2022屆北京高三高考二模物理匯編：功和能（含答案）

2022北京高三二模物理匯編

功和能

一、單選題

1.（2022?北京朝陽(yáng)?二模）如圖所示，某一斜面的頂端到正下方水平面O點(diǎn)的高度為

h,斜面與水平面平滑連接。一小木塊從斜面的頂端由靜止開(kāi)始滑下，滑到水平面上的

A點(diǎn)停止。已知斜面傾角為6,小木塊質(zhì)量為“，小木塊與斜面、水平面間的動(dòng)摩擦因

數(shù)均為〃，A、O兩點(diǎn)的距離為先在小木塊從斜面頂端滑到A點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法

正確的是（）

A.如果人和〃一定，e越大，x越大B.如果〃和〃一定，e越大，x越小

C.摩擦力對(duì)木塊做功為D.重力對(duì)木塊做功為〃

2.（2022?北京海淀?二模）如圖所示，一條輕繩跨過(guò)定滑輪，繩的兩端各系一個(gè)小球

。和江用手托住球b,當(dāng)繩剛好被拉緊時(shí)，球人離地面的高度為兒球。靜止于地

面。已知球a的質(zhì)量為"?，球b的質(zhì)量為3帆，重力加速度為g,定滑輪的質(zhì)量及輪與

軸間的摩擦均不計(jì)。若無(wú)初速度釋放球6,則下列判斷正確的是（）

A.在球6下落過(guò)程中，繩子的拉力大小為|，移

B.在球下落過(guò)程中，球人的機(jī)械能減小3〃?g/z

C.在球方下落過(guò)程中，球”的機(jī)械能增加|，"g〃

D.在球b下落過(guò)程中，繩對(duì)球a拉力沖量大小為3mg服

3.（2022?北京房山?二模）一質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的z圖像如圖甲所示，它的運(yùn)動(dòng)位移可用其圖

線與坐標(biāo)軸，包圍的面積來(lái)表示。在處理較復(fù)雜的變化量問(wèn)題時(shí)，常常先把整個(gè)區(qū)間化

為若干個(gè)小區(qū)間，認(rèn)為每一個(gè)小區(qū)間內(nèi)研究的量不變，再求和，這是物理學(xué)中常用的

一種方法。如圖乙所示是某物理量y隨時(shí)間f變化的圖像，關(guān)于此圖線與，坐標(biāo)軸所圍

成的面積，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.若），軸表示力做功的功率，則面積表示該力在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)所做的功

B.若y軸表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度，則面積表示該質(zhì)點(diǎn)在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的速率

C.若y軸表示作用在物體上的合力，則面積表示經(jīng)過(guò)相應(yīng)時(shí)間后物體的動(dòng)量

D.若y軸表示變化磁場(chǎng)在金屬線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，則面積表示該磁場(chǎng)在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)磁

感應(yīng)強(qiáng)度的變化量

4.（2022?北京房山?二模）圖甲為一男士站立在與水平成一定角度的自動(dòng)人行道（可

看作斜面）上勻速上樓，圖乙為一女士站在自動(dòng)扶梯（可看作臺(tái)階）上勻速上樓。關(guān)

