2017-2018學(xué)年度高一物理人教版必修2　第7章　機(jī)械能守恒定律　單元練習(xí)

云南省文山市第一中學(xué)2024屆高一A1班2022年6月06-07日第03小組使用-2018學(xué)年度高一物理人教版必修2單元練習(xí)第7章機(jī)械能守恒定律一、單選題1.如圖所示，桌面高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計空氣阻力，假設(shè)地面處的重力勢能為0，則小球經(jīng)過桌面高度的瞬間重力勢能為（）A.0B.mgHC.mg（h+H）D.mgh2.如圖所示，B物體在拉力F的作用下向左運(yùn)動，在運(yùn)動過程中，A、B之間有相互作用的摩擦力，則這對摩擦力做功的情況，下列說法中正確的是（）A.A、B都克服摩擦力做功B.摩擦力對A做正功C.摩擦力對B做負(fù)功D.摩擦力對A、B都不做功3.如圖所示，在光滑水平面上，有質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩滑塊，它們中間夾著一根處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧，由于被一根細(xì)繩拉著處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)剪斷細(xì)繩，在兩滑塊脫離彈簧之后，下述說法正確的是（）A滑塊的動能之比EkA：EkB=1：2B滑塊的動量大小之比pA：pB=2：1C滑塊的速度大小之比vA：vB=2：1D簧對兩滑塊做功之比WA：WB=1：14.如圖所示，光滑水平地面上固定一帶滑輪的豎直桿，用輕繩系著小滑塊繞過滑輪，用恒力F1

水平向左拉滑塊的同時，用恒力F2拉繩，使滑塊從A點(diǎn)起由靜止開始向右運(yùn)動，B和C是A點(diǎn)右方的兩點(diǎn)，且AB=BC，則以下說法正確的是（）學(xué)*科*網(wǎng)...學(xué)*科*網(wǎng)...學(xué)*科*網(wǎng)...A點(diǎn)至B點(diǎn)F2做的功大于從B點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功B點(diǎn)至B點(diǎn)F2做的功小于從B點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功CA點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功一定等于滑塊克服F1做的功DA點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功一定大于滑塊克服F1做的功5.選擇不同的水平面作為參考平面，物體在某一位置的重力勢能和某一過程中重力勢能改變量（）A.都具有不同的數(shù)值B.都具有相同的數(shù)值C.前者具有相同的數(shù)值，后者具有不同的數(shù)值D.者具有不同的數(shù)值，后者具有相同的數(shù)值6.如圖，分別用力F1、F2、F3將質(zhì)量為m的物體由靜止沿同一固定粗糙斜面以相同的加速度從斜面底端拉到斜面的頂端．在此過程中，F(xiàn)1、F2、F3做功的功率大小關(guān)系是（）A.P1=P2=P3B.P1＞P2=P3C.P3＞P2＞P1D.P2＞P1＞P37.一質(zhì)量為為4kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑的水平面上向右滑行，從某時刻起，在滑塊上作用一個方向向左的水平力F=4N，經(jīng)過一段時間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蜃?，大小仍?m/s，在這段時間里水平力做功為（）A.0B.8JC.16JD.32J8.2月13日，平昌冬奧會女子單板滑雪U型池項(xiàng)目中，我國選手劉佳宇榮獲亞軍，為我國奪得首枚獎牌。如圖為U型池模型，其中A、B為U型池兩側(cè)邊緣，C為U型池最低點(diǎn)，U型池軌道各處粗糙程度相同。一小球在池邊高h(yuǎn)處自由下落由左側(cè)進(jìn)入池中，從右側(cè)飛出后上升的最大高度為，下列說法正確的是（）A.小球再次進(jìn)入池中后，能夠沖出左側(cè)邊緣A然后返回B.小球再次進(jìn)入池中后，剛好到達(dá)左側(cè)邊緣A然后返回C.由A到C過程與由C到B過程相比，小球損耗機(jī)械能相同D.由A到C過程與由C到B過程相比，前一過程小球損耗機(jī)械能較小9.質(zhì)量為2kg的物體置于水平面上，在運(yùn)動方向上受拉力F作用沿水平面做勻變速直線運(yùn)動，物體運(yùn)動的v-t圖象如圖所示，若物體所受摩擦力的大小為8N，則在這段運(yùn)動過程中做功情況正確的是（）A.拉力做功80

