2017屆高三人教版必修二物理總復(fù)習(xí)機(jī)械能守恒定律單元測(cè)試題原卷版

2021屆高三人教版必修二物理總復(fù)習(xí)機(jī)械能守恒定律單元測(cè)試一、選擇題：此題共12小題，每題4分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～8題只有一項(xiàng)符合題目要求；第9～12題有多項(xiàng)符合要求，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.汽車以額定功率在水平路面上行駛，空載時(shí)的最大速度為v1，裝滿貨物后的最大速度是v2．汽車空車的質(zhì)量是m0，汽車所受的阻力與車重成正比，那么汽車后來所裝貨物的質(zhì)量是〔〕A.B.C.D.2.如下圖，A、B兩物體相距x＝11m，物體A以vA＝4m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，而物體B此時(shí)的速度vB＝10m/s，只在摩擦力作用下向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a＝2m/s2，那么物體A追上物體B所用的時(shí)間為()A.7sB.8sC.9sD.10s3.如圖，不計(jì)空氣阻力，從O點(diǎn)水平拋出的小球抵達(dá)光滑斜面上端P處時(shí)，速度方向恰好沿著斜面方向，然后緊貼斜面PQ做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。以下說法正確的選項(xiàng)是〔〕學(xué)§科§網(wǎng)...學(xué)§科§網(wǎng)...A.小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小比平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的大B.小球在斜面運(yùn)動(dòng)的過程中地面對(duì)斜面的支持力大于小球和斜面的總重C.撤去斜面，小球仍從O點(diǎn)以相同速度水平拋出，落地速率將變大D.撤去斜面，小球仍從O點(diǎn)以相同速度水平拋出，落地時(shí)間將減小4.科學(xué)日益進(jìn)步，人們經(jīng)過長期觀測(cè)，人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)〞．“雙星系統(tǒng)〞由兩顆相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的線度遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體。如下圖，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)測(cè)得兩顆星之間的距離為L，質(zhì)量之比為m1：m2=2：3，以下說法中正確的選項(xiàng)是〔〕A.m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為2:3B.m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為3:2C.m1做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為2L/5D.m2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為2L/55.如下圖，外表粗糙的斜面體固定在水平地面上。一物體在沿斜面向上且平行斜面的力F1作用下，沿斜面向上做速度為v1的勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1的功率為P0。假設(shè)該物體在沿斜面斜向上的且與斜面夾角為的力F2(如圖)作用下，在同一斜面上做沿斜面向上的速度為v2的勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)2的功率也為P0，那么以下說法中正確的選項(xiàng)是()A.F2大于于F1B.在相同的時(shí)間內(nèi)，物體增加的機(jī)械能相同C.v1一定小于v2D.v1可能小于v26.一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中保持恒定的牽引功率，其加速度a和速度的倒數(shù)〔〕圖象如下圖．假設(shè)汽車的質(zhì)量，那么根據(jù)圖象所給的信息，不能求出的物理量是()A.汽車的功率B.汽車行駛的最大速度C.汽車所受到阻力D.汽車運(yùn)動(dòng)到最大速度所需的時(shí)間7.如下圖，長為L=1m的長木板水平放置，在木板的A端放置一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小物塊，現(xiàn)緩慢地抬高A端，使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為α=300時(shí)小物塊開始滑動(dòng)，此時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)木板，小物塊滑到底端的速度為v=2m/s，那么在整個(gè)過程中()A.木板對(duì)物塊做功為4JB.摩擦力對(duì)小物塊做功為5JC.支持力對(duì)小物塊做功為0D.滑動(dòng)摩擦力對(duì)小物塊做功為1J8.如下圖，一個(gè)小球〔視為質(zhì)點(diǎn)〕從H=12m高處，由靜止開始通過光滑弧形軌道AB，進(jìn)入半徑R=4m的豎直圓環(huán)，且圓環(huán)動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等，當(dāng)?shù)竭_(dá)環(huán)頂C時(shí)，剛好對(duì)軌道壓力為零；沿CB圓弧滑下后，進(jìn)入光滑弧形軌道BD，且到達(dá)高度為h的D點(diǎn)時(shí)的速度為零，那么h之值可能為〔g=10m/s2，所有高度均相對(duì)B點(diǎn)而言〕()A.12mB.10mC.8.5mD.7m9.在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧連接的物塊A和B，它們的質(zhì)量分別為3m和2m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一沿斜面方向的恒力拉物塊A使之沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B剛離開C時(shí)，A的速度為v，加速度方向沿斜面向上、大小為a，那么()A.B剛離開C時(shí)，恒力對(duì)A做功的功率為B.