于兩人受力以及做功情況，下列說(shuō)法正確的是（）

甲乙

A.圖甲中支持力對(duì)男士不做功

B.圖乙中摩擦力對(duì)女士做負(fù)功

C.圖乙中支持力對(duì)女士不做功

D.男士受到自動(dòng)人行道的作用力和女士受到自動(dòng)扶梯的作用力方向不相同

5.（2022?北京西城?二模）如圖所示，地鐵站中設(shè)有步行樓梯和自動(dòng)扶梯。步行樓梯

每級(jí)的高度是（）.15m,自動(dòng)扶梯與水平面的夾角為30。，自動(dòng)扶梯前進(jìn)的速度是

0.56nVso兩位體重相同的乘客分別從自動(dòng)扶梯和步行樓梯的起點(diǎn)同時(shí)上樓，甲在勻速

上行的自動(dòng)扶梯上站立不動(dòng)，乙在步行樓梯上以每秒上兩個(gè)臺(tái)階的速度勻速上樓。則

（）

A.甲先到達(dá)樓上

B.上樓的過(guò)程中自動(dòng)扶梯對(duì)甲的支持力大于重力

C.上樓的過(guò)程中自動(dòng)扶梯對(duì)甲的摩擦力做正功

D.上樓的過(guò)程中甲克服重力做功的功率小于乙克服重力做功的功率

6.（2022?北京東城?二模）如圖所示，傳送帶與水平面夾角。=30。，底端到頂端的距

離L=6m,運(yùn)行速度大?。荆?2m/s。將質(zhì)量機(jī)=lkg的小物塊輕放在傳送帶底部，物塊與

傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=竿，取重力加速度g=10m/s2。下列說(shuō)法正確的是

（）

A.物塊從斜面底端到達(dá)頂端的時(shí)間為2瓜

B.物塊相對(duì)傳送帶的位移大小為6m

C.物塊被運(yùn)送到頂端的過(guò)程中，摩擦力對(duì)物塊做功為32J

D.物塊被運(yùn)送到頂端的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶至少做功48J

7.（2022?北京西城?二模）一位同學(xué)在水平地面上做立定跳遠(yuǎn)，他從位置②起跳，到

位置⑤落地，位置③是他在空中的最高點(diǎn)，在位置②和⑤時(shí)他的重心到地面的距離近

似相等。以下說(shuō)法正確的是（）

A.在位置③，人的速度為0

B.從位置②到⑤，重力對(duì)人的沖量幾乎為0

C.從位置②到⑤，重力做功幾乎為0

D.在位置②起跳至離地的過(guò)程中，支持力的沖量與重力的沖量大小相等

8.（2022?北京東城?二模）一根勁度系數(shù)為％的輕彈簧，上端固定，下端系一質(zhì)量為

加的物塊。用一水平木板將物塊托住，使彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，如圖所示?，F(xiàn)讓木板由

靜止開(kāi)始向下勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小〃=卷，忽略一切阻力。下列說(shuō)法正確的是

)

A.物塊下落的整個(gè)過(guò)程中，物塊、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B.當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量犬=等時(shí);物塊與木板分離

C.物塊下落到最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小為g

D.下落過(guò)程中物塊的最大速度%=5■"正

2k

二、填空題

9.（2022?北京海淀?二模）某同學(xué)在原地進(jìn)行單手運(yùn)球訓(xùn)練中發(fā)現(xiàn)，讓籃球從靜止開(kāi)

始下落并自由彈起，彈起的最大高度比原來(lái)低20cm。為了讓籃球每次都能彈回原來(lái)的

高度，當(dāng)球回到最高點(diǎn)時(shí)，向下拍打一次球，每分鐘拍打100次，籃球質(zhì)量為0.6kg。

取重力加速度g=10m/s"不計(jì)空氣阻力和拍球瞬間的能量損失，則該同學(xué)每次拍打籃

球需做功為_(kāi)_________J,拍打籃球的平均功率為W。

三、解答題

10.（2022?北京朝陽(yáng)?二模）如圖所示，長(zhǎng)度/=0.1m的輕繩上端固定在。點(diǎn)，下端系

一質(zhì)量機(jī)=0.1kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）。取重力加速度g=10m/s，

（1）在水平拉力的作用下，輕繩與豎直方向的夾角a=60。，小球保持靜止。求此時(shí)小

球所受水平拉力的大小尸；

（2）由圖示位置無(wú)初速釋放小球，不計(jì)空氣阻力。當(dāng)小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，求：

a.小球動(dòng)量的大小p；

b.輕繩對(duì)小球拉力的大小耳。

11.（2022?北京海淀?二模）某中學(xué)物理研究性學(xué)習(xí)興趣小組設(shè)計(jì)制作了一款傳感器手

套，他們用該手套測(cè)試同學(xué)在運(yùn)球、傳球、投籃時(shí)手對(duì)籃球的力的大小。某同學(xué)戴著

手套原地連續(xù)在一維豎直方向練習(xí)拍球測(cè)試，通過(guò)傳感器手套得到了手對(duì)籃球向下的

壓力尸隨籃球距地面高度〃變化關(guān)系，如圖所示。已知籃球質(zhì)量為0.6kg,取重力加速

度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。求：拍球時(shí)籃球與地面碰撞前后的動(dòng)能之比。

