【物理】機(jī)械能守恒定律（章節(jié)達(dá)標(biāo)檢測(cè)考試試卷） 2023-2024學(xué)年高中物理 人教版2019必修第二冊(cè)

第八章機(jī)械能守恒定律章節(jié)達(dá)標(biāo)檢測(cè)考試試卷注意事項(xiàng)：1.全卷滿分100分?？荚囉脮r(shí)90分鐘。2.無(wú)特殊說(shuō)明，本試卷中重力加速度g取10m/s2。一、單項(xiàng)選擇題(本大題共12小題，每小題3分，共36分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)符合題目要求)1.圖中漢墓壁畫(huà)拓片描繪了漢代人駕車(chē)的場(chǎng)景。當(dāng)馬拉車(chē)沿水平路面前進(jìn)時(shí)，下列各力中對(duì)車(chē)做正功的是()A.馬對(duì)車(chē)的拉力B.車(chē)所受的支持力C.車(chē)所受的重力D.地面對(duì)車(chē)的摩擦力2.蹦極是一種比較流行的極限運(yùn)動(dòng)，彈性繩一端固定在高空跳臺(tái)，另一端系住運(yùn)動(dòng)員，運(yùn)動(dòng)員從高空自由下落，則自開(kāi)始下落至最低點(diǎn)的過(guò)程中()A.運(yùn)動(dòng)員的速度先增大再減小B.運(yùn)動(dòng)員的速度先減小再增大C.繩子的彈性勢(shì)能先增大再減小D.運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能先增大再減小3.如圖，某同學(xué)在參加引體向上體測(cè)，該同學(xué)耗時(shí)1分鐘完成了16次引體向上。已知該同學(xué)的質(zhì)量為60kg，完成一次引體向上重心上移約0.6m，下列說(shuō)法正確的是()A.該同學(xué)引體向上過(guò)程機(jī)械能守恒B.向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程，該同學(xué)對(duì)杠的作用力大于杠對(duì)他的作用力C.完成一次引體向上克服重力做功約36JD.該同學(xué)克服重力做功的平均功率約為96W4.2022年我國(guó)成功舉辦第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)，其中的雪車(chē)也稱“有舵雪橇”是一項(xiàng)非常刺激的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。如圖所示，在一段賽道上，運(yùn)動(dòng)員操控雪車(chē)無(wú)助力滑行，沿斜坡賽道由靜止從A點(diǎn)滑行過(guò)B點(diǎn)，再沿水平賽道滑行至C點(diǎn)停下來(lái)。已知運(yùn)動(dòng)員和雪車(chē)的總質(zhì)量為m，A、B兩點(diǎn)間的豎直高度為h，雪車(chē)與賽道間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，重力加速度為g，忽略空氣阻力的影響。運(yùn)動(dòng)員及雪車(chē)從A點(diǎn)滑行到C點(diǎn)的整個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是()A.重力做功為mghB.重力勢(shì)能的減小量為mghC.軌道對(duì)雪車(chē)的支持力做功為0D.合外力做功為mgh5.如圖所示，一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在半徑為R的半球形容器中(容器固定)由靜止開(kāi)始自邊緣上的A點(diǎn)滑下，到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)，它對(duì)容器的壓力為FN。重力加速度為g，則質(zhì)點(diǎn)自A滑到B的過(guò)程中，摩擦力所做的功為()A.12R(FN-mg)B.12R(2mg-FC.12R(FN-3mg)D.12R(FN-26.小孩站在岸邊向湖面依次拋出三個(gè)石子，三個(gè)石子的軌跡如圖所示，最高點(diǎn)在同一水平線上。假設(shè)三個(gè)石子質(zhì)量相同，忽略空氣阻力的影響，下列說(shuō)法中正確的是()A.沿軌跡3運(yùn)動(dòng)的石子落水時(shí)速度最小B.三個(gè)石子在最高點(diǎn)時(shí)速度相同C.小孩拋出石子時(shí)，對(duì)三個(gè)石子做的功相等D.沿軌跡3運(yùn)動(dòng)的石子在落水時(shí)重力的功率最大7.某同學(xué)將手中的彈簧筆豎直向下按壓在水平桌面上，突然松手后彈簧筆將豎直向上彈起，其上升過(guò)程中的Ek-h圖像如圖所示，不計(jì)空氣阻力，則下列判斷正確的是()A.彈簧原長(zhǎng)為h1B.彈簧的最大彈性勢(shì)能大小為EkmC.O到h3之間彈簧的彈力先增加再減小D.h1到h2之間彈簧筆的彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和減小8.某款兒童電動(dòng)車(chē)如圖甲所示，某小朋友在水平的水泥地面上駕駛電動(dòng)車(chē)以額定功率P沿直線行駛，某時(shí)刻駛?cè)胨讲莸?