從靜止到B剛離開C的過程中，重力對(duì)A做的功為C.從靜止到B剛離開C的過程中，A發(fā)生的位移為D.當(dāng)A的速度到達(dá)最大時(shí)，B的加速度大小為10.如下圖，長為2L的輕桿上端固定一質(zhì)量為m的小球，下端用光滑鉸鏈連接于地面上的O點(diǎn)，桿可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，定滑輪固定于地面上方L處，到O點(diǎn)的水平距離為，電動(dòng)機(jī)由跨過定滑輪且不可伸長的繩子與桿的中點(diǎn)相連，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，桿從虛線位置繞O點(diǎn)逆時(shí)針倒向地面，假設(shè)從到的過程中，桿做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(設(shè)桿與水平的夾角為α)，重力加速度為g，那么在此過程中〔〕A.在前一半路程電動(dòng)機(jī)對(duì)桿做的功比在后一半路程少B.電動(dòng)機(jī)的輸出功率先增大后減小C.桿對(duì)小球的作用力最大時(shí)，繩子對(duì)桿的拉力大小為4mgD.時(shí)繩子對(duì)桿的拉力大小為mg11.如下圖為汽車的加速度和車速的倒數(shù)的關(guān)系圖象。假設(shè)汽車質(zhì)量為2×103kg，它由靜止開始沿平直公路行駛，且行駛中阻力恒定，最大車速為30m/s，那么()A.汽車所受阻力為2×103NB.汽車在車速為5m/s時(shí)，功率為6×104WC.汽車勻加速的加速度為3m/s2D.汽車勻加速所需時(shí)間為5s12.如下圖，固定于豎直面內(nèi)的粗糙斜桿，與水平方向夾角為30°，質(zhì)量為m的小球套在桿上，在大小不變的拉力F作用下，小球沿桿由底端勻速運(yùn)動(dòng)到頂端．小球與斜桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝，關(guān)于拉力F的大小和F的做功情況，以下說法正確的選項(xiàng)是〔〕A.當(dāng)α＝30°時(shí)，拉力F最小B.當(dāng)α＝60°時(shí)，拉力F做功最小C.當(dāng)α＝30°時(shí)，拉力F最小D.當(dāng)α＝60°時(shí)，拉力F做功最小二、實(shí)驗(yàn)題(每空2分，共12分)13.壽縣一中同學(xué)課外利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2，小球質(zhì)量m＝0.2kg，結(jié)果均保存三位有效數(shù)字)：時(shí)刻t2t3t4t5速度(m/s)5.595.084.58(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5＝________m/s.(2)從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢(shì)能增量ΔEp＝________J，動(dòng)能減少量ΔEk＝________J.在誤差允許的范圍內(nèi)，假設(shè)ΔEp與ΔEk近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。14.某實(shí)驗(yàn)小組要探究力對(duì)物體做功與物體獲得速度的關(guān)系，選取的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①實(shí)驗(yàn)時(shí)，在未連接橡皮筋時(shí)將木板的左端用小木塊墊起，不斷調(diào)整使木板傾斜適宜的角度，輕推小車，使小車勻速下滑，這樣做的目的是______________________________；②使小車在一條橡皮筋的作用下由某位置靜止彈出沿木板滑行，橡皮筋對(duì)小車做功為W；再用完全相同的2條、3條……橡皮筋同時(shí)作用于小車，每次均由靜止在__________〔填“相同〞或“不同〞〕位置釋放小車，使橡皮筋對(duì)小車做的功分別為2W、3W、……③分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，分別求出小車每次獲得的最大速度v1、v2、v3、……，作出W-v圖象，那么以下符合實(shí)際的圖象是__________〔填字母序號(hào)〕三、解答題(此題共4小題，共40分，其中第15題10分，16題10分，17、18每題10分。解容許寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。直接寫出最后答案的不能給分)15.有一條沿順時(shí)針方向勻速傳送的傳送帶，恒定速度v＝4m/s，傳送帶與水平面的夾角θ＝37°，現(xiàn)將質(zhì)量m=1kg的小物塊輕放在其底端(小物塊可視作質(zhì)點(diǎn))，與此同時(shí)，給小物塊沿傳送帶方向向上的恒力F＝8N，經(jīng)過一段時(shí)間，小物塊上到了離地面高為h＝2.4m的平臺(tái)上。物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，〔g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8〕.問：(1)物塊從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)上所用的時(shí)間？(2)假設(shè)在物塊與傳送帶到達(dá)相同速度時(shí)，立即撤去恒力F，計(jì)算小物塊還需經(jīng)過多少時(shí)間離開傳送帶以及離開時(shí)的速度？16.2021年7月11日23時(shí)41分，我國在海南衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將“天鏈一號(hào)04星〞送入太空．火箭飛行約36分鐘后，西安衛(wèi)星測(cè)控中心傳來的數(shù)據(jù)說明，星箭別離，衛(wèi)星成功進(jìn)入地球同步轉(zhuǎn)移軌道．“天鏈一號(hào)02星〞是我國第二顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，又稱跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，由中國航天科技集團(tuán)公司所屬中國空間技術(shù)研究院為主研制．中繼衛(wèi)星被譽(yù)為“衛(wèi)星的衛(wèi)星〞，是航天器太空運(yùn)行的數(shù)據(jù)“中轉(zhuǎn)站〞，用于轉(zhuǎn)發(fā)地球站對(duì)中低軌道航天器的跟蹤測(cè)控信號(hào)和中繼航天器發(fā)回地面的信息的地球靜止通信衛(wèi)星．()