12.（2022?北京海淀?二模）某同學(xué)做拍籃球的游戲，籃球在球心距地面高歷=0.9加范

圍內(nèi)做豎直方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在最高點(diǎn)時(shí)手開(kāi)始擊打籃球，球落地后反彈，與地面作

用的時(shí)間U0.1S,反彈速度V2的大小是剛觸地時(shí)速度刃大小的力，且反彈后恰好到達(dá)

最高點(diǎn)。已知籃球的質(zhì)量7"=O.5kg,半徑R=o.l,"。設(shè)地面對(duì)球的作用力可視為恒力，

忽略空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）地面對(duì)球的彈力大?。?/p>

（2）每次拍球時(shí)手對(duì)球做功

13.（2022?北京海淀?二模）2022年我國(guó)舉辦了第二十四屆冬奧會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中

最具觀賞性的項(xiàng)目之一、如圖所示為某滑道示意圖，長(zhǎng)直助滑道45與起跳平臺(tái)8c平

滑連接，C點(diǎn)是第二段傾斜雪坡（著陸坡）的起點(diǎn)，著陸坡與水平面的夾角。=37。。

質(zhì)量根=80kg的運(yùn)動(dòng)員從A處由靜止開(kāi)始勻加速下滑，力口速度q=4m/s2,到達(dá)8點(diǎn)時(shí)

速度姐=30m/s。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后從C點(diǎn)沿水平方向飛出，在著陸坡上的。點(diǎn)著陸。

已知CD間的距離L=75m,sin37°=0.60,cos370=0.80,取重力加速度g=10m/s2,將

運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力的影響。

（1）求運(yùn)動(dòng)員在AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間f；

（2）若運(yùn)動(dòng)員在8C段沒(méi)有助滑，僅在摩擦力作用下運(yùn)動(dòng)，求段摩擦力所做的

功；

（3）求運(yùn)動(dòng)員落在著陸坡上。點(diǎn)時(shí)所受重力做功的瞬時(shí)功率已

14.（2022?北京東城?二模）有一項(xiàng)蕩繩過(guò)河的拓展項(xiàng)目，將繩子一端固定，人站在高

臺(tái)邊緣A處抓住繩子另一端，像蕩秋千一樣蕩過(guò)河面，落到河對(duì)岸的平地上。為了方

便研究，將人看作質(zhì)點(diǎn)，如圖所示。己知人的質(zhì)量m=500kg,A到懸點(diǎn)O的距離

L=9.00m,4與平地的高度差/?=3.（）5m,人站在高臺(tái)邊緣時(shí)，A。與豎直方向的夾角

6=37。。某次過(guò)河中，人從高臺(tái)邊緣無(wú)初速度離開(kāi)，在最低點(diǎn)B處松開(kāi)繩子，落在水

平地面上的C點(diǎn)。取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6o求：

（1）人到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小v;

（2）人到達(dá)B點(diǎn)松開(kāi)繩前，繩對(duì)人的拉力大小民

（3）C點(diǎn)到高臺(tái)邊緣的水平距離X。

15.（2022?北京西城?二模）擺動(dòng)是生活中常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)形式，秋千、鐘擺的運(yùn)動(dòng)都是我

們熟悉的擺動(dòng)。擺的形狀各異，卻遵循著相似的規(guī)律。

（1）如圖1所示，一個(gè)擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng),小球質(zhì)量為電拉起小球使擺線與豎直方向夾

角為6時(shí)將小球由靜止釋放，忽略空氣阻力。

a.求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩對(duì)球的拉力的大小Fo

b.如圖2所示，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到擺線與豎直方向夾角為a（a??）時(shí)，求此時(shí)小球的角