，?duì)應(yīng)的v-t圖像如圖乙所示。小朋友和車(chē)的總質(zhì)量為m，下列關(guān)于電動(dòng)車(chē)的說(shuō)法正確的是()A.在草地上行駛時(shí)受到的阻力為PB.在草地上行駛時(shí)受到的牽引力不斷減小C.t2時(shí)刻加速度為PmvD.t1~t2時(shí)間行駛的距離為v2(t2-t1)-m9.如圖所示，在光滑豎直滑桿上套著一質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)跨過(guò)水平轉(zhuǎn)軸用細(xì)線吊著一質(zhì)量為M的重物，轉(zhuǎn)軸到滑桿的距離為d，剛開(kāi)始用手按住圓環(huán)，使之處于圖中θ=30°的位置。松手后，圓環(huán)上升，當(dāng)其上升到與轉(zhuǎn)軸等高的P處時(shí)速度大小為v0。不計(jì)細(xì)線與轉(zhuǎn)軸間的摩擦，重力加速度為g。若在圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過(guò)程中重物未落地，則下列說(shuō)法不正確的是()A.在P處時(shí)，細(xì)線對(duì)圓環(huán)的拉力功率為0B.細(xì)線拉力對(duì)重物做功為-MgdC.細(xì)線的拉力始終大于重物的重力D.重物的動(dòng)能先增大后減小10.從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動(dòng)能Ek與重力勢(shì)能Ep之和。取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，該物體的E總和Ep隨它離開(kāi)地面的高度h的變化如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)可知，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.物體的質(zhì)量為2kgB.h=0時(shí)，物體的速率為20m/sC.h=2m時(shí)，物體的動(dòng)能Ek=50JD.從地面至h=4m處過(guò)程中，物體的動(dòng)能減少100J11.如圖所示，輕質(zhì)彈簧下端與光滑固定斜面底端的擋板拴接，上端連接物塊B，物塊A通過(guò)細(xì)線跨過(guò)光滑定滑輪與物塊B連接，已知斜面傾角為30°，物塊B的質(zhì)量為mB=m0不變，物塊A的質(zhì)量可以改變，彈簧的原長(zhǎng)為2L，物塊A、B以及滑輪大小忽略不計(jì)。初始時(shí)在外力作用下，彈簧處于原長(zhǎng)，細(xì)線剛好繃緊，物塊A、B處于等高位置。改變物塊A的質(zhì)量，撤去外力，讓物塊A、B自由運(yùn)動(dòng)；當(dāng)mA=m1時(shí)，物塊A能夠上升的最大高度為0.5L；當(dāng)mA=m2時(shí)，物塊A能夠下降的最大高度為0.5L。已知重力加速度為g，當(dāng)mA=m2+m1時(shí)，物塊A下降0.5L時(shí)速度可能為()A.gL4B.gL2C.3gL12.如圖所示，足夠長(zhǎng)、粗糙程度均勻的斜面固定于水平面上，一物體從斜面底端沿斜面向上沖，沖到最高處后折返回到斜面底端。已知斜面傾角為θ=37°，物體質(zhì)量為2kg，物體在斜面底端的初動(dòng)能為100J，回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為80J。規(guī)定物體在斜面底端時(shí)重力勢(shì)能為零，忽略空氣阻力，A點(diǎn)為上沖最大距離的一半處。以下說(shuō)法不正確的是()A.物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1B.上滑時(shí)動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)處C.下滑時(shí)動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)以下D.物體上滑時(shí)機(jī)械能損失10J二、非選擇題(本大題共6小題，共64分)13.(8分)某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①將氣墊導(dǎo)軌放到水平桌面上，將導(dǎo)軌調(diào)至水平，光電門(mén)安裝在長(zhǎng)木板的B點(diǎn)處；②將細(xì)線一端連接在質(zhì)量為M的滑塊上，另一端繞過(guò)定滑輪懸掛總質(zhì)量為m的托盤(pán)和砝碼；③測(cè)得A、B兩點(diǎn)間的距離為L(zhǎng)，遮光條的寬度為d，將滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，滑塊通過(guò)光電門(mén)記錄遮光條的遮光時(shí)間為t，保障托盤(pán)和砝碼不落地；④保持滑塊質(zhì)量M不變，多次改變托盤(pán)和砝碼總質(zhì)量m，每次都將滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，測(cè)得多組t與m值。將遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度看作小車(chē)經(jīng)過(guò)該點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，回答下列問(wèn)題：(1)滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度可表示為。

