高中物理人教版必修2《7.10能量守恒定律與能源》練習(xí)題

人教版必修2aio能量守恒定律與能源》練習(xí)題

一、單選題（本大題共8小題，共32.0分）

1.關(guān)于能量概念的敘述，下列說(shuō)法有正確的是（）

A.物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做勢(shì)能

B.自然界中的能量只是在動(dòng)能和勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化

C.能量守恒定律的建立是哲學(xué)和自然科學(xué)長(zhǎng)期發(fā)展的結(jié)果

D.能量耗散表明在能源的利用過(guò)程中能量是在不斷地消失

2.如圖甲所示，置于水平地面上質(zhì)量為機(jī)的物體，在豎直拉力尸作用下，由靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng),

其動(dòng)能以與距地面高度/?的關(guān)系如圖乙所示，已知重力加速度為g,空氣阻力不計(jì).下列說(shuō)法

正確的是

A.在0?壇過(guò)程中，產(chǎn)大小始終為幽？

B.在0?廄和生?2廄過(guò)程中，尸做功之比為2:1

C.在0?2/1。過(guò)程中，物體的機(jī)械能先增大后減小

D.在2壇?3,5垢過(guò)程中，物體的機(jī)械能不變

3.如圖，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與一質(zhì)量為“、套在粗糙豎直固定桿A處

的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長(zhǎng)。圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B

處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，4c=八.圓環(huán)在C處獲得一豎直向上

的速度心恰好能回到4彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。則圓環(huán)（）

A.下滑過(guò)程中，克服摩擦力做的功為;加"2

B.下滑過(guò)程中，加速度一直減小

C.在C處，彈簧的彈性勢(shì)能為一7ngh

D.上滑經(jīng)過(guò)3的速度小于下滑經(jīng)過(guò)B的速度

4.如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與一質(zhì)量為相、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，

彈簧水平且處于原長(zhǎng)。圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑，到達(dá)C處的速度為零，AC=h,如果圓環(huán)

在C處獲得一豎直向上的速度力恰好能回到A處。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g,

則（）

A.從A到C的下滑過(guò)程中，圓環(huán)的加速度一直減小

B.從A下滑到C過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于mgh

2

C.從A到C的下滑過(guò)程中，克服摩擦力做的功為嗎

4

D.上滑過(guò)程系統(tǒng)損失的機(jī)械能比下滑過(guò)程多

5.2015年7月14日，“新視野號(hào)”探測(cè)器飛掠冥王星，成為人類首顆造

訪冥王星的探測(cè)器.在探測(cè)器飛赴冥王星的過(guò)程中，隨著它與冥王星間

距離的減小，冥王星對(duì)它的萬(wàn)有引力（）

A.變小

B.變大

C.先變小后變大

D.先變大后變小

6.如圖所示，光滑水平面上有A、8兩物塊，已知A物塊的質(zhì)量啊=2kg,以一定的初速度向右

運(yùn)動(dòng)，與靜止的物塊B發(fā)生碰撞并一起運(yùn)動(dòng)，碰撞前后的位移時(shí)間圖象如圖所示（規(guī)定向右為正

方向），則碰撞后的速度及物體8的質(zhì)量分別為（）

A.2m/s,5kgB.2m/s,3kg

C.3.5m/s,2.86kgD.3.5m/s,0.86kg

7.如圖所示，在摩擦力不計(jì)的水平面上，放一輛質(zhì)量為M的小車，一.

小車左端放一只箱子，其質(zhì)量為m,水平恒力尸把箱子拉到小車的Ln-

右端；如果第一次小車被固定在地面上，第二次小車沒(méi)固定，可沿

水平面運(yùn)動(dòng)，在上述兩種情況下（）

A.尸做的功一樣多

B.箱子與小車之間的摩擦力大小相等

C.箱子獲得的動(dòng)能一樣多

D.由摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能不一樣多

8.如圖所示，一質(zhì)量為2版的物塊8,靜止在光滑水平面上，左側(cè)固定一水平（a

輕質(zhì)彈簧，另一質(zhì)量為3依的物塊A向右以5m/s的速度撞擊彈簧，整個(gè)撞擊

過(guò)程中，兩物塊的速度始終在一條直線上，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.物塊A的最終速度大小為3m/s

B.物塊B的最終速度大小為5m/s

C.彈簧的最大彈性勢(shì)能為15J

D.若其他條件不變而僅增大物塊A的質(zhì)量，則物塊B的最終速度可能為12m/s

二、多選題（本大題共6小題，共24.0分）

9.在傾角為。的固定光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊A,B,它們的質(zhì)量分別為徵1，僧2，

彈簧勁度系數(shù)為％,C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力尸拉物

塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)擋板C時(shí)，物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為d,速度為則此時(shí)（）

A.拉力做功的瞬時(shí)功率為FusinO

B.物塊8滿足=kd.