〔1〕地球半徑R=6400km，地球外表的重力加速度g=10m/s2，地球自轉(zhuǎn)周期T=24h，請(qǐng)你估算“天鏈一號(hào)04星〞的軌道半徑為多少？〔結(jié)果保存一位有效數(shù)字〕

〔2〕某次有一個(gè)赤道地面基站發(fā)送一個(gè)無線電波信號(hào)，需要位于赤道地面基站正上方的“天鏈一號(hào)04星〞把該信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到同軌道的一個(gè)航天器，如果航天器與“天鏈一號(hào)04星〞處于同軌道最遠(yuǎn)可通信距離的情況下，航天器接收到赤道地面基站的無線電波信號(hào)的時(shí)間是多少？地球半徑為R，地球同步衛(wèi)星軌道半徑為r，無線電波的傳播速度為光速c．17.如下圖，一質(zhì)量為m=1kg的小球從A點(diǎn)沿光滑斜面軌道由靜止滑下，不計(jì)通過B點(diǎn)時(shí)的能量損失，然后依次滑入兩個(gè)相同的圓形軌道內(nèi)側(cè)，其軌道半徑R=10cm，小球恰能通過第二個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)，小球離開圓形軌道后可繼續(xù)向E點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，E點(diǎn)右側(cè)有一壕溝，E、F兩點(diǎn)的豎直高度d=0.8m，水平距離x=1.2m，水平軌道CD長為L1=1m，DE長為L2=3m。軌道除CD和DE局部粗糙外，其余均光滑，小球與CD和DE間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s2。求：⑴小球通過第二個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)的速度；⑵小球通過第一個(gè)圓軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；⑶假設(shè)小球既能通過圓形軌道的最高點(diǎn)，又不掉進(jìn)壕溝，求小球從A點(diǎn)釋放時(shí)的高度的范圍是多少？18.如下圖，一個(gè)質(zhì)量為M長為L的圓管豎直放置，頂端塞有一個(gè)質(zhì)量為m的彈性小球，M＝4m，球和管間的滑動(dòng)摩擦力和最大靜摩擦力大小均為4mg。管從下端離地面距離為H處自由落下，運(yùn)動(dòng)過程中，管始終保持豎直，每次落地后向上彈起的速度與落地時(shí)速度大小相等，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。求：(1)管第一次落地彈起時(shí)管和球的加速度；(2)管第一次落地彈起后，假設(shè)球沒有從管中滑出，那么球與管到達(dá)相同速度時(shí)，管的下端距地面的高度；(3)管第二次彈起后球不致滑落，L應(yīng)滿足什么條件。

2021屆高三人教版必修二物理總復(fù)習(xí)機(jī)械能守恒定律單元測(cè)試一、選擇題：此題共12小題，每題4分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～8題只有一項(xiàng)符合題目要求；第9～12題有多項(xiàng)符合要求，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.汽車以額定功率在水平路面上行駛，空載時(shí)的最大速度為v1，裝滿貨物后的最大速度是v2．汽車空車的質(zhì)量是m0，汽車所受的阻力與車重成正比，那么汽車后來所裝貨物的質(zhì)量是〔〕A.B.C.D.【答案】A【解析】試題分析：當(dāng)汽車空載時(shí)，有：P=f1v1=km0gv1．當(dāng)汽車裝滿貨物后，有：P=f2v2=k〔m0+m〕gv2聯(lián)立兩式解得：m=．故A正確，BCD錯(cuò)誤．應(yīng)選A?？键c(diǎn)：功率【名師點(diǎn)睛】此題是對(duì)功率問題的考查；解決此題的關(guān)鍵知道當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，有P=Fv=fv。2.如下圖，A、B兩物體相距x＝11m，物體A以vA＝4m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，而物體B此時(shí)的速度vB＝10m/s，只在摩擦力作用下向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a＝2m/s2，那么物體A追上物體B所用的時(shí)間為()A.7sB.8sC.9sD.10s【答案】C【解析】物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移為：xA=vAt=4t