(2)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，為得到線性關(guān)系圖線，應(yīng)作出(選填“t2-1M+m”“t2-1m”或“t2-1(3)根據(jù)第(2)問(wèn)得到的圖線，若圖線在縱軸上的截距為b，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=。(用題給的已知量表示)

14.(8分)某研究小組利用如圖所示裝置測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端與桌面相切)，B是質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))。第一次實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，將滑槽末端與桌面右端M點(diǎn)對(duì)齊并固定，讓滑塊從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下，最終落在水平地面上的P點(diǎn)，測(cè)出M點(diǎn)距離地面的高度H、M點(diǎn)與P點(diǎn)間的水平距離x1。第二次實(shí)驗(yàn)：如圖乙所示，將滑槽沿桌面向左移動(dòng)一段距離并固定，讓滑塊B從位置由靜止滑下，最終落在水平地面上的P'點(diǎn)，測(cè)出滑槽末端與桌面右端M點(diǎn)的距離L、M與P'點(diǎn)間的水平距離x2。

(1)第二次實(shí)驗(yàn)中，橫線處應(yīng)填。

(2)第一次實(shí)驗(yàn)中，滑塊運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)的速度大小為。(用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量的符號(hào)表示，已知重力加速度為g)

(3)通過(guò)上述測(cè)量和進(jìn)一步的計(jì)算，可求出滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，下列能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是。

A.H的測(cè)量B.L的測(cè)量C.g值的準(zhǔn)確程度(4)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得H=25cm、x1=30cm、L=10cm、x2=20cm，則滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=。

15.(9分)“海洋和諧號(hào)”游輪如圖甲所示，它是目前世界上最大的游輪，假設(shè)其總質(zhì)量M=2.5×108kg，發(fā)動(dòng)機(jī)額定輸出功率P=6×107W。某次航行過(guò)程中，“海洋和諧號(hào)”游輪從靜止開(kāi)始在海面上做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度-時(shí)間圖像如圖乙所示，在t=20s時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率達(dá)到額定輸出功率，此后保持不變。假設(shè)航行過(guò)程中所受阻力恒定不變，求：(1)游輪航行過(guò)程中所受的阻力大?。?2)游輪行駛的最大速度。16.(12分)如圖所示，固定的光滑半圓柱面ABCD與粗糙矩形水平桌面OABP相切于AB邊，半圓柱面的圓弧半徑R=0.4m，OA的長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m。小物塊從O點(diǎn)開(kāi)始以某一大小不變的初速度v0沿水平面運(yùn)動(dòng)，初速度方向與OA之間的夾角為θ。若θ=0°，小物塊恰好經(jīng)過(guò)半圓弧軌道的最高點(diǎn)。已知小物塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1。求：(1)初速度v0的大小；(2)若小物塊沿半圓弧運(yùn)動(dòng)的最大高度為h=0.4m，求夾角θ的余弦值。17.(13分)如圖所示，M、N為兩根相同的輕彈簧，M豎直放置，上端與小物塊A相連，下端固定在地面上，N套在光滑水平輕桿上，左端固定在豎直細(xì)管上，右端與物塊B相連，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩穿過(guò)細(xì)管及管上的小孔連接物塊A和B。桿可繞細(xì)管在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。