C.物塊A的加速度為學(xué)

D.彈簧彈性勢(shì)能的增加量為Fd-Tnigdsin。-jm^2

10.下列能源屬于清潔能源的是（）

A.石油B.風(fēng)能C.煤炭D.太陽(yáng)能

11.如圖所示，物體4和帶負(fù)電的物體B用跨過(guò)定滑輪的絕緣輕繩連接，4、8的質(zhì)量分別是/&g和

2kg,勁度系數(shù)為k=6N/7n的輕質(zhì)彈簧一端固定在水平面上。另一端與物體A相連，傾角為。=

30。的斜面處于沿斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，整個(gè)系統(tǒng)不計(jì)一切摩擦。開(kāi)始時(shí)，物體B在一個(gè)沿斜

面向上的外力F=15N的作用下保持靜止且輕繩恰好伸直，然后撤去外力F,直到物體8獲得

最大速度，且彈簧未超過(guò)彈性限度，則在此過(guò)程中（）

A.對(duì)于物體A、8、彈簧和地球組成的系統(tǒng)，電場(chǎng)力做功小于該系統(tǒng)增加的機(jī)械能

B.物體A、彈簧和地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加量大于物體3電勢(shì)能的減少量

C.撤去外力F的瞬間，物體B的加速度大小為5m/s2

D.B的速度最大時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為2m

12.如圖1所示，一質(zhì)量為m=1kg的木塊放在質(zhì)量為M=2kg木板上，木板置于光滑的水平面上，

現(xiàn)用一恒定的水平拉力尸拉動(dòng)木塊。已知木塊和木板的a-t圖象如圖2所示，重力加速度g=

10m/s2,下列說(shuō)法正確的是（）

?a/（m,?-1）

tflt圖2ih

A.木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2

B.拉力F=4N

C.當(dāng)F=2.5N時(shí)，木塊的加速度大小為0.5m/s2

D.無(wú)論拉力尸多大，木板的加速度都不會(huì)超過(guò)lm/s2

13.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為R的固定［圓軌道與水平軌道相°；......."人

切于最低點(diǎn)艮一質(zhì)量為小的小物塊p（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A處由靜止滑jR/

下，經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)8后沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，到C處停下，8、C兩點(diǎn)間CB

的距離為R,物塊P與圓軌道、水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃.現(xiàn)用力尸將該小物體沿下滑

的路徑從C處緩慢拉回圓弧軌道的頂端A,拉力尸的方向始終與小物體的運(yùn)動(dòng)方向一致，小物

體從8處經(jīng)圓弧軌道到達(dá)A處過(guò)程中，克服摩擦力做的功為pngR,下列說(shuō)法正確的是（）

A.物體在下滑過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)到8處時(shí)速度最大

B.物體從A滑到C的過(guò)程中克服摩擦力做的功等于2“mgR

C.拉力尸做的功小于2mgR

D.拉力廠做的功為mgR(l+2〃)

＜，

14.如圖所示，在光滑的水平面上放有兩個(gè)小球A和8,其質(zhì)量z^CmB，Z-T*彳、

(/)-MAAW/BJ

8球上固定一輕質(zhì)彈簧。若將A球以速率丫去碰撞靜止的8球，下力力"〃〃加蘇

列說(shuō)法中正確的是()

A.當(dāng)彈簧壓縮量最大時(shí)，兩球速率都最小

B.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，8球速率最大

C.當(dāng)A球速率為零時(shí)，3球速率最大

D.當(dāng)B球速率最大時(shí)，彈性勢(shì)能為零

三、簡(jiǎn)答題(本大題共2小題，共6.0分)

15.試說(shuō)明下列過(guò)程中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的。

(1)在水平公路上行駛的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)熄滅后，速度越來(lái)越小，最后停止。

(2)汽車以恒定的速度在水平路面上行駛。

(3)火藥爆炸產(chǎn)生燃?xì)?，子彈在燃?xì)獾耐苿?dòng)下從槍膛中發(fā)射出去，射穿一塊鋼板，速度減小。

(4)跳傘運(yùn)動(dòng)員在3000”?的高空離開(kāi)飛機(jī)，立即打開(kāi)降落傘，后來(lái)他以較低的速率勻速下降。

16.如圖所示，光滑水平平臺(tái)高生=8.4m,BC為一段光滑圓弧軌道，其圓心O與平臺(tái)等高，軌道

最低點(diǎn)C的切線水平，3c的高度差九2=4.2mo一不計(jì)厚度、質(zhì)量m=1kg的長(zhǎng)木板靜止于粗

糙水平面上，左端置于C點(diǎn)，右端與。點(diǎn)固定的豎直擋板相距s=4m。質(zhì)量/n=1kg的小物塊

壓縮彈簧至我點(diǎn)，彈簧與小物塊不拴接，形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)。釋放小物塊彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后，小