JB.拉力做功100

JC.摩擦力做功100

JD.物體克服摩擦力做功150

J二、多選題10.下列運(yùn)動，機(jī)械能守恒的是（）A.小球做自由落體運(yùn)動B.汽車剎車時的運(yùn)動C.雨滴勻速下落D.物體沿光滑斜面自由下滑11.如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上．現(xiàn)使A瞬時獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計時起點(diǎn)，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得（）A.在t1、t3時刻兩物塊達(dá)到共同速度1m/s，且彈簧都是處于壓縮狀態(tài)B.從t3到t4時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長C.兩物體的質(zhì)量之比為m1：m2=1：2D.在t2時刻A與B的動能之比為Ek1：Ek2=1：812.如圖所示，粗糙斜面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連，彈簧處于自然長度時物塊位于O點(diǎn)．現(xiàn)將物塊拉到A點(diǎn)后由靜止釋放，物塊運(yùn)動到最低點(diǎn)B，圖中B點(diǎn)未畫出．下列說法正確的是（）A.B點(diǎn)一定在O點(diǎn)左下方B.速度最大時，物塊的位置可能在O點(diǎn)左下方C.從A到B的過程中，物塊和彈簧的總機(jī)械能一定減小D.從A到B的過程中，物塊減小的機(jī)械能一定等于它克服摩擦力做的功13.如圖，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊A、B用輕繩連接并跨過滑輪（不計滑輪的質(zhì)量和摩擦）．初始時刻，A、B處于同一高度并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊（）A.重力做功的平均功率相同B.機(jī)械能的變化量相同C.重力勢能的變化量相同D.速率相同14.如圖所示，足夠長傳送帶與水平方向的傾角為θ，物塊a通過平行于傳送帶的輕繩跨過光滑輕滑輪與物塊b相連，b的質(zhì)量為m，開始時a、b及傳送帶均靜止，且a不受傳送帶摩擦力作用，現(xiàn)讓傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動，在b下降h高度（未與地面相碰）過程中，下列說法正確的是（）A.物塊a重力勢能增加mghB.摩擦力對a做的功小于a機(jī)械能的增加C.摩擦力對a做的功等于物塊a、b動能增加之和D.任意時刻，重力對a、b做功的瞬時功率大小不相等三、實(shí)驗(yàn)題探究題15.如圖1所示是“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①如圖1所示，木板置于水平桌面上，用墊塊將長木板固定有打點(diǎn)計時器的一端墊高，不斷調(diào)整墊塊的高度，直至輕推小車后，小車恰好能沿長木板向下做勻速直線運(yùn)動；②保持長木板的傾角不變，一端系有砂桶的細(xì)繩通過滑輪與拉力傳感器相連，拉力傳感器可顯示所受的拉力大小F．將小車右端與紙帶相連，并穿過打點(diǎn)計時器的限位孔，接通打點(diǎn)計時器的電源后，釋放小車，讓小車從靜止開始加速下滑；③實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，相鄰的各計時點(diǎn)到A點(diǎn)的距離如圖2所示。電源的頻率為f。