物體B做勻減速直線運(yùn)動(dòng)減速過程的位移為：xB=vBt+at2=10t-t2

設(shè)物體B速度減為零的時(shí)間為t1，有在t1=5s的時(shí)間內(nèi)，物體B的位移為xB1=25m，物體A的位移為xA1=20m，由于xA1＜xB1+S，故物體A未追上物體B；5s后，物體B靜止不動(dòng)，故物體A追上物體B還需要的時(shí)間，那么A追上B的總時(shí)間為：t總=t1+t2=9s，應(yīng)選C．點(diǎn)睛：此題是追擊問題，關(guān)鍵是搞清兩物體之間的位移關(guān)系，特別要注意物體B做勻減速運(yùn)動(dòng)，要分清是減速過程追上還是靜止后被追上．3.如圖，不計(jì)空氣阻力，從O點(diǎn)水平拋出的小球抵達(dá)光滑斜面上端P處時(shí)，速度方向恰好沿著斜面方向，然后緊貼斜面PQ做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。以下說法正確的選項(xiàng)是〔〕A.小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小比平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的大B.小球在斜面運(yùn)動(dòng)的過程中地面對(duì)斜面的支持力大于小球和斜面的總重C.撤去斜面，小球仍從O點(diǎn)以相同速度水平拋出，落地速率將變大D.撤去斜面，小球仍從O點(diǎn)以相同速度水平拋出，落地時(shí)間將減小【答案】D【解析】試題分析：物體在抵達(dá)斜面之前做平拋運(yùn)動(dòng)，加速度為g．在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律得：加速度為，〔α是斜面的傾角〕，可知小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小比平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的小，故A錯(cuò)誤，小球在斜面運(yùn)動(dòng)的過程中，小球處于失重狀態(tài)，那么地面對(duì)斜面的支持力小于小球和斜面的總重，B錯(cuò)誤．整個(gè)過程中，小球的機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得mgh+mv02=mv2，那么落地時(shí)速率，那么知撤去斜面，小球仍從O點(diǎn)以相同速度水平拋出，落地速率將不變，故C錯(cuò)誤．比擬小球在斜面上與空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．由于小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度為a=gsinα，豎直分加速度為ay=asinα=gsin2α＜g，那么知撤去斜面，落地時(shí)間變短．故D正確．應(yīng)選D．考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)；平拋運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】此題的關(guān)鍵要抓住斜面上加速度與平拋運(yùn)動(dòng)的加速度不同的，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法研究兩種情況下豎直分加速度的關(guān)系，來判斷落地時(shí)間的關(guān)系。4.科學(xué)日益進(jìn)步，人們經(jīng)過長期觀測(cè)，人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)〞．“雙星系統(tǒng)〞由兩顆相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的線度遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體。如下圖，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)測(cè)得兩顆星之間的距離為L，質(zhì)量之比為m1：m2=2：3，以下說法中正確的選項(xiàng)是〔〕A.m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為2:3B.m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為3:2C.m1做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為2L/5D.m2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為2L/5【答案】D【解析】雙星系統(tǒng)靠相互間的萬有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，故有：