物塊從A點(diǎn)滑離平臺(tái)恰好能無(wú)碰撞地從B點(diǎn)進(jìn)入圓弧形軌道，然后經(jīng)過(guò)C點(diǎn)滑上長(zhǎng)木板，繼續(xù)

運(yùn)動(dòng)。長(zhǎng)木板向右運(yùn)動(dòng)與擋板發(fā)生彈性碰撞(碰撞時(shí)間極短)，以原速率返回。碰撞后立即撤去

擋板，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小物塊始終未滑離長(zhǎng)木板。已知物塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的=0.3,長(zhǎng)木板

與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)“2=0.05,取g-10?n/s2.求：

(1)小物塊由A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；

(2)彈簧被壓縮至％點(diǎn)時(shí)具有的彈性勢(shì)能￡p；

(3)長(zhǎng)木板左端最終離C點(diǎn)的水平距離x及其最小長(zhǎng)度L。

A?

*〃〃777”,〃，4/?>'，，，，｝，，〃〃〃

四、計(jì)算題(本大題共4小題，共40.0分)

17.山地滑雪是人們喜愛(ài)的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng).一滑雪坡由AB和BC組成，AB是傾角。=37。的斜坡,

BC是半徑R=5m的圓弧面，圓弧面和斜面相切于8,與水平面相切于C,如圖所示，A8豎直

高度差加=8.8m,豎直臺(tái)階CO高度差電=5m,臺(tái)階底端與傾角。=37。斜坡DE相連.運(yùn)動(dòng)

員連同滑雪裝備總質(zhì)量m=80kg,從A點(diǎn)由靜止滑下通過(guò)C點(diǎn)后飛落到QE上.不計(jì)空氣阻力

和軌道的摩擦阻力，g取10m/s2,s譏37。=0.6,cos37。=0.8.求:

(1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)的速度也大??；

(2)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)軌道受到的壓力N的大小；

(3)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間t.

18.如圖所示，水平放置的兩平行金屬導(dǎo)軌間距/=2m,虛線CO左側(cè)的軌道光滑，右側(cè)粗糙；導(dǎo)

軌右側(cè)兩端點(diǎn)與匝數(shù)N=200、橫截面積S=100cm2、總電阻「=0.250的線圈相連，另有一金

屬棒PQ垂直擱置在導(dǎo)軌上，距離CO為0.6m：垂直放置在導(dǎo)軌左端的金屬棒MN通過(guò)水平絕

緣輕桿固定，兩金屬棒的質(zhì)量均為m=0.1kg,電阻均為R=0.50；MM9C區(qū)域存在豎直向上

的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度=0.5T,在t=0時(shí)刻，閉合電鍵K,同時(shí)金屬棒PQ以lzn/s的初速

度向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)線圈內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度/隨時(shí)間f的變化符合以下規(guī)律：Bi=

，兩金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好,P。棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

(.0.4—O.Zt(/)zs<t<4s

〃=0.1,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。

(1)通過(guò)定量計(jì)算分析4s內(nèi)導(dǎo)體棒PQ的運(yùn)動(dòng)情況;

(2)計(jì)算4s內(nèi)通過(guò)金屬棒PQ的電荷量大小;

(3)2?4s內(nèi)絕緣輕桿右端受到的彈力大小和方向？

Bi

19.如圖所示，原長(zhǎng)為工的輕質(zhì)彈簧一端固定在。點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為，*的圓環(huán)丁

---------

相連，圓環(huán)套在粗糙豎直固定桿上的A處，環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.5,此'、、

時(shí)彈簧水平且處于原長(zhǎng).讓圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)8處時(shí)速度最''、、、

大，到達(dá)C處時(shí)速度為零.過(guò)程中彈簧始終在彈性限度之內(nèi).重力加速度為方

C

g.求：

(1)圓環(huán)在力處的加速度為多大？

(2)若AB間距離為則彈簧的勁度系數(shù)k為多少？

(3)若圓環(huán)到達(dá)C處時(shí)彈簧彈性勢(shì)能為Ep,且4c=h,使圓環(huán)在C處時(shí)獲得一個(gè)豎直向上的初速度，

圓環(huán)恰好能到達(dá)A處.則這個(gè)初速度應(yīng)為多大？

20.一輛汽車以速度打行駛了2的位移，接著以速度%=20km//i跑完了其余:的位移，結(jié)果汽車全程

的平均速度D=27km/h,則打的值是多少？

【答案與解析】

1.答案：C

解析：解：A、物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能，故A錯(cuò)誤。

8、自然界中的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的，不是僅限于動(dòng)能和勢(shì)能，故B錯(cuò)誤。

C、能量守恒定律的建立是哲學(xué)和自然科學(xué)長(zhǎng)期發(fā)展的結(jié)果，故C正確。

。、能量耗散的過(guò)程中能量向品質(zhì)低的大氣內(nèi)能轉(zhuǎn)變過(guò)程，但是總的能量是守恒的，故。錯(cuò)誤。

故選：Co

自然界中的能量是守恒的，能量耗散是能量向品質(zhì)低的大氣內(nèi)能轉(zhuǎn)變過(guò)程，但是總的能量是守恒的.