初始時(shí)系統(tǒng)靜止，M處于壓縮狀態(tài)，兩彈簧的形變量均為Δx=0.1m，物塊B與彈簧左端距離L=0.8m。已知物塊A、B的質(zhì)量分別為mA=2.0kg、mB=0.4kg，A距管下端口及桿都足夠長(zhǎng)，不計(jì)一切摩擦，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。(1)系統(tǒng)靜止時(shí)，求輕繩中的張力F；(2)桿繞細(xì)管以角速度ω穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A靜止，M的形變量仍為Δx，求角速度ω；(3)系統(tǒng)從靜止到(2)中情境的過(guò)程中，外界對(duì)系統(tǒng)做的功W。18.(14分)過(guò)山車(chē)是游樂(lè)場(chǎng)一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的娛樂(lè)項(xiàng)目，小車(chē)從高處開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，沖進(jìn)圓形軌道，到達(dá)圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)，乘客在座椅里頭朝下，人體顛倒，非常驚險(xiǎn)刺激。現(xiàn)將過(guò)山車(chē)簡(jiǎn)化成模型如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小球從光滑傾斜軌道距地面高h(yuǎn)的A點(diǎn)由靜止釋放，傾斜軌道AB和水平軌道BC用一小段平滑圓弧連接，小球經(jīng)過(guò)時(shí)速度大小不變，水平軌道BC長(zhǎng)L=1m，小球從C點(diǎn)向右進(jìn)入半徑R=1m的光滑圓形軌道，圓形軌道底部C處前后錯(cuò)開(kāi)，小球可以從C點(diǎn)向右離開(kāi)圓形軌道，在水平軌道上繼續(xù)前進(jìn)，小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4(不計(jì)其他阻力)。(1)若釋放點(diǎn)A高度h1=3m，則小球經(jīng)過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)E時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大?(2)要使小球完成圓周運(yùn)動(dòng)，則釋放點(diǎn)A的高度h需要滿足什么條件?(3)若小球恰好不脫離軌道，求小球最后靜止的位置到圓軌道最低點(diǎn)C的距離。

答案全解全析1.A2.A3.D4.D5.C6.A7.D8.C9.C10.B11.A12.B1.A馬對(duì)車(chē)的拉力與車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向一致，故馬的拉力對(duì)車(chē)做正功，A正確；車(chē)所受的支持力方向和重力方向均與車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向垂直，故支持力、重力對(duì)車(chē)不做功，B、C錯(cuò)誤；地面對(duì)車(chē)的摩擦力與車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向相反，故摩擦力對(duì)車(chē)做負(fù)功，D錯(cuò)誤。2.A彈性繩繃緊之前，運(yùn)動(dòng)員自由下落，速度不斷增大；彈性繩繃緊后，運(yùn)動(dòng)員受到彈性繩向上的彈力和重力，彈力先小于重力后大于重力，合力先向下后向上，則運(yùn)動(dòng)員先加速后減速，速度先增大后減小，A正確，B錯(cuò)誤。彈性繩繃緊后，繩子不斷伸長(zhǎng)，彈性勢(shì)能不斷增大，C錯(cuò)誤。運(yùn)動(dòng)員的高度不斷下降，重力勢(shì)能一直減小，D錯(cuò)誤。3.D該同學(xué)引體向上過(guò)程中，重力勢(shì)能和動(dòng)能均增大，即機(jī)械能增大，故機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程，該同學(xué)對(duì)杠的作用力與杠對(duì)他的作用力是一對(duì)作用力與反作用力，大小相等，B錯(cuò)誤；完成一次引體向上克服重力做功等于重力勢(shì)能的增量，故WG=ΔEp=mgΔh=60×10×0.6J=360J，C錯(cuò)誤；該同學(xué)克服重力做功的平均功率P=WT，T為完成一次引體向上動(dòng)作的周期，T=6016s=154s，代入可得P=96W4.D運(yùn)動(dòng)員及雪車(chē)從A點(diǎn)滑行到C點(diǎn)的整個(gè)過(guò)程中，重力做功為WG=mgh，重力勢(shì)能的變化只與重力做功有關(guān)，重力做多少正功重力勢(shì)能就減小多少，所以重力勢(shì)能的減小量為mgh，故A、B說(shuō)法正確；軌道對(duì)雪車(chē)的支持力始終與速度方向垂直，所以不做功，故C說(shuō)法正確；根據(jù)動(dòng)能定理可知合外力做功為零，故D說(shuō)法錯(cuò)誤。