m1r1ω2＝m2r2ω2，所以；又r1+r2=L，所以可得r1＝L，r2＝L，那么BC錯(cuò)誤，D正確；據(jù)v=rω可知，，故A錯(cuò)誤；應(yīng)選D．點(diǎn)睛：解決此題的關(guān)鍵知道雙星系統(tǒng)的特點(diǎn)，角速度大小相等，向心力大小相等，掌握規(guī)律是正確解題的關(guān)鍵．5.如下圖，外表粗糙的斜面體固定在水平地面上。一物體在沿斜面向上且平行斜面的力F1作用下，沿斜面向上做速度為v1的勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1的功率為P0。假設(shè)該物體在沿斜面斜向上的且與斜面夾角為的力F2(如圖)作用下，在同一斜面上做沿斜面向上的速度為v2的勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)2的功率也為P0，那么以下說法中正確的選項(xiàng)是()A.F2大于于F1B.在相同的時(shí)間內(nèi)，物體增加的機(jī)械能相同C.v1一定小于v2D.v1可能小于v2【答案】C【解析】試題分析：A、設(shè)斜面與物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是μ，物體在沿斜面向上且平行斜面的力F1作用下，在斜面上做速度為v1的勻速運(yùn)動(dòng)，那么：F1=mgsinθ+μmgcosθ①在與斜面夾角為α的力F2作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)：F2sinα+N=mgcosθ②F2cosα=mgsinθ+μN(yùn)③由②③可知，當(dāng)時(shí)，對(duì)物體的拉力有最小值．所以F2不一定大于F1．故A錯(cuò)誤．B、C、D、由①②③式可知，在第二種情況下，摩擦力比擬小，根據(jù)功率的表達(dá)式：Fv可知，摩擦力f越小，沿斜面向下的合外力越小，那么速度越大．所以v1一定小于v2．同時(shí)物體在相等的時(shí)間內(nèi)增加的機(jī)械能越大，所以在相同的時(shí)間內(nèi)，物體增加的機(jī)械能不相同．故B錯(cuò)誤，C正確，D錯(cuò)誤．應(yīng)選：C6.一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中保持恒定的牽引功率，其加速度a和速度的倒數(shù)〔〕圖象如下圖．假設(shè)汽車的質(zhì)量，那么根據(jù)圖象所給的信息，不能求出的物理量是()A.汽車的功率B.汽車行駛的最大速度C.汽車所受到阻力D.汽車運(yùn)動(dòng)到最大速度所需的時(shí)間【答案】D【解析】試題分析：對(duì)汽車受力分析，受重力、支持力、牽引力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有，其中，聯(lián)立得，結(jié)合圖線，有：時(shí)，，解得，，由于質(zhì)量，故AB錯(cuò)誤；當(dāng)物體的速度最大時(shí)，加速度為零，故結(jié)合圖象可以知道，最大速度為20m/s，故C錯(cuò)誤；汽車的初速度未知，故加速時(shí)間未知，故D正確；考點(diǎn)：考查了機(jī)車啟動(dòng)，牛頓第二定律；功率的計(jì)算．【名師點(diǎn)睛】此題關(guān)鍵對(duì)汽車受力分析后，根據(jù)牛頓第二定律列出加速度與速度關(guān)系的表達(dá)式，再結(jié)合圖象進(jìn)行分析求解．7.如下圖，長為L=1m的長木板水平放置，在木板的A端放置一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小物塊，現(xiàn)緩慢地抬高A端，使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為α=300時(shí)小物塊開始滑動(dòng)，此時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)木板，小物塊滑到底端的速度為v=2m/s，那么在整個(gè)過程中()A.木板對(duì)物塊做功為4JB.摩擦力對(duì)小物塊做功為5JC.支持力對(duì)小物塊做功為0D.滑動(dòng)摩擦力對(duì)小物塊做功為1J【答案】A【解析】設(shè)在整個(gè)過程中，木板對(duì)物塊做功為W，整個(gè)過程中重力做功為零，那么根據(jù)動(dòng)能定理得：W=mv2=．故A正確．在木板從水平位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)到與水平面的夾角為300的過程中，摩擦力不做功，物塊沿木板下滑過程中，摩擦力對(duì)物塊做功．由于摩擦力小于重力沿斜面向下的分力，即f＜mgsinα，那么摩擦力對(duì)物塊做功Wf=-fL<-mgLsinα=-1×10×0.5×1J=5J．故B錯(cuò)誤．在木板從水平位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)到與水平面的夾角為α的過程中，支持力對(duì)物塊做功，設(shè)為WN，根據(jù)動(dòng)能定理得：WN-mgLsinα=0，得WN=mgLsinα=1×10×1×0.5J=5J．故C錯(cuò)誤．在物塊下滑的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：mgLsinα+Wf=mv2-0得，Wf=mv2-mgLsinα=．故D錯(cuò)誤．應(yīng)選A.點(diǎn)睛：此題運(yùn)用動(dòng)能定理求解力做功，首先要選擇研究的過程，此題中有兩個(gè)過程，第一個(gè)過程中摩擦力不做功，支持力做功，第二過程中，支持力不做功，摩擦力做功．8.如下圖，一個(gè)小球〔視為質(zhì)點(diǎn)〕從H=12m高處，由靜止開始通過光滑弧形軌道AB，進(jìn)入半徑R=4m的豎直圓環(huán)，且圓環(huán)動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等，當(dāng)?shù)竭_(dá)環(huán)頂C時(shí)，剛好對(duì)軌道壓力為零；沿CB圓弧滑下后，進(jìn)入光滑弧形軌道BD，且到達(dá)高度為h的D點(diǎn)時(shí)的速度為零，那么h之值可能為〔g=10m/s2，所有高度均相對(duì)B點(diǎn)而言〕()A.12mB.10mC.8.5mD.7m【答案】C【解析】C點(diǎn)小球?qū)A環(huán)無壓力，那么重力提供向心力，得到：

小球在C點(diǎn)的動(dòng)能為：mv2=mgR=2mg

小球從A運(yùn)動(dòng)到C，根據(jù)動(dòng)能定理得：EPA-EPC-Wf=EkC

把數(shù)據(jù)代入，得到：Wf=2mg

所以小球從A運(yùn)動(dòng)到C，半個(gè)圓弧加上AB段圓弧的摩擦力做功Wf=2mg

再分析從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理得：mg〔2R-h〕-Wf'=0-mv2

即：mgh=10mg-Wf'

因?yàn)檠谺C弧運(yùn)動(dòng)的平均速度小于沿AB弧運(yùn)動(dòng)平均速度，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式可知沿BC弧運(yùn)動(dòng)的平均正壓力小于沿AB弧運(yùn)動(dòng)平均正壓力，故沿BC弧運(yùn)動(dòng)的平均摩擦力小于沿AB弧運(yùn)動(dòng)的平均摩擦力，所以0＜Wf'＜Wf=2mg