解決本題的關(guān)鍵知道自然界中的能量是守恒的，能量不能憑空創(chuàng)生，也不能憑空消失，只能從一種

形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，能的總量保持不變.

2.答案:D

解析：

根據(jù)功能關(guān)系得除重力以外其它力所做的功等于物體機(jī)械能的變化量，合外力做功等于動(dòng)能的變化

量。根據(jù)圖象的斜率大小表示合外力，分析拉力的大小。

本題主要考查功能關(guān)系及對(duì)圖象的理解與應(yīng)用，熟悉功能關(guān)系是解題的關(guān)鍵，難度一般。

A.由于合外力做功等于動(dòng)能的變化量，所以動(dòng)能&與距地面高度〃的關(guān)系圖像斜率表示合外力，在

0~廄過(guò)程中，合外力大小等于〃喀，合力方向向上，根據(jù)牛頓第二定律得F大小始終為2mg,故A

錯(cuò)誤；

B.在0?垢過(guò)程中動(dòng)能增加小。色，重力做功為一山。魚(yú)，根據(jù)動(dòng)能定理得尸做功為h0?2九（）過(guò)

程中，動(dòng)能增加O.5mgho,重力做功為-mgho,根據(jù)動(dòng)能定理得/做功為1.5mgho,所以尸做功之

比為4：3,故8錯(cuò)誤；

C.在0?2殳過(guò)程中，力尸做正功，物體的機(jī)械能不斷增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

。.在2廄?3.5垢過(guò)程中，由圖像的斜率得出合力為mg，方向向下，故物體只受重力，機(jī)械能不變,

選項(xiàng)。正確。

故選

3.答案：A

解析：解：A、研究圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑到C過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式為：

mgh.+叼+MJ彈=0-0=0

在C處獲得一豎直向上的速度v,恰好能回到A,運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式為:

-mgh+（-W泓）+必=0--mv2

2

解得：Wf=-^mv,故A正確；

8、圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，所以圓環(huán)先做加速

運(yùn)動(dòng)，再做減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)B處的速度最大，

所以經(jīng)過(guò)8處的加速度為零，所以加速度先減小，后增大，故B錯(cuò)誤；

C、由上分析可知，W^=^mv2-mgh,所以在C處，彈簧的彈性勢(shì)能為mg/i-故C錯(cuò)誤；

D、研究圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑到8過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式為：mgh'+W'f+W'=

-1mvo2—n0

2B

研究圓環(huán)從8處上滑到A的過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式為：—mgh'+M/'f+（—W'殍）=0-；小吟

由于勿）<0,所以詔，則有：vB<v'B,即上滑經(jīng)過(guò)8的速度大于下滑經(jīng)過(guò)B的速度，

故。錯(cuò)誤；

故選：A,

3、根據(jù)圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況分析下滑過(guò)程中，加速度的變化；

AC、研究圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑到C和在C處獲得一豎直向上的速度v,恰好能回到A兩個(gè)過(guò)

程，運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式求解；

D,研究圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑到B過(guò)程和圓環(huán)從B處上滑到A的過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理列出等

式。

能正確分析小球的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，對(duì)物理過(guò)程進(jìn)行受力、運(yùn)動(dòng)、做功分析，是解決問(wèn)題的根

本方法，掌握動(dòng)能定理的應(yīng)用。

4.答案：C

解析:

根據(jù)圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況分析下滑過(guò)程中，加速度的變化；研究圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑到C和在C

處獲得一豎直向上的速度也恰好能回到4兩個(gè)過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式求解

能正確分析小球的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，對(duì)物理過(guò)程進(jìn)行受力、運(yùn)動(dòng)、做功分析，是解決問(wèn)題的根

本方法，掌握動(dòng)能定理的應(yīng)用。

解：A、圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)8處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，所以圓環(huán)先做

加速運(yùn)動(dòng)，再做減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)B處的速度最大，所以經(jīng)過(guò)B處的加速度為零，所以加速度先減小，

后增大，故A錯(cuò)誤；

BC、研究圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑到C過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式:mgh-Wf-W^=O-O=

0,在C處獲得一豎直向上的速度v,恰好能回到A,運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式：-mg/i+W建一必=

O-JmiA解得：W=^mv2,則克服摩擦力做的功為;m/,故C正確；

27f44

從上述分析知:小建=mgh-刎/，則從A下滑到C過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于mg九-^mv2,

故8錯(cuò)誤。

。、由能量守恒定律知，損失的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為摩擦生熱了，而摩擦生熱Q=]xs，顯然兩個(gè)過(guò)

程相等，選項(xiàng)。錯(cuò)誤。

故選：C?