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請回答如下問題：(1)若忽略滑輪質(zhì)量及軸間摩擦，本實(shí)驗(yàn)中小車加速下滑時所受的合外力為______；(2)為探究從B點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中，做功與小車速度變化的關(guān)系，則實(shí)驗(yàn)中還需測量的量有______；(3)請寫出探究結(jié)果表達(dá)式______。四、計算題16.一列機(jī)車的質(zhì)量是5×105kg，在水平平直軌道上由靜止開始勻加速啟動，加速度大小為0.4m/s2．已知機(jī)車的額定功率為3000kW，當(dāng)機(jī)車由靜止達(dá)到最大速率30m/s時，共用時t秒．行駛過程中阻力恒定，則：(1)機(jī)車勻加速階段的牽引力多大？(2)勻加速階段機(jī)車的實(shí)際功率等于額定功率時，機(jī)車的速度多大？(3)機(jī)車由靜止達(dá)到最大速度時，前進(jìn)的距離是多少？(答案中可以包含字母t)17.如圖所示，豎直放置的光滑圓弧軌道是由兩個半徑為R=0.2m的四分之一圓弧組成．軌道底端入口的切線是水平地且固定在水平木板上．一質(zhì)量為ma=1.0kg的小球a以初速度v0=12m/s與靜止在軌道端口，質(zhì)量mb=2.0kg的小球b，碰撞后粘在一起成為一個整體球，無能量損失的進(jìn)入軌道，從軌道上端離開軌道落到木板上后不反彈，并且繼續(xù)沿木板滑動，小球與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度大小為g，試求：(1)碰后整體球速度的大小；(2)整體球到達(dá)軌道頂端對軌道的壓力大??；(3)整體球從滑入軌道到停下來的水平總位移大?。?8.如圖所示，PA是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道，AB為一段粗糙的水平軌道，二者相切于A點(diǎn)，AB離水平地面高h(yuǎn)=0.45m，BC是傾角為θ=37°的斜面，三段軌道處于同一豎直面內(nèi)．現(xiàn)將質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從P點(diǎn)由靜止釋放．已知圓弧軌道的半徑R=0.9m，滑塊與AB軌道之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．(1)求滑塊剛到達(dá)A點(diǎn)時對A點(diǎn)的壓力；(2)若要使滑塊不能落到BC斜面上，AB段的長度應(yīng)滿足什么條件．

2017-2018學(xué)年度高一物理人教版必修2單元練習(xí)第7章機(jī)械能守恒定律一、單選題1.如圖所示，桌面高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計空氣阻力，假設(shè)地面處的重力勢能為0，則小球經(jīng)過桌面高度的瞬間重力勢能為（）A.0B.mgHC.mg（h+H）D.mgh【答案】D【解析】【詳解】以地面為零勢能參考平面，桌面離零勢能點(diǎn)的高度為h，所以小球落到地面前瞬間的重力勢能為：Ep=mgh，故選D。2.如圖所示，B物體在拉力F的作用下向左運(yùn)動，在運(yùn)動過程中，A、B之間有相互作用的摩擦力，則這對摩擦力做功的情況，下列說法中正確的是（）A.A、B都克服摩擦力做功B.摩擦力對A做正功C.摩擦力對B做負(fù)功D.摩擦力對A、B都不做功【答案】C【解析】做功的兩個必要因素是力和在力的方向上通過一段位移，當(dāng)B向左移動時，A沒有動，故AB之間的摩擦力對A沒有做功；B物體受到的摩擦力方向與運(yùn)動方向相反，故摩擦力對B做負(fù)功，即B克服摩擦力做功，故ABD錯誤，C正確。點(diǎn)睛：分析摩擦力的方向和物體的位移，再根據(jù)做功的兩個必要因素，即可以確定此過程中摩擦力是否做功。3.