所以8mg＜mgh＜10mg

故8m＜h＜10m，應(yīng)選C.9.在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧連接的物塊A和B，它們的質(zhì)量分別為3m和2m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一沿斜面方向的恒力拉物塊A使之沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B剛離開C時(shí)，A的速度為v，加速度方向沿斜面向上、大小為a，那么()A.B剛離開C時(shí)，恒力對(duì)A做功的功率為B.從靜止到B剛離開C的過程中，重力對(duì)A做的功為C.從靜止到B剛離開C的過程中，A發(fā)生的位移為D.當(dāng)A的速度到達(dá)最大時(shí)，B的加速度大小為【答案】CD【解析】開始A處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧處于壓縮，根據(jù)平衡有：3mgsinθ=kx1，解得彈簧的壓縮量x1＝；當(dāng)B剛離開C時(shí)，B對(duì)擋板的彈力為零，有：kx2=2mgsinθ，解得彈簧的伸長量x2＝，可知從靜止到B剛離開C的過程中，A發(fā)生的位移x=x1+x2＝，故C正確．根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-3mgsinθ-kx2=3ma，解得F=5mgsinθ+3ma，那么恒力對(duì)A做功的功率P=Fv=〔5mgsinθ+3ma〕v，故A錯(cuò)誤．從靜止到B剛離開C的過程中，重力對(duì)A做的功W=-3mgxsinθ=，故B錯(cuò)誤．當(dāng)A的速度到達(dá)最大時(shí)，A受到的合外力為0，那么：F-3mgsinθ-T′=0,所以：T′=2mgsinθ+3ma；B沿斜面方向受到的力：FB=T′-2mgsinθ=2ma′，解得a′＝a，故D正確．應(yīng)選CD．點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵抓住兩個(gè)臨界狀態(tài)，開始時(shí)的平衡狀態(tài)和最后的B物體恰好要滑動(dòng)的臨界狀態(tài)，然后結(jié)合功能關(guān)系分析．10.如下圖，長為2L的輕桿上端固定一質(zhì)量為m的小球，下端用光滑鉸鏈連接于地面上的O點(diǎn)，桿可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，定滑輪固定于地面上方L處，到O點(diǎn)的水平距離為，電動(dòng)機(jī)由跨過定滑輪且不可伸長的繩子與桿的中點(diǎn)相連，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，桿從虛線位置繞O點(diǎn)逆時(shí)針倒向地面，假設(shè)從到的過程中，桿做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(設(shè)桿與水平的夾角為α)，重力加速度為g，那么在此過程中〔〕A.在前一半路程電動(dòng)機(jī)對(duì)桿做的功比在后一半路程少B.電動(dòng)機(jī)的輸出功率先增大后減小C.桿對(duì)小球的作用力最大時(shí)，繩子對(duì)桿的拉力大小為4mgD.時(shí)繩子對(duì)桿的拉力大小為mg【答案】AC11.如下圖為汽車的加速度和車速的倒數(shù)的關(guān)系圖象。假設(shè)汽車質(zhì)量為2×103kg，它由靜止開始沿平直公路行駛，且行駛中阻力恒定，最大車速為30m/s，那么()A.汽車所受阻力為2×103NB.汽車在車速為5m/s時(shí)，功率為6×104WC.汽車勻加速的加速度為3m/s2D.汽車勻加速所需時(shí)間為5s【答案】AD【解析】試題分析：從圖線看出，開始圖線與x軸平行，表示牽引力不變，牽引車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，傾斜圖線的斜率表示額定功率，即牽引車到達(dá)額定功率后，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減小到零，做勻速直線運(yùn)動(dòng)．解：A、設(shè)汽車的額定功率為P．由圖知：汽車的最大速度為30m/s，此時(shí)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有F=f，有P=Fvm=fvm；代入得：P=f×30…①當(dāng)=s/m時(shí)，a=2m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：﹣f=ma，代入得：﹣f=2×103×2…②由①②解得f=2×103N．P=6×104W．故A正確．BCD、勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為：a==m/s2=2m/s2，勻加速直線運(yùn)動(dòng)的末速度為：v==m/s=10m/s，勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t==5s．因?yàn)?5m/s＞10m/s，所以汽車速度為15m/s時(shí)，功率已到達(dá)額定功率6×104W．故B、D正確，C錯(cuò)誤．應(yīng)選：ABD．【點(diǎn)評(píng)】解決此題的關(guān)鍵能夠從圖線中分析出牽引車的運(yùn)動(dòng)情況，知道傾斜圖線的斜率表示牽引車的額定功率．12.如下圖，固定于豎直面內(nèi)的粗糙斜桿，與水平方向夾角為30°，質(zhì)量為m的小球套在桿上，在大小不變的拉力F作用下，小球沿桿由底端勻速運(yùn)動(dòng)到頂端．小球與斜桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝，關(guān)于拉力F的大小和F的做功情況，以下說法正確的選項(xiàng)是〔〕A.當(dāng)α＝30°時(shí)，拉力F最小B.當(dāng)α＝60°時(shí)，拉力F做功最小C.當(dāng)α＝30°時(shí)，拉力F最小D.當(dāng)α＝60°時(shí)，拉力F做功最小【答案】AB【解析】小球勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件，在沿桿方向上有：Fcosα=mgsin30°+μ〔mgcos30°-Fsinα〕