5.答案：B

解析：

在探測(cè)器飛赴冥王星的過(guò)程中，與冥王星間的距離不斷減小，結(jié)合萬(wàn)有引力定律分析即可。

本題是對(duì)萬(wàn)有引力定律的直接考查，關(guān)鍵是記住萬(wàn)有引力定律的公式尸=誓，基礎(chǔ)題目。

根據(jù)題意，飛行器與冥王星間距離逐漸減小，根據(jù)萬(wàn)有引力定律，有：尸=誓

由于，?不斷減小，故萬(wàn)有引力尸不斷增加。故8正確，4CZ）錯(cuò)誤。

故選B。

6.答案：B

解析：

由圖象求出碰撞前、后物體的速度，然后由動(dòng)量守恒定律求出物體B的質(zhì)量。

本題考查了求物體的質(zhì)量，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)要清楚研究的對(duì)象和守恒條件；通過(guò)位移-時(shí)間圖

象得到一些信息。

解：由圖象可知，碰前A的速度為：以=翳*5m/s；

碰后4B的共同速度為：吊=1m/s=2m/s；

At8-4

A、B碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，以A、8組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，以A的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量

守恒定律得：

犯4%=（叫1+mB）v,

即：2x5=（2+mB）x2,

解得：mB=3kg；故B正確，AC。錯(cuò)誤。

故選：&

7.答案：B

解析：解：人第二次由于小車也會(huì)向右移動(dòng)，故滑塊的對(duì)地的位移比第一次變大了，故拉力做的功

變多了，故A錯(cuò)誤；

B、滑動(dòng)摩擦力與壓力成正比，兩次壓力相等，都等于，咫，動(dòng)摩擦因數(shù)是一定的，故滑動(dòng)摩擦力一

定相等，故8正確：

C、根據(jù)動(dòng)能定理，有：（?-/次=[6/；第二次由于小車也會(huì)向右移動(dòng)，滑塊的對(duì)地位移x變大

了，故獲得的動(dòng)能也變大了，故C錯(cuò)誤；

D、摩擦產(chǎn)生的熱量等于滑動(dòng)摩擦力乘以相對(duì)位移，IP：Q=fFS,兩次的相對(duì)位移相同，所以摩

擦產(chǎn)生的熱量一樣多，故。錯(cuò)誤。

故選：B。

以地面為參考系，找出兩次滑塊位移，然后根據(jù)功的定義求解功，并根據(jù)功能關(guān)系判斷動(dòng)能增加量

和內(nèi)能增加量。

本題關(guān)鍵是明確功的定義和功能關(guān)系，要知道系統(tǒng)增加的內(nèi)能等于一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做的功，即：Q=

/So

8.答案：C

解析：解：A3、兩物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，

由動(dòng)量守恒定律得：mAv0=mAvA+mBvB,

由機(jī)械能守恒定律得：如力評(píng)=\^AVA避，

代入數(shù)據(jù)解得：vA=lm/s,vB=6m/s,故AB錯(cuò)誤；

C、兩物塊速度相等時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，

由動(dòng)量守恒定律得：mAvQ=（叫4+

由能量守恒定律得：T啊評(píng)=l（,mA+血8）病+Ep,

代入數(shù)據(jù)解得：Ep=15/,故C正確；

。、兩物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，

由動(dòng)量守恒定律得：mAv0=mAvA+mBvB,

由機(jī)械能守恒定律得：刎4詔=lmAVA+^mBVB>

代入數(shù)據(jù)解得：以=詈需先，

niA+mB

若其他條件不變而僅增大物塊A的質(zhì)量，物塊8的最終速度最大以max"%=5m/s,故。錯(cuò)誤。

故選：Co

兩物塊速度相等時(shí)彈簧壓縮量最大，彈簧彈性勢(shì)能最大；兩物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，應(yīng)用動(dòng)量守

恒定律與能量守恒定律分析答題。

本題考查了動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用，根據(jù)題意分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題的前提與關(guān)鍵，根據(jù)題

意應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以解題。

9.答案：DCB

解析：略

10.答案：BD

解析：解：A、石油燃燒時(shí)能產(chǎn)生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空氣污染物，不屬于清潔能源,

故A錯(cuò)誤。

8、風(fēng)能在使用時(shí)，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，屬于清潔能源，故8正確。

C、煤在燃燒時(shí)能產(chǎn)生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空氣污染物，不屬于清潔能源，故C錯(cuò)誤。

。、太陽(yáng)能在使用中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，故屬于清潔能源，故。正確；

故選：BD.

明確清潔能源的性質(zhì)，再根據(jù)風(fēng)能、煤、石油、太陽(yáng)能在使用時(shí)的產(chǎn)物和對(duì)環(huán)境的影響，進(jìn)行分析

判斷.