如圖所示，在光滑水平面上，有質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩滑塊，它們中間夾著一根處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧，由于被一根細(xì)繩拉著處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)剪斷細(xì)繩，在兩滑塊脫離彈簧之后，下述說法正確的是（）A滑塊的動能之比EkA：EkB=1：2B滑塊的動量大小之比pA：pB=2：1C滑塊的速度大小之比vA：vB=2：1D簧對兩滑塊做功之比WA：WB=1：1【答案】A【解析】【分析】先根據(jù)動量守恒守恒求出脫離彈簧后兩滑塊的速度之比，根據(jù)動能、動量的表達(dá)式求出動能及動量之比，根據(jù)彈簧對兩滑塊做功等于滑塊動能的變化量求出彈簧對兩滑塊做功之比．【詳解】在兩滑塊剛好脫離彈簧時運(yùn)用動量守恒得：2mvA+mvB=0得：vA＝?vB；兩滑塊速度大小之比為：vA：vB=2：1，故C錯誤；兩滑塊的動能之比EkA：EkB=(×2mvA2)：(×2mvB2)=1：2，故A正確；兩滑塊的動量大小之比pA：pB=2mvA：mvB=1:1，故B錯誤；彈簧對兩滑塊做功之比等于兩滑塊動能之比為：1：2，故D錯誤。故選A。4.如圖所示，光滑水平地面上固定一帶滑輪的豎直桿，用輕繩系著小滑塊繞過滑輪，用恒力F1

水平向左拉滑塊的同時，用恒力F2拉繩，使滑塊從A點(diǎn)起由靜止開始向右運(yùn)動，B和C是A點(diǎn)右方的兩點(diǎn)，且AB=BC，則以下說法正確的是（）學(xué)_科_網(wǎng)...學(xué)_科_網(wǎng)...學(xué)_科_網(wǎng)...學(xué)_科_網(wǎng)...學(xué)_科_網(wǎng)...A點(diǎn)至B點(diǎn)F2做的功大于從B點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功B點(diǎn)至B點(diǎn)F2做的功小于從B點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功CA點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功一定等于滑塊克服F1做的功DA點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功一定大于滑塊克服F1做的功【答案】A【解析】解：A、B由題，AB=BC，根據(jù)數(shù)學(xué)知識得知，從A點(diǎn)至B點(diǎn)繩頭的位移大于從B點(diǎn)至C點(diǎn)的位移，F(xiàn)2又是恒力，則從A點(diǎn)至B點(diǎn)F2做的功大于從B點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功．故A正確，B錯誤．C、D物體從A到C過程，可能先加速后減速，物體在A點(diǎn)與C點(diǎn)速率可能相等，根據(jù)動能定理得知，物體從A運(yùn)動到C過程中動能的變化量為零，總功為零，則從A點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功可能等于滑塊克服F1做的功．故CD錯誤．故選：A【點(diǎn)評】本題是動能定理的應(yīng)用，要與分析物體可能的運(yùn)動情況結(jié)合起來．F2做的功要研究繩頭移動的位移大小．5.選擇不同的水平面作為參考平面，物體在某一位置的重力勢能和某一過程中重力勢能改變量（）A.都具有不同的數(shù)值B.都具有相同的數(shù)值C.前者具有相同的數(shù)值，后者具有不同的數(shù)值D.者具有不同的數(shù)值，后者具有相同的數(shù)值【答案】D【解析】重力勢能表達(dá)式為：EP=mgh；重力勢能具有相對性：物體在某一點(diǎn)的重力勢能的多少與零重力勢能參考面的選擇有關(guān)．選擇不同的水平面作為參考平面，物體在某一位置的重力勢能不同；某一過程中重力勢能改變量等于該過程中重力做的功，與起始點(diǎn)的位置有關(guān)，與零勢能點(diǎn)的選擇無關(guān)．選擇不同的水平面作為參考平面，物體某一過程中重力勢能改變量是不變的，故D正確，ABC錯誤。6.如圖，分別用力F1、F2、F3將質(zhì)量為m的物體由靜止沿同一固定粗糙斜面以相同的加速度從斜面底端拉到斜面的頂端．