5.C設(shè)質(zhì)點(diǎn)在B點(diǎn)的速度為v，由牛頓第二定律有FN-mg=mv2R，則質(zhì)點(diǎn)在B點(diǎn)的動(dòng)能為EkB=12mv2=12(FN-mg)R；質(zhì)點(diǎn)從A滑到B的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有mgR+Wf=EkB-0，解得摩擦力所做的功為Wf=12R(FN-36.A設(shè)任一石子初速度大小為v0，初速度的豎直分量為vy，水平分量為vx，初速度與水平方向的夾角為α，上升的高度為h，向上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，落水時(shí)速度為v。取豎直向上為正方向，從拋出至到達(dá)最高點(diǎn)，由0-vy2=-2gh，得vy=2gh，由題可知h相同，所以三個(gè)石子初速度的豎直分量vy相同，由vy=v0sinα可知，由于角α不同，所以v0不同，沿軌跡1拋出的石子的初速度最大，沿軌跡3拋出的石子的初速度最小。石子從拋出到落水過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有WG=12mv2-12mv02，得12mv2=WG+12mv02，重力做功WG相同，沿軌跡3拋出的石子的初速度最小，所以沿軌跡3運(yùn)動(dòng)的石子落水時(shí)速度最小，A正確；三個(gè)石子在最高點(diǎn)的速度等于拋出時(shí)的水平分速度vx，由vx=vytanα可知，由于vy相同，初速度與水平方向的夾角α不同，所以vx不同，所以三個(gè)石子在最高點(diǎn)的速度不同，B錯(cuò)誤；在小孩拋出石子過(guò)程中，由動(dòng)能定理得W=12mv02-0，由于沿軌跡1拋出的石子的初速度7.D彈簧筆豎直向上彈起過(guò)程，所受重力保持不變，彈簧彈力減小，當(dāng)二力平衡時(shí)，加速度為零，速度達(dá)到最大，動(dòng)能最大，此時(shí)彈簧還有一定的形變量，不是處于原長(zhǎng)，所以彈簧的最大彈性勢(shì)能大于Ekm，故A、B、C錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，只有重力和彈簧彈力做功，所以系統(tǒng)機(jī)械能守恒，h1到h2之間彈簧筆的重力勢(shì)能增加，故彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和減小，D正確。8.C電動(dòng)車(chē)在草地上勻速行駛時(shí)，牽引力等于阻力大小，則受到的阻力為f=Pv3，A錯(cuò)誤；根據(jù)F=Pv，可知電動(dòng)車(chē)以額定功率P沿直線在草地上行駛時(shí)，速度先減小后不變，受到的牽引力先增大后不變，故B錯(cuò)誤；t2時(shí)刻的牽引力為F2=Pv2，受到的阻力為f=Pv3，故t2時(shí)刻的加速度為a=F2-fm=Pmv2-Pmv3，故C正確；t1~t2時(shí)間內(nèi)，根據(jù)動(dòng)能定理有P(t2-t1)-fx=m(v29.C圓環(huán)在P處時(shí)，細(xì)線對(duì)圓環(huán)的拉力沿水平方向，圓環(huán)只具有豎直向上的速度，兩者垂直，則細(xì)線對(duì)圓環(huán)的拉力功率為0，A正確。圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，圓環(huán)的水平速度為零，則重物的速度也為零，所以此過(guò)程中，重物是先向下加速后向下減速，故細(xì)線的拉力先小于重物的重力后大于重物的重力，重物的動(dòng)能先增大后減小，故C錯(cuò)誤，D正確。圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，重物的速度為零，則根據(jù)動(dòng)能定理有Mgdsinθ-d+W=0，則細(xì)線拉力對(duì)重物做的功為W=-Mgdsin10.B地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，根據(jù)Ep=mgh，結(jié)合圖像有mg=603N，解得m=2kg，A正確；由于取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，h=0時(shí)，重力勢(shì)能為0，機(jī)械能等于動(dòng)能，有12mv02=100J，解得v0=10m/s，B錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知，機(jī)械能E總與高度h的函數(shù)關(guān)系式為E總=(100-5h)J，h=2m時(shí)，有E總1=90J，則h=2m時(shí)，物體的動(dòng)能為Ek=90J-40J=50J，C正確；根據(jù)圖像可知h=4m時(shí)，物體的動(dòng)能為Ek1=80J-80J=0，結(jié)合上述可知，從地面至h=4m，物體的動(dòng)能減少11.A以A、B初始所在的等高位置為零勢(shì)能參考平面，當(dāng)mA=m1時(shí)，根據(jù)能量守恒有m0gL4=Ep+m1gL2；當(dāng)mA=m2時(shí)