速度大小2。

（2）如圖3所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿，一端可繞固定在。點(diǎn)的光滑軸承在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)

動(dòng)，在距。點(diǎn)為《和L處分別固定一個(gè)質(zhì)量為加、可看作質(zhì)點(diǎn)的小球，忽略輕桿的質(zhì)

量和空氣阻力。

a,將桿與小球組成的系統(tǒng)拉到與豎直方向成。角的位置由靜止釋放，當(dāng)系統(tǒng)向下運(yùn)動(dòng)

到與豎直方向夾角為a30）時(shí)，求此時(shí)系統(tǒng)的角速度大小傷。

b.若e較小，系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，對(duì)比必和電的表達(dá)式，參照單擺的周期公

式T=2噂,寫(xiě)出此系統(tǒng)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期的表達(dá)式，并說(shuō)明依據(jù)。

16.（2022?北京順義?二模）如圖所示為一滑梯的實(shí)物圖，滑梯的斜面段長(zhǎng)度

L=5.0m,傾角9=37。，水平段與斜面段平滑連接。小朋友從滑梯頂端由靜止開(kāi)始滑

下，經(jīng)斜面底端后水平滑行一段距離，停在水平段某處。已知小朋友質(zhì)量為20kg,小

朋友與滑梯和水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)"=0.3,不計(jì)空氣阻力。已知新37。=（）.60,

cos37°=0.80,重力加速度g取力加s2°求:

（1）小朋友沿滑梯下滑時(shí)所受支持力以的大小；

（2）小朋友沿滑梯下滑時(shí)加速度”的大小；

（3）從開(kāi)始滑下至在水平段停止過(guò)程中摩擦力做的功跖。

2022北京高三二模物理匯編

功和能參考答案

1.D

【解析】

【詳解】

AB.對(duì)小木塊運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有

hh

0-0=tngh-jLitngcos0---------jLimg(x---------)

sin0tan0

解得

h=JLIX

所以x與。無(wú)關(guān)，故AB錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)前面分析可知重力對(duì)木塊做功為

WG=mgh=/jtngx

摩擦力對(duì)木塊做功為

Wf=-WCi=-mgh=-jLimgx

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

2.C

【解析】

【詳解】

A.以〃、8研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律

3mg-mg=4ma

解得

￡

2

對(duì)。球受力分析有

T-mg=ma

解得

T=^mg

A錯(cuò)誤；

B.在球方下落過(guò)程中，球b的機(jī)械能減小量，即拉力做的功

3

△E=W=—Th=-^mgh

B錯(cuò)誤；

C.在球b下落過(guò)程中，球。的機(jī)械能的增加量，即拉力做的功

3

AE=W=Th=—mgh

C正確；

D.在球b下落過(guò)程中，根據(jù)

,12

h~—at

2

解得

則在球b下落過(guò)程中，繩對(duì)球a拉力沖量大小為

I-Tt-3my[gh

D錯(cuò)誤。

故選C。

3.A

【解析】

【詳解】

A.根據(jù)功率定義式尸=孚可知，若y軸表示力做功的功率，則面積表示該力在相應(yīng)

A/

時(shí)間內(nèi)所做的功，故A正確；

B.根據(jù)加速度的定義式"=§可知，若y軸表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度，則面積表示該質(zhì)

點(diǎn)在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)速度的變化量，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)動(dòng)量定理尸=M可知，若），軸表示作用在物體上的合力，則面積表示經(jīng)過(guò)相

應(yīng)時(shí)間后物體動(dòng)量的變化量，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=〃等可知，若y軸表示變化磁場(chǎng)在金屬線圈產(chǎn)生的電

動(dòng)勢(shì)，則面積表示金屬線圈中磁通量變化量的〃倍（〃為金屬線圈的匝數(shù)），故D錯(cuò)