在此過程中，F(xiàn)1、F2、F3做功的功率大小關(guān)系是（）A.P1=P2=P3B.P1＞P2=P3C.P3＞P2＞P1D.P2＞P1＞P3【答案】D【解析】物體的加速度相同，說明物體受到的合力相同，物體在運(yùn)動過程中，受到拉力F，重力mg，支持力FN，根據(jù)牛頓第二定律，有：，故，，故，，故，所以，由于斜面的長度相同，物體的加速度相同，所以物體到達(dá)頂端的時候，物體的速度的大小也是相同的；根據(jù)可知，，故選A。7.一質(zhì)量為為4kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑的水平面上向右滑行，從某時刻起，在滑塊上作用一個方向向左的水平力F=4N，經(jīng)過一段時間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蜃?，大小仍?m/s，在這段時間里水平力做功為（）A.0B.8JC.16JD.32J【答案】A【解析】滑塊初末狀態(tài)的動能相等，動能的變化量：△EK=0，對滑塊，由動能定理得：W=△EK=0；故選A．8.2月13日，平昌冬奧會女子單板滑雪U型池項(xiàng)目中，我國選手劉佳宇榮獲亞軍，為我國奪得首枚獎牌。如圖為U型池模型，其中A、B為U型池兩側(cè)邊緣，C為U型池最低點(diǎn)，U型池軌道各處粗糙程度相同。一小球在池邊高h(yuǎn)處自由下落由左側(cè)進(jìn)入池中，從右側(cè)飛出后上升的最大高度為，下列說法正確的是（）A.小球再次進(jìn)入池中后，能夠沖出左側(cè)邊緣A然后返回B.小球再次進(jìn)入池中后，剛好到達(dá)左側(cè)邊緣A然后返回C.由A到C過程與由C到B過程相比，小球損耗機(jī)械能相同D.由A到C過程與由C到B過程相比，前一過程小球損耗機(jī)械能較小【答案】A【解析】AB．小球在高h(yuǎn)處自由下落由左側(cè)進(jìn)入池中，從右側(cè)飛出后上升的最大高度為h/2，根據(jù)動能定理，。進(jìn)入池中后，由于每一個對應(yīng)的位置速度都比第一次小，摩擦力小于第一次的摩擦力，所以第二次在池中運(yùn)動克服摩擦力做的功小于mgh/2，小球能夠沖出左側(cè)邊緣A然后返回，故A正確，B錯誤；CD．由A到C過程與由C到B過程相比，每一個對稱的位置，A到C過程的摩擦力都比C到B過程的摩擦力大，所以由A到C過程與由C到B過程相比，前一過程小球損耗機(jī)械能較大，故C錯誤，D錯誤。故選：A。9.質(zhì)量為2kg的物體置于水平面上，在運(yùn)動方向上受拉力F作用沿水平面做勻變速直線運(yùn)動，物體運(yùn)動的v-t圖象如圖所示，若物體所受摩擦力的大小為8N，則在這段運(yùn)動過程中做功情況正確的是（）A.拉力做功80

JB.拉力做功100

JC.摩擦力做功100

JD.物體克服摩擦力做功150

J【答案】B【解析】由物體運(yùn)動的v-t圖象可得，物體的加速度大??；物體在5s內(nèi)的位移：對物體受力分析可得，物體在水平方向受拉力和摩擦力，由牛頓第二定律可得：，解得AB：在這段運(yùn)動過程中拉力做功，故A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確。CD：在這段運(yùn)動過程中摩擦力做功，則這段運(yùn)動過程中摩擦力做功或者說成在這段運(yùn)動過程中物體克服摩擦力做功200J。故CD兩項(xiàng)錯誤。點(diǎn)睛：圖象類題目要理解圖象橫縱坐標(biāo)、截距、斜率、交點(diǎn)、圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積等對應(yīng)的物理意義。二、多選題10.下列運(yùn)動，機(jī)械能守恒的是（）A.小球做自由落體運(yùn)動B.汽車剎車時的運(yùn)動C.雨滴勻速下落D.物體沿光滑斜面自由下滑【答案】AD【解析】小球做自由落體運(yùn)動時，只有重力做功，故機(jī)械能守恒，選項(xiàng)A正確；汽車剎車時的運(yùn)動時要有摩擦力做功，故機(jī)械能減小，選項(xiàng)B錯誤；雨滴勻速下落時，動能不變，重力勢能減小，故機(jī)械能減小，選項(xiàng)C錯誤；物體沿光滑斜面自由下滑的過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，選項(xiàng)D正確；故選AD.11.