再增大，选项D正确答案：ABD二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(15分)如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C.(不计空气阻力)试求：(1)物体在A点时弹簧的弹性势能(2)物体从B点运动至C点的过程中克服阻力所做的功解析：(
13、1)设物体在B点速度为vB，弹力为NB，则有NBmg又NB8mg所以mvmgR由能量转化与守恒可知：弹性势能EpmvmgR(2)设物体在C点速度为vC，由题意可知：mg物体由B运动到C点的过程中，克服阻力所做的功为W，由能量守恒得mvmv2mgRW解得WmgR答案：(1)mgR(2)mgR12.(15分)如图所示，滑块质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为0.1，它以v03的初速度由A点开始向B点滑行，AB5R，并滑上光滑的半径为R的圆弧BC，在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台，沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q，旋转时两孔均能达到C点的正上方若滑块滑过C点后从P孔上升又恰能从Q孔落下，则平台转动的角速度应满足什么条件？解析：设滑块至B点时速度为vB，对滑块由A点到B点应用动能定理有mg5Rmvmv，解得v8gR滑块从B点开始运动后机械能守恒，设滑块到达P处时速度为vP，则mvmvmg2R，解得vP2滑块穿过P孔后再回到平台的时间t4 要想实现题述过程，需满足t(2n1) (n0,1,2)答案： (n0,1,2)