，由能量守恒有m0gL4+Ep=m2gL2，解得m2+m1=m0；當(dāng)mA=m2+m1時(shí)，由能量守恒有m0gL4+Ep+12(m1+m2+m0)v2=(m1+m2)gL2，解得v2=m12m0gL，根據(jù)題意有m1<1212.B設(shè)物體沿斜面上沖的最大距離為x0，對(duì)于上沖過(guò)程，由動(dòng)能定理有-mgx0sinθ-μmgcosθ·x0=0-Ek0，對(duì)于下滑過(guò)程有mgx0sinθ-μmgcosθ·x0=Ek1-0，解得x0=7.5m，μ=112，A正確；設(shè)上滑時(shí)動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置到出發(fā)點(diǎn)間距為x1，有-mgx1sinθ-μmgcosθ·x1=Ek上-Ek0，其中mgx1sinθ=Ek上，解得x1=7519m≈3.95m>x02=3.75m，可知上滑時(shí)動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)上方，B錯(cuò)誤；設(shè)下滑時(shí)動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置到出發(fā)點(diǎn)間距為x2，有mg(x0-x2)sinθ-μmgcosθ·(x0-x2)=Ek下-0，其中mgx2sinθ=Ek下，結(jié)合上述解得x2=6017m≈3.53m<x02=3.75m，可知下滑時(shí)動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)下方，C正確；根據(jù)功能關(guān)系，物體上滑過(guò)程損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則機(jī)械能損失為μmgcosθ13.答案(1)dt(2分)(2)t2-1m(3分)(3)d2解析(1)滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v=dt(2)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有mgL=12(M+m)v2，又v=dt，解得t2=(M+m)d22mgL=M(3)根據(jù)第(2)問(wèn)得到的圖線，圖線在縱軸上的截距b=d22gL，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間14.答案(1)滑槽最高點(diǎn)(2分)(2)x1g2H(2分)(3)AB(2分)(4)0.5(2解析(1)第二次實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)讓滑塊B仍從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下。(2)第一次實(shí)驗(yàn)中，滑塊離開(kāi)M點(diǎn)后將做平拋運(yùn)動(dòng)，有x1=vt，H=12gt2，解得v=x1g(3)第二次實(shí)驗(yàn)中，滑塊依然在M點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，其此時(shí)的速度為v'，有x2=v't，H=12gt2，解得v'=x2g2H；滑塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理有-μmgL=12mv'2-12mv2，解得μ=x12-x224HL，由表達(dá)式可知，會(huì)引起誤差的可能是H(4)將題中的數(shù)據(jù)代入解得μ=x12-x15.答案(1)5×106N(2)12m/s解析(1)游輪從靜止開(kāi)始在海面上做直線運(yùn)動(dòng)，由圖像可知，在0~20s內(nèi)，游輪的加速度a=0.1m/s2，在t=20s時(shí)，游輪的速度v=at=2m/s(2分)由牛頓第二定律有F-f=Ma(2分)又P=Fv(1分)解得f=5×106N(1分)(2)當(dāng)游輪達(dá)到最大速度時(shí)，有F1=f(1分)又P=F1vm(1分)解得游輪行駛的最大速度vm=12m/s(1分)16.答案(1)26m/s(2)2解析(1)小物塊沿OA運(yùn)動(dòng)恰好經(jīng)過(guò)半圓弧軌道的最高點(diǎn)，則mv12R=mg從O點(diǎn)到最高點(diǎn)，由動(dòng)能定理有12mv12-12mv02=-2mgR解得v0=26m/s(1分)(2)小物塊沿半圓弧運(yùn)動(dòng)的最大高度為h=0.4m=R此時(shí)小物塊僅有沿AB方向的水平速度vx，豎直方向速度為零，設(shè)小物塊在圓弧軌道最低端時(shí)的速度為v2，則vx=v2sinθ(2分)從圓弧軌道最低端到最大高度過(guò)程由動(dòng)能定理有12mvx2-12mv22從O點(diǎn)到圓弧軌道最低端過(guò)程，由動(dòng)能定理有12mv22-12mv02=-μmg解得cosθ=23(1分)17.答案(1)10N(2)10rad/s(3)24J解析(1)系統(tǒng)靜止時(shí)設(shè)彈簧中彈力為F1，A物塊受力平衡，有mAg=F1+F(1分)易判斷此時(shí)彈