如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上．現(xiàn)使A瞬時獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計時起點(diǎn)，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得（）A.在t1、t3時刻兩物塊達(dá)到共同速度1m/s，且彈簧都是處于壓縮狀態(tài)B.從t3到t4時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長C.兩物體的質(zhì)量之比為m1：m2=1：2D.在t2時刻A與B的動能之比為Ek1：Ek2=1：8【答案】ACD【解析】【分析】兩物塊和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能也守恒，系統(tǒng)動能最小時，彈性勢能最大，據(jù)此根據(jù)圖象中兩物塊速度的變化可以分析系統(tǒng)動能和彈性勢能的變化情況．【詳解】由圖可知到時間內(nèi)B的速度大于A的速度，兩物塊之間的距離逐漸增大，時刻達(dá)到共同速度，此時彈性勢能最大，彈簧處于伸長狀態(tài)，A錯誤；結(jié)合圖象弄清兩物塊的運(yùn)動過程，開始時逐漸減速，逐漸加速，彈簧被壓縮，時刻二者速度相等，系統(tǒng)動能最小，勢能最大，彈簧被壓縮最厲害，然后彈簧逐漸恢復(fù)原長，依然加速，先減速為零，然后反向加速，時刻，彈簧恢復(fù)原長狀態(tài)，由于此時兩物塊速度相反，因此彈簧的長度將逐漸增大，兩木塊均減速，當(dāng)時刻，二木塊速度相等，系統(tǒng)動能最小，彈簧最長，因此從到過程中彈簧由伸長狀態(tài)恢復(fù)原長，B錯誤；系統(tǒng)在光滑的水平面上運(yùn)動的過程中動量守恒，根據(jù)題目規(guī)定的正方向選擇開始到時刻列方程可知，將代入得，C正確；在時刻A的速度為，B的速度為，根據(jù)，求出，D正確．【點(diǎn)睛】對于這類彈簧問題注意用動態(tài)思想認(rèn)真分析物體的運(yùn)動過程，注意過程中的功能轉(zhuǎn)化關(guān)系；解答時注意動量守恒和機(jī)械能守恒列式分析，同時根據(jù)圖象，分析清楚物體的運(yùn)動情況．12.如圖所示，粗糙斜面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連，彈簧處于自然長度時物塊位于O點(diǎn)．現(xiàn)將物塊拉到A點(diǎn)后由靜止釋放，物塊運(yùn)動到最低點(diǎn)B，圖中B點(diǎn)未畫出．下列說法正確的是（）A.B點(diǎn)一定在O點(diǎn)左下方B.速度最大時，物塊的位置可能在O點(diǎn)左下方C.從A到B的過程中，物塊和彈簧的總機(jī)械能一定減小D.從A到B的過程中，物塊減小的機(jī)械能一定等于它克服摩擦力做的功【答案】BC【解析】A、彈簧處于自然長度時物塊處于O點(diǎn)，所以在O點(diǎn)，彈簧彈力為零，物體從A向B運(yùn)動過程，受重力、支持力、彈簧的拉力和滑動摩擦力，由于不知道滑動摩擦力的具體大小，所以無法判斷B點(diǎn)在O點(diǎn)的上方還是下方，故選項(xiàng)A錯誤；B、重力的下滑分力可以大于摩擦力，若，所以當(dāng)彈力和重力沿斜面的分量等于摩擦力時，速度最大，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，所以速度最大時，物塊的位置在O點(diǎn)上方，若，所以當(dāng)重力沿斜面的分量等于摩擦力和彈簧彈力時，速度最大，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，所以速度最大時，物塊的位置在O點(diǎn)下方，故選項(xiàng)B正確；C、從A到B的過程中，滑動摩擦力一直做負(fù)功，故物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減小，故選項(xiàng)C正確；D、從A到B的過程中，根據(jù)能量守恒定律，物塊減小的機(jī)械能等于彈性勢能的減小量和克服摩擦力做的功之和，若彈簧的彈性勢能增加時，則物塊減小的機(jī)械能大于它克服摩擦力做的功，故選項(xiàng)D錯誤。