整理得：Fcosα+μFsinα=10；由數(shù)學(xué)知識(shí)知當(dāng)cosα+μsinα最大值為

此時(shí)arctan=60°

那么α=90°-60°=30°，故A正確，D錯(cuò)誤；

小球勻速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得；WF-Wf-WG=0；要使拉力做功最小那么Wf=0，即摩擦力為0，那么支持力為0．分析小球受的各力然后正交分解列方程：垂直斜面方向：Fsinα=mgcos30°；沿斜面方向：Fcosα=mgsin30°；解以上兩方程得：α=60°，F(xiàn)=mg，故B正確，C錯(cuò)誤；應(yīng)選AB.點(diǎn)睛：此題考查了受力分析以及正交分解的應(yīng)用，關(guān)鍵是熟練結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)求極值．通過分析小球的受力及各力做功情況，再結(jié)合動(dòng)能定理得出拉力F做功最小時(shí)摩擦力為零．二、實(shí)驗(yàn)題(每空2分，共12分)13.壽縣一中同學(xué)課外利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2，小球質(zhì)量m＝0.2kg，結(jié)果均保存三位有效數(shù)字)：時(shí)刻t2t3t4t5速度(m/s)5.595.084.58(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5＝________m/s.(2)從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢(shì)能增量ΔEp＝________J，動(dòng)能減少量ΔEk＝________J.在誤差允許的范圍內(nèi)，假設(shè)ΔEp與ΔEk近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。【答案】(1).〔1〕4.08(2).〔2〕1.42J(3).1.46J【解析】試題分析：〔1〕在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，所以有：〔2〕根據(jù)重力做功和重力勢(shì)能的關(guān)系有：考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)【名師點(diǎn)睛】頻閃照片的處理方法與紙帶的處理方法類似，抓住某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出瞬時(shí)速度的大小是解題的關(guān)鍵．14.某實(shí)驗(yàn)小組要探究力對(duì)物體做功與物體獲得速度的關(guān)系，選取的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①實(shí)驗(yàn)時(shí)，在未連接橡皮筋時(shí)將木板的左端用小木塊墊起，不斷調(diào)整使木板傾斜適宜的角度，輕推小車，使小車勻速下滑，這樣做的目的是______________________________；②使小車在一條橡皮筋的作用下由某位置靜止彈出沿木板滑行，橡皮筋對(duì)小車做功為W；再用完全相同的2條、3條……橡皮筋同時(shí)作用于小車，每次均由靜止在__________〔填“相同〞或“不同〞〕位置釋放小車，使橡皮筋對(duì)小車做的功分別為2W、3W、……③分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，分別求出小車每次獲得的最大速度v1、v2、v3、……，作出W-v圖象，那么以下符合實(shí)際的圖象是__________〔填字母序號(hào)〕【答案】(1).①平衡摩擦力(2).②相同(3).③

D【解析】①小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，那么應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一段墊高平衡小車所受的摩擦力，讓物塊重力沿斜面的分力與摩擦力平衡，即mgsinθ=μmgcosθ；

②橡皮條拉力是變力，采用倍增法增加功；即使小車在一條橡皮筋的作用下由靜止彈出，這時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為W，再用完全相同的2條、3條…橡皮筋作用于小車，每次由靜止釋放小車時(shí)橡皮筋的伸長量都相同，使橡皮筋對(duì)小車做的功分別為2W、3W…，即每次由靜止在相同位置釋放小車；③功與速度的平方相對(duì)應(yīng)，所以圖象為拋物線，D正確．應(yīng)選D.