誤。

故選Ao

4.A

【解析】

【詳解】

A.圖甲中支持力的方向垂直于斜面向上，與男士速度方向始終垂直，所以對(duì)男士不做

功，故A正確；

B.圖乙中女士與臺(tái)階共同做勻速運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，女士不受摩擦力，故B

錯(cuò)誤；

C.圖乙中支持力方向豎直向上，與女士速度方向夾角小于90。，所以支持力做正功，

故C錯(cuò)誤；

D.男士和女士都做勻速運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，所以男士受到自動(dòng)人行道的作用力和女

士受到自動(dòng)扶梯的作用力分別與各自的重力平衡，方向都為豎直向上，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

5.D

【解析】

【詳解】

A.乙上一個(gè)臺(tái)階需要的時(shí)間為r%=0.5s；甲上一個(gè)臺(tái)階的高度需要的時(shí)間

h0.15_

4?=-------=--------s=0.5375s

'sin30-v0.5x0.56

則乙先到達(dá)樓上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.上樓的過(guò)程中自動(dòng)扶梯對(duì)甲的支持力為〃取，等于重力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.上樓的過(guò)程中甲只受重力和支持力作用，不受摩擦力作用，則該摩擦力不做功，選

項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D.兩人上升的高度相同，則根據(jù)

p二mgh

因f心屋可知，上樓的過(guò)程中甲克服重力做功的功率小于乙克服重力做功的功率，選

項(xiàng)D正確。

故選D。

6.C

【解析】

【詳解】

AB.物塊剛放上傳送帶時(shí)，所受摩擦力沿傳送帶向上，根據(jù)牛頓第二定律得

/jmgcos0-mgsin0=max

解得

q=lm/s2

物塊速度與傳送帶速度相等的時(shí)間

r,=—=2s

4

之后，由于

mgsin0<從mgcos0

摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力，大小為mgsine,物塊與傳送帶保持相對(duì)靜止向上滑動(dòng)，物塊

加速階段的位移

V2

x,=——=2m

12a

傳送帶的路程

x}=vt=4m

物塊與傳送帶保持相對(duì)靜止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

L-Xy

==2s

V

物塊從斜面底端到達(dá)頂端的時(shí)間

t=t{+t2=4s

物塊相對(duì)傳送帶的位移大小為

Ax=X,-%=2m

故AB錯(cuò)誤；

C.物塊被運(yùn)送到頂端的過(guò)程中，摩擦力對(duì)物塊做功為

W=jumgcos0-xt+mgsin0-(L-xt)=32J

故C正確；

D.物塊被運(yùn)送到頂端的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱和物塊增加的機(jī)械

能，其大小為

W=/jmgcos6?Ax+mgLsin^+—/nv2=44J

故D錯(cuò)誤。

故選C。

7.C

【解析】

【詳解】

A.人做斜拋運(yùn)動(dòng)，則在位置③時(shí)，人有水平速度，即人的速度不為0,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.從位置②到⑤，重力對(duì)人的作用時(shí)間不為零，根據(jù)

Ic=mgt

可知重力的沖量不為（），選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.從位置②到⑤，人的重心高度幾乎不變，則根據(jù)

Wc=mgh

可知，重力做功幾乎為0,選項(xiàng)C正確；

D.在位置②起跳至離地的過(guò)程中，人有了向上的速度，平均加速度向上，支持力大于

重力，則支持力的沖量大小大于重力的沖量大小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選C。

8.D

【解析】

【詳解】

A.物塊下落的整個(gè)過(guò)程中，受到木板的支持力作用，且支持力對(duì)物塊做負(fù)功，所以物

塊、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能減小，故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)物塊與木板之間的彈力為零，加速度為方時(shí)，恰好與木板分離，則對(duì)物塊受力分

析有

mg-kx=m-^

解得

片里

2k

故B錯(cuò)誤；

C.因?yàn)槲飰K與木板脫離后，做豎直方向的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，則物塊下落