能源與環(huán)境問(wèn)題，是社會(huì)的熱點(diǎn)，也是物理所考查的熱點(diǎn)，了解能源的分類、能源使用對(duì)環(huán)境的影

響、新能源開(kāi)發(fā)利用等是正確解答此類題的關(guān)鍵.

11.答案：BC

解析：解：A、電場(chǎng)力沿斜面向下做正功，物體A、8、彈簧和地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能增加，則電

場(chǎng)力做功等于物體A、B、彈簧和地球組成的系統(tǒng)增加的機(jī)械能，故4錯(cuò)誤；

B、開(kāi)始時(shí)，物體8在一個(gè)沿斜面向上的力尸=15N的作用下保持靜止且輕繩恰好伸直，輕繩恰好無(wú)

拉力，有：F=qE+mgsin30°

代入數(shù)據(jù)解得：qE=5N

物體B最大速度時(shí)，B的合力等于零，繩的拉力為：F1=qE+mgsin30°=15/V

在此過(guò)程中，電場(chǎng)力等于5N不變，繩的拉力從0增加到15M做出繩子拉力及重力隨x變化的圖像，

如圖，圖線和橫軸包圍的面積在數(shù)值上等于力所做功，所以繩的拉力的功大于電場(chǎng)力的功。

物體A、彈簧和地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加量等于繩子拉力做功，物體8電勢(shì)能的減少量等于電

場(chǎng)力做功，所以物體人彈簧和地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加量大于物體8電勢(shì)能的減少量，故B

正確；

C、以A8整體為研究對(duì)象，撤去外力前處于平衡狀態(tài)，撤去外力尸F(xiàn),/N

的瞬間，AB受到的其他外力都沒(méi)有變化，AB兩個(gè)物體所受的合力的15I/

大小就等于撤去的外力尸的大小，物體8的加速度大小為：a=10/

，”二=三7n人2=5m/s2,故C正確；5—一-----

mA+mB1+2I/

的速度最大時(shí)，AB所受合力等于零，對(duì)AB整體由平衡條件得：0%-----------------?x

kx=mgsin30°+qE

代入數(shù)據(jù)解得：x=2.5m,故。錯(cuò)誤。

故選：BC。

在撤去外力前后對(duì)B物體受力分析，求出電場(chǎng)力；由牛頓第二定律求出加速度；當(dāng)AB受到的合力

為零時(shí)，速度最大；根據(jù)機(jī)械能守恒定律的守恒條件判斷物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒。

本題綜合考查了共點(diǎn)力平衡、牛頓第二定律、胡克定律、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系，以及運(yùn)動(dòng)學(xué)

公式，綜合性較強(qiáng)，弄清楚受力情況和運(yùn)動(dòng)情況是關(guān)鍵.

12.答案：ABD

解析:

由題意知，兩者相對(duì)滑動(dòng)，分別由牛頓第二定律列式聯(lián)立求木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)和拉力大

小；當(dāng)F=2.5N時(shí)，假設(shè)相對(duì)靜止，求出整體加速度，再與木塊的摩擦力比較可得解；假設(shè)相對(duì)滑

動(dòng)，單獨(dú)對(duì)木板分析，由牛頓第二定律求出最大加速度進(jìn)行判斷。

本題考查牛頓第二定律與圖象的綜合，知道滑塊和木板在不同拉力作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是解決本題的

關(guān)鍵，掌握處理圖象問(wèn)題的一般方法，通常通過(guò)圖線的斜率和截距入手分析。但本題是a-t圖象，

要知道當(dāng)?shù)募铀俣却笥贛的加速度時(shí)，兩者有相對(duì)滑動(dòng)，從而由圖象可得兩者的加速度。

4B.對(duì)〃?分析，木塊受重力、支持力、向左的摩擦力和拉力，豎直方向受力平衡，水平方向由牛頓第

二定律可得：F-iimg=ma1,對(duì)M分析，M在，”向右的滑動(dòng)摩擦力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第

二定律可得：卬ng=Ma2,分析可知，當(dāng)m的加速度大于M的加速度時(shí);兩者有相對(duì)滑動(dòng)，所以的=

2

27nls2,a2=lm/s,聯(lián)立解得：p=0.2,F=4N,故A8正確；

C.假設(shè)兩物體相對(duì)靜止一起加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得a=￡=^m/s2=lm/s2,M受到

M+m1+26

的摩擦力為尸=Ma=2x：N=：N<〃mg=0.2xlxl0N=2N,則甲乙相對(duì)靜止，所以木塊的

63

加速度為a=Jni/sz,故C錯(cuò)誤；

D如果相對(duì)滑動(dòng)，木板的合力是由木塊的摩擦力提供，所以最大加速度為：amax=^=

絲羅m/s2=lm/s2,所以無(wú)論拉力尸多大，木板的加速度都不會(huì)超過(guò)lm/s2,故。正確。

故選ABD。

13.答案:CD

解析：解：A、物塊在下滑過(guò)程中，受到重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力作用，在沿切線方向的合力為零

時(shí)，受到最大，故4錯(cuò)誤.