點(diǎn)睛：此題以探究做功和速度關(guān)系為實(shí)驗(yàn)命題背景考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和對(duì)結(jié)論的分析和評(píng)價(jià)能力，此題采用倍增法增加橡皮條的功，巧妙解決了變力做功的測(cè)量困難，注意要平衡摩擦力.三、解答題(此題共4小題，共40分，其中第15題10分，16題10分，17、18每題10分。解容許寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。直接寫出最后答案的不能給分)15.有一條沿順時(shí)針方向勻速傳送的傳送帶，恒定速度v＝4m/s，傳送帶與水平面的夾角θ＝37°，現(xiàn)將質(zhì)量m=1kg的小物塊輕放在其底端(小物塊可視作質(zhì)點(diǎn))，與此同時(shí)，給小物塊沿傳送帶方向向上的恒力F＝8N，經(jīng)過一段時(shí)間，小物塊上到了離地面高為h＝2.4m的平臺(tái)上。物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，〔g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8〕.問：(1)物塊從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)上所用的時(shí)間？(2)假設(shè)在物塊與傳送帶到達(dá)相同速度時(shí)，立即撤去恒力F，計(jì)算小物塊還需經(jīng)過多少時(shí)間離開傳送帶以及離開時(shí)的速度？【答案】〔1〕1.33s〔2〕0.85s；2.3m/s【解析】試題分析：〔1〕對(duì)物塊受力分析可知，物塊先是在恒力作用下沿傳送帶方向向上做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，直至速度到達(dá)傳送帶的速度，由牛頓第二定律：，計(jì)算得：加速時(shí)間：，加速距離：物塊到達(dá)與傳送帶同速后，對(duì)物塊受力分析發(fā)現(xiàn)，物塊受的摩擦力的方向改向，因?yàn)槎禄妥畲竽Σ亮χ蜑?。故不能相?duì)斜面向上加速。故得：勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間：到平臺(tái)所用的時(shí)間：〔2〕假設(shè)到達(dá)同速后撤力F，對(duì)物塊受力分析，因?yàn)?，故減速上行，得物塊還需離開傳送帶，離開時(shí)的速度為，那么，，考點(diǎn)：牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系【名師點(diǎn)睛】此題關(guān)鍵是受力分析后，根據(jù)牛頓第二定律求解出加速度，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解。16.2021年7月11日23時(shí)41分，我國在海南衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將“天鏈一號(hào)04星〞送入太空．火箭飛行約36分鐘后，西安衛(wèi)星測(cè)控中心傳來的數(shù)據(jù)說明，星箭別離，衛(wèi)星成功進(jìn)入地球同步轉(zhuǎn)移軌道．“天鏈一號(hào)02星〞是我國第二顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，又稱跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，由中國航天科技集團(tuán)公司所屬中國空間技術(shù)研究院為主研制．中繼衛(wèi)星被譽(yù)為“衛(wèi)星的衛(wèi)星〞，是航天器太空運(yùn)行的數(shù)據(jù)“中轉(zhuǎn)站〞，用于轉(zhuǎn)發(fā)地球站對(duì)中低軌道航天器的跟蹤測(cè)控信號(hào)和中繼航天器發(fā)回地面的信息的地球靜止通信衛(wèi)星．()

〔1〕地球半徑R=6400km，地球外表的重力加速度g=10m/s2，地球自轉(zhuǎn)周期T=24h，請(qǐng)你估算“天鏈一號(hào)04星〞的軌道半徑為多少？〔結(jié)果保存一位有效數(shù)字〕

〔2〕某次有一個(gè)赤道地面基站發(fā)送一個(gè)無線電波信號(hào)，需要位于赤道地面基站正上方的“天鏈一號(hào)04星〞把該信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到同軌道的一個(gè)航天器，如果航天器與“天鏈一號(hào)04星〞處于同軌道最遠(yuǎn)可通信距離的情況下，航天器接收到赤道地面基站的無線電波信號(hào)的時(shí)間是多少？地球半徑為R，地球同步衛(wèi)星軌道半徑為r，無線電波的傳播速度為光速c．【答案】〔1〕；〔2〕【解析】試題分析：〔1〕由題意知“天鏈一號(hào)02星〞是地球同步衛(wèi)星，周期T=24h，衛(wèi)星在運(yùn)行過程中受地球的萬有引力提供向心力，令地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，衛(wèi)星軌道半徑為r，地球半徑為R，那么有得衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道半徑r=①又因?yàn)榈厍蛲獗碇亓Φ扔谌f有引力，即滿足得地球質(zhì)量為M＝②把②代入①得：r=〔2〕“天鏈一號(hào)02星〞與同軌道的航天器的運(yùn)行軌道都是同步衛(wèi)星軌道，所以“天鏈一號(hào)02星〞與同軌道的航天器繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的半徑為r“天鏈一號(hào)02星〞與航天器之間的最遠(yuǎn)時(shí)的示意圖如下圖．由幾何知識(shí)可知：“天鏈一號(hào)02星〞與航天器之間的最遠(yuǎn)距離無線電波從發(fā)射到被航天器接收需要分兩步．首先赤道地面基站A發(fā)射的信號(hào)被中繼衛(wèi)星B接收，信號(hào)傳輸距離為r-R，那么信號(hào)傳輸時(shí)間然后中繼衛(wèi)星B再把信號(hào)傳遞到同軌道的航天器C，信號(hào)傳輸距離，那么信號(hào)傳輸時(shí)間為所以共用時(shí)：考點(diǎn)：考查了萬有引力定律的應(yīng)用學(xué)_科_網(wǎng)...學(xué)_科_網(wǎng)...學(xué)_科_網(wǎng)...學(xué)_科_網(wǎng)...學(xué)_科_網(wǎng)...17.如下圖，一質(zhì)量為m=1kg的小球從A點(diǎn)沿光滑斜面軌道由靜止滑下，不計(jì)通過B點(diǎn)時(shí)的能量損失，然后依次滑入兩個(gè)相同的圓形軌道內(nèi)側(cè)，其軌道半徑R=10cm，小球恰能通過第二個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)，小球離開圓形軌道后可繼續(xù)向E點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，E點(diǎn)右側(cè)有一壕溝，E、F兩點(diǎn)的豎直高度d=0.8m，水平距離x=1.2m，水平軌道CD長為L1=1m，DE長為L2=3m。軌道除CD和DE