到最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小為故c錯(cuò)誤；

D.當(dāng)物塊加速度為零時(shí)，速度達(dá)到最大，即滿足

mg=kxx

因?yàn)槟景迮c物塊分離時(shí)，向下運(yùn)動(dòng)的位移為-則此時(shí)的速度為

v2=2ax

解得

則從脫離到達(dá)到最大速度，對(duì)物塊與彈簧組成的系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得

-x)+gmv2=；k(x^-x2)+1mv；

聯(lián)立解得

2k

故D正確。

故選D。

9.1.22

【解析】

【詳解】

川該同學(xué)每一次拍打小球做的功最終轉(zhuǎn)化為小球的重力勢(shì)能，則有

W=mg\h=0.6xl0x20x102J=1.2J

⑵每分鐘做的功

甲芻=〃W=100xl.2J=120J

該同學(xué)拍打小球的平均功率

P=^-=—W=2W

t60

10.(1)GN；(2)a.O.lkg-m/s,b.2N

【解析】

【詳解】

(1)根據(jù)平衡條件以及力的分解可得

F

tana=----

mg

解得

F=6N

(2)a.設(shè)小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v,根據(jù)動(dòng)能定理有

12,

~mv=—cosa)

解得

v=lm/s

此時(shí)小球動(dòng)量的大小為

^=A72v=O.lkgm/s

b.對(duì)小球根據(jù)牛頓第二定律有

4-mg=tn—

解得

弱.=2N

11.M當(dāng)(或＞76.1%)

【解析】

【詳解】

籃球與地面碰撞前的動(dòng)能

4+12

Ekl=-^—x0.4J+0.6xl0xlJ=9.2J

籃球與地面碰撞后的動(dòng)能

%=—xO.4J+O.6xlOxlJ=7J

可得

生*76.1%

%

12.(1)F=50N；(2)W=2.25J

【解析】

【詳解】

(1)從球反彈后至達(dá)最高點(diǎn)，此過(guò)程，由

。一n；=-2g(i),

可得

V2=j2g(1-R)=4m/s

設(shè)球與地面接觸時(shí)加速度為“，由題知

5u,

v,=—v2=5m/s

球下落剛觸地至反彈后剛離開(kāi)地面過(guò)程，設(shè)向上為正方向，設(shè)地面對(duì)球的平均作用力

為F,球觸地過(guò)程受力如圖

，、F

mg

由動(dòng)量定理

(F-mg)f=mv3-〃?(一4)

代入數(shù)據(jù)解得

F=50N

(2)手做功等于球與地面碰撞時(shí)的能量損失

W=--mv1

代入

W=2.25J.

13.(1)7.5s；(2)-2X104J；(3)2.4xlO4W

【解析】

【詳解】

(1)由題意得，運(yùn)動(dòng)員在AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

t=^-=7.5s

a

(2)從C點(diǎn)飛出后，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)

系知

Lcos37°=v0Z,

Asin37°=1^,2

解得

/(=3s

%=20m/s

所以從6到C由動(dòng)能定理得

嗎=^mvo-^mvl

解得BC段摩擦力所做的功為

%=-2x10」

(3)因?yàn)槁湓谥懫律?。點(diǎn)時(shí)的豎直方向速度為

vv=gf]=30m/s

運(yùn)動(dòng)員落在著陸坡上。點(diǎn)時(shí)所受重力做功的瞬時(shí)功率為

4

P=mgvv=2.4X10W

14.(1)6m/s；(2)700N；(3)8.4m

【解析】

【詳解】

(1)人從離開(kāi)高臺(tái)到B點(diǎn)的過(guò)程

mgL(l-cos0)=—mv2

解得

v=6m/s

(2)在最低點(diǎn)B處

2

mV

Fc-mg=-

解得

F=700N

(3)人從離開(kāi)高臺(tái)到8點(diǎn)的過(guò)程中水平位移

x,=Asin0=5.4m

人從8到C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程

h-L(\-cos。)=gg產(chǎn)

解得

z=O.5s

水平位移

x2=vt=3m

從。到高臺(tái)邊緣的水平距離

x=x1+x2=8.4m

15.(1)a.，咫(3-2cos。)，b.用