點(diǎn)睛：該題中，由于摩擦力的不確定性，使得題目的難度增加，解答本題關(guān)鍵是明確物體的受力情況、運(yùn)動情況和系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化情況，知道在平衡點(diǎn)動能最大。13.如圖，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊A、B用輕繩連接并跨過滑輪（不計滑輪的質(zhì)量和摩擦）．初始時刻，A、B處于同一高度并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊（）A.重力做功的平均功率相同B.機(jī)械能的變化量相同C.重力勢能的變化量相同D.速率相同【答案】ABD【解析】設(shè)斜面傾角為，剛開始AB處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以，所以，A運(yùn)動的時間為：，所以A重力做功的平均功率為：，B運(yùn)動的時間為：，解得，所以B重力做功的平均功率為：，而，所以重力做功的平均功率相等，故A正確．剪斷細(xì)線，A、B兩物體都只有重力做功，機(jī)械能守恒，則機(jī)械能的變化量都為零，故B正確；重力勢能變化量，由于A、B的質(zhì)量不相等，所以重力勢能變化不相同，故C錯誤；剪斷輕繩后A自由下落，B沿斜面下滑，AB都只有重力做功，根據(jù)動能定理得：，解得，故D正確；選ABD.【點(diǎn)睛】剪斷輕繩后A自由下落，B沿斜面下滑，AB都只有重力做功，機(jī)械能守恒，重力勢能變化量等于重力所做的功，重力做功的平均功率等于重力做功與時間的比值．14.如圖所示，足夠長傳送帶與水平方向的傾角為θ，物塊a通過平行于傳送帶的輕繩跨過光滑輕滑輪與物塊b相連，b的質(zhì)量為m，開始時a、b及傳送帶均靜止，且a不受傳送帶摩擦力作用，現(xiàn)讓傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動，在b下降h高度（未與地面相碰）過程中，下列說法正確的是（）A.物塊a重力勢能增加mghB.摩擦力對a做的功小于a機(jī)械能的增加C.摩擦力對a做的功等于物塊a、b動能增加之和D.任意時刻，重力對a、b做功的瞬時功率大小不相等【答案】ABC【解析】【分析】通過開始時，a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力作用，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得出a、b的質(zhì)量關(guān)系。根據(jù)b上升的高度得出a下降的高度，從而求出a重力勢能的減小量，根據(jù)能量守恒定律判斷摩擦力功與a、b動能以及機(jī)械能的關(guān)系。【詳解】開始時，a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力作用，有magsinθ=mbg，則ma＝．b下降h，則a上升hsinθ，則a重力勢能的增加量為mag×hsinθ=mgh．故A正確。根據(jù)能量守恒得，系統(tǒng)機(jī)械能增加，摩擦力對a做的功等于a、b機(jī)械能的增量。所以摩擦力做功小于a的機(jī)械能增加。因?yàn)橄到y(tǒng)重力勢能不變，所以摩擦力做功等于系統(tǒng)動能的增加。故BC正確。任意時刻a、b的速率相等，對b，重力的瞬時功率Pb=mgv，對a有：Pa=magvsinθ=mgv，所以重力對a、b做功的瞬時功率大小相等。故D錯誤。故選ABC?！军c(diǎn)睛】本題是力與能的綜合題，關(guān)鍵對初始位置和末位置正確地受力分析，以及合理選擇研究的過程和研究的對象，運(yùn)用能量守恒進(jìn)行分析。三、實(shí)驗(yàn)題探究題15.