B、對(duì)A到C過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得：mgR-Wf=0,解得：Wf=mgR,故B錯(cuò)誤。

C、對(duì)C到A過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得：WF-mgR-fimgR-^mgR=0,解得：WF=mgR(l+2^),

下滑過(guò)程在A8段受到的摩擦力大于上滑時(shí)受到的摩擦力，則下滑過(guò)程中克服摩擦力做功大于上滑過(guò)

程克服摩擦力做功，

下滑過(guò)程中克服摩擦力做功為：Wf'=mgR-fimgR,則有：⑷ngR<mgR-“mgR,即為：mgR>

2〃mgR,貝|畋<2mgR,故CD正確。

故選：CD。

物體沿圓弧面下滑時(shí)，沿切線方向的合力為零時(shí)，受到最大；對(duì)A到C過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理，求出A

到C過(guò)程中克服摩擦力做功的大??；對(duì)C到A的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理，求出拉力尸的大小。

本題考查了動(dòng)能定理與圓周運(yùn)動(dòng)的綜合運(yùn)用，運(yùn)用動(dòng)能定理解題，關(guān)鍵選取好研究的過(guò)程，分析過(guò)

程中有哪些力做功，然后列式求解，注意沿圓弧面下滑時(shí)所受的摩擦力大于沿圓弧面緩慢向上運(yùn)動(dòng)

時(shí)所受的摩擦力。

14.答案：BD

解析：解：與彈簧接觸后，彈簧被壓縮，彈簧對(duì)A產(chǎn)生向左的彈力，對(duì)B產(chǎn)生向右的彈力，A做減

速運(yùn)動(dòng)，B做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)8的速度等于4的速度時(shí)壓縮量最大，此后A球速度繼續(xù)減小，8球速

度繼續(xù)增大，彈簧壓縮量減小，當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，B球速率最大。

4、由以上分析可知，當(dāng)彈簧壓縮量最大時(shí)，兩球速度相同，此時(shí)兩球速度都不是最小，故4錯(cuò)誤；

8、彈簧被壓縮后，8球的速度一直在增大，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，8球速率達(dá)到最大值，故8正確：

C、由于質(zhì)量叫＜血8,A的速度變化比B快，A球的速度是0時(shí)，彈簧仍然處于壓縮狀態(tài)，B球的

速率沒(méi)有達(dá)到最大，故C錯(cuò)誤；

。、當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，8球速率達(dá)到最大值，所以此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能是0,故。正確；

故選：BD。

A與彈簧接觸后，彈簧被壓縮，彈簧對(duì)A產(chǎn)生向左的彈力，對(duì)8產(chǎn)生向右的彈力，A做減速運(yùn)動(dòng)，B

做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)8的速度大于A的速度后，彈簧壓縮量減小，則當(dāng)小球A、8速度相等時(shí)，彈簧壓

縮量最大，彈性勢(shì)能最大；當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，8球速率最大。

本題是含有彈簧的問(wèn)題，難點(diǎn)是對(duì)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析，得到B球速度最大的臨界條件，同時(shí)明確

動(dòng)量守恒定律的正確應(yīng)用是解題的關(guān)鍵。

15.答案：解：（1）在水平公路上行駛的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火之后速度越來(lái)越小，最后停止，動(dòng)能減小，

內(nèi)能增加，所以機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

（2）速度和高度都沒(méi)有發(fā)生變化，所以機(jī)械能守恒；

（3）火藥爆炸是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，子彈在燃?xì)獾耐苿?dòng)下從槍膛發(fā)射出去，燃?xì)獾膬?nèi)能減小，子彈的

動(dòng)能增加，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，子彈射穿一塊鋼塊，速度減小，子彈的動(dòng)能減小，內(nèi)能增加，是動(dòng)

能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（火藥爆炸），內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（子彈被發(fā)射），機(jī)械能又轉(zhuǎn)化

為內(nèi)能（子彈穿過(guò)鋼板）。

（4）跳傘運(yùn)動(dòng)員打開(kāi)傘后，在阻力的作用下速度減小，當(dāng)阻力等于重力時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在此過(guò)程

中，損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

答：（1）機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

（2）機(jī)械能守恒；

（3）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（火藥爆炸），內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（子彈被發(fā)射），機(jī)械能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（子彈穿過(guò)

鋼板）;

（4）機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

解析：根據(jù)能量守恒定律可知，能量是不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另

一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移中能量不變。

本題考查了能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題，解題的關(guān)鍵是從運(yùn)動(dòng)的形式找到能量形式，哪種形式的能量減少，哪種

形式能量增加。

16.答案：解：(1)小物塊離開(kāi)平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)從A到8的時(shí)間為由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得:

1.