如圖1所示是“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①如圖1所示，木板置于水平桌面上，用墊塊將長木板固定有打點(diǎn)計時器的一端墊高，不斷調(diào)整墊塊的高度，直至輕推小車后，小車恰好能沿長木板向下做勻速直線運(yùn)動；②保持長木板的傾角不變，一端系有砂桶的細(xì)繩通過滑輪與拉力傳感器相連，拉力傳感器可顯示所受的拉力大小F．將小車右端與紙帶相連，并穿過打點(diǎn)計時器的限位孔，接通打點(diǎn)計時器的電源后，釋放小車，讓小車從靜止開始加速下滑；③實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，相鄰的各計時點(diǎn)到A點(diǎn)的距離如圖2所示。電源的頻率為f。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請回答如下問題：(1)若忽略滑輪質(zhì)量及軸間摩擦，本實(shí)驗(yàn)中小車加速下滑時所受的合外力為______；(2)為探究從B點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中，做功與小車速度變化的關(guān)系，則實(shí)驗(yàn)中還需測量的量有______；(3)請寫出探究結(jié)果表達(dá)式______?！敬鸢浮?1).2F(2).小車的質(zhì)量m(3).【解析】（1）有題中步驟可知，小車所受到的摩擦力被重力沿斜面向下的分力平衡，所以小車加速下滑時所受到的合力等于拉力傳感器顯示所受拉力大小F的兩倍；（2、3）細(xì)繩對小車做功為，打點(diǎn)計時器打B點(diǎn)時，小車的速度大小為；打D點(diǎn)時，小車的速度大小為；從B到D的過程中，小車動能的變化量為，則需要探究的結(jié)果為，故探究結(jié)果的表達(dá)式為，有上式可知，需要測量小車的質(zhì)量m．四、計算題16.一列機(jī)車的質(zhì)量是5×105kg，在水平平直軌道上由靜止開始勻加速啟動，加速度大小為0.4m/s2．已知機(jī)車的額定功率為3000kW，當(dāng)機(jī)車由靜止達(dá)到最大速率30m/s時，共用時t秒．行駛過程中阻力恒定，則：(1)機(jī)車勻加速階段的牽引力多大？(2)勻加速階段機(jī)車的實(shí)際功率等于額定功率時，機(jī)車的速度多大？(3)機(jī)車由靜止達(dá)到最大速度時，前進(jìn)的距離是多少？(答案中可以包含字母t)【答案】(1)F牽=3×105N(2)v1=10m/s(3)s=(30t-2625)m【解析】（1）當(dāng)汽車達(dá)到勻速運(yùn)動時，速度達(dá)到最大值，此時牽引力等于摩擦阻力。由此可得：（1分）因此勻加速階段的牽引力可得：（1分）（2）設(shè)勻加速階段末的汽車速度為。由汽車瞬時速度等于輸出功率除以此時牽引力，可得：（1分）（3）如圖所示，達(dá)到最大速度前，有兩個運(yùn)動階段。設(shè)勻加速階段位移為，加速度減小階段位移為。勻加速階段位移為：（1分），所用時間為（1分）對于變加速階段位移使用動能定理，發(fā)動機(jī)牽引力做功減去摩擦力做的功等于汽車動能變化量，可得：（1分）代入數(shù)據(jù)為：（1分）可得：（1分）所以，機(jī)車由靜止到達(dá)最大速度時，前進(jìn)的距離是：（1分）17.如圖所示，豎直放置的光滑圓弧軌道是由兩個半徑為R=0.2m的四分之一圓弧組成．軌道底端入口的切線是水平地且固定在水平木板上．一質(zhì)量為ma=1.0kg的小球a以初速度v0=12m/s與靜止在軌道端口，質(zhì)量mb=2.0kg的小球b，碰撞后粘在一起成為一個整體球，無能量損失的進(jìn)入軌道，從軌道上端離開軌道落到木板上后不反彈，并且繼續(xù)沿木板滑動，小球與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度大小為g，試求：(1)碰后整體球速度的大?。?2)整體球到達(dá)軌道頂端對軌道的壓力大??；(3)整體球從滑入軌道到停下來的水平總位移大?。敬鸢浮?1)v=4m/s(2)90N，方向向上(3)x=3.2m【解析】【分析】（1）a球與b球碰撞過程，滿足動量守恒定律，由此列式求解碰后整體球速度的大小；

（2）整體球在光滑圓弧軌道上滑時機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律求出整體到達(dá)軌道頂端時的