九1-九2

解得：t="s

(2)由題知R=hi，設(shè)。8連線與0C的夾角為氏由圖中幾何關(guān)系得：

cosd=e=60°

設(shè)物體從A點(diǎn)拋出時(shí)的水平速度為北，則在B點(diǎn)處有：

t*anda=—gt=VE3

v0

解得：v0=2y/7m/s

根據(jù)功能關(guān)系得彈簧的彈性勢(shì)能：

1,

mv

EP-2o=1句

(3)設(shè)物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為之，物塊由A到C由動(dòng)能定理得:

11

mg展

代入數(shù)據(jù)解得：比=14m/s

物塊在木板上滑行做勻減速運(yùn)動(dòng)，其加速度為41,則有：

Al=hg=3m/s2

對(duì)長(zhǎng)木板由牛頓第二定律得：

%nig-2〃2mg=ma2

2

解得：a2=2m/s

設(shè)經(jīng)時(shí)間ti長(zhǎng)木板與擋板相撞，由s=4得：

0=2s

此時(shí)物塊和長(zhǎng)木板速度分別為巧、“2,則有：

=vc—=8m/s,v2=a2tl=4m/s

物塊的位移為：=誓口=22m

物塊距離木板左端為：△-s=18m

長(zhǎng)木板與擋板相撞后，物塊繼續(xù)向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，長(zhǎng)木板向左減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度為。3,則有:

+242mg=ma3

2

代入數(shù)據(jù)解得：a3=4m/s

經(jīng)時(shí)間t2長(zhǎng)木板速度為零，則=^=1S

此時(shí)物塊的速度為%,則%=%一axt2=5m/s

物塊向右的位移小=笠^2=6.5m

木板減速向左的位移%3=yt2=2m

在此過(guò)程中物塊相對(duì)木板向右的位移為△x2=x2+x3=8.5m

設(shè)又經(jīng)時(shí)間匕兩者速度相等為以,即收=a2t3=%一

解得：t3=Is,v4=2m/s

在這段時(shí)間內(nèi)物塊與長(zhǎng)木板的位移分別為

v3+v4v4

x4=--—13=3.5m,x5=—t3=Im

物塊與長(zhǎng)木板的相對(duì)位移△x3=x4-x5=2.5m

以后兩個(gè)一起以加速度以向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為零，則

3

a4=以2g=0.5m/s

兩個(gè)一起向右勻減速運(yùn)動(dòng)的位移：%6=4=4血

za4

則：％=s—右++%6=7m

L=L=△/+△%2+△x3=29m

答:(1)小物塊由A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間r為亨S；

(2)彈簧被壓縮至火點(diǎn)時(shí)具有的彈性勢(shì)能￡p為14J；

(3)長(zhǎng)木板左端最終離C點(diǎn)的水平距離x為7m及其最小長(zhǎng)度L為29膽。

解析：(1)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以計(jì)算出時(shí)間；

(2)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律計(jì)算出離開(kāi)A時(shí)的速度，進(jìn)而根據(jù)功能關(guān)系可以算出彈性勢(shì)能；

(3)物塊滑到木板上，一直向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，長(zhǎng)木板先向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，與擋板碰撞后向左做勻

減速運(yùn)動(dòng)直到速度為零，然后向右做勻加速運(yùn)動(dòng)與物塊速度相等，然后兩個(gè)一起向右做勻減速運(yùn)動(dòng)

直到速度為零。

物塊與木板的運(yùn)動(dòng)及其復(fù)雜，所以需要分析清楚他們的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，然后逐個(gè)過(guò)程進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算它

們的加速度、速度和位移，最后根據(jù)全程的情況計(jì)算出長(zhǎng)木板和物塊的相對(duì)位移即為木板的長(zhǎng)度。

還有在計(jì)算木板距離C點(diǎn)的距離時(shí)還要注意長(zhǎng)木板有一個(gè)向左減速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。

17.答案：解：(1)A-C過(guò)程，由動(dòng)能定理得

7ng(九1+△h)=-1mvc7

△h=R(1—cos。)

聯(lián)立兩式代入數(shù)據(jù)解得：vc=14m/s

(2)在C點(diǎn)，由牛頓第二定律有Nc—mg=加工

得Nc=mg+=3936N

由牛頓第三定律知，運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)時(shí)軌道受到的壓力N=3936/V.

2

(3)設(shè)在空中飛行時(shí)間為。則有Igt-h2=vct-tand

t=2.5s(另——解t=-0.4s舍去)

答：(1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)的速度叱大小為14m/s.

(2)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)軌道受到的壓力N的大小為3936N.

(3)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間，為2.5s.

解析：(1)根據(jù)幾何關(guān)系求出8c的高度差，再對(duì)AC運(yùn)用動(dòng)能定理，求出運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)的速度大

小.

(2)運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)受到重力和支持力，兩個(gè)力的合