特色專(zhuān)題訓(xùn)練(二)功能觀(guān)點(diǎn)的應(yīng)用本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，共100分，考試時(shí)間90分鐘．第Ⅰ卷(選擇題共48分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1．游樂(lè)場(chǎng)中的一種滑梯如圖Z-2-1所示．小伴侶從滑梯頂端由靜止開(kāi)頭下滑，沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離后停下來(lái)，則()圖Z-2-1A．下滑過(guò)程中支持力對(duì)小伴侶做功B．下滑過(guò)程中小伴侶的重力勢(shì)能增加C．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小伴侶的機(jī)械能守恒D．在水平軌道上滑動(dòng)過(guò)程中摩擦力對(duì)小伴侶做負(fù)功2．用起重機(jī)將一個(gè)質(zhì)量為m的貨物以加速度a豎直向上勻加速提上升度H，重力加速度為g，在這個(gè)過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是()A．起重機(jī)對(duì)物體的拉力大小為maB．物體的機(jī)械能增加了mgHC．物體的動(dòng)能增加了maHD．物體的機(jī)械能增加了maH3．如圖Z-2-2所示，半徑為R的半球形容器固定在水平面上，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)由靜止開(kāi)頭從容器邊緣上的A點(diǎn)滑下，到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)，它對(duì)容器的正壓力為FN，重力加速度為g.在質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過(guò)程中，摩擦力對(duì)其做的功為()圖Z-2-2A.eq\f(1,2)R(FN－3mg)B.eq\f(1,2)R(3mg－FN)C.eq\f(1,2)R(FN－mg)D.eq\f(1,2)R(FN－2mg)4．在一次演示試驗(yàn)中，一壓緊的彈簧沿一粗糙水平面射出一小球，測(cè)得彈簧壓縮的距離d和小球在粗糙水平面滾動(dòng)的距離s如下表所示．由此表可以歸納出小球滾動(dòng)的距離s跟彈簧壓縮的距離d之間的關(guān)系，并猜想彈簧的彈性勢(shì)能Ep跟彈簧壓縮的距離d之間的關(guān)系分別是(選項(xiàng)中k1、k2是常數(shù))()試驗(yàn)次數(shù)1234d/cm0.501.002.004.00s/cm4.9820.0280.01319.5A.s＝k1d，Ep＝k2dB．s＝k1d，Ep＝k2d2C．s＝k1d2，Ep＝k2dD．s＝k1d2，Ep＝k2d25．豎直上拋一個(gè)小球，小球又落回原處，已知空氣阻力的大小正比于小球的速度．下列說(shuō)法正確的是()A．上升過(guò)程中小球克服重力做的功大于下降過(guò)程中重力做的功B．上升過(guò)程中小球克服重力做的功小于下降過(guò)程中重力做的功C．上升過(guò)程中小球克服重力做功的平均功率大于下降過(guò)程中重力做功的平均功率D．上升過(guò)程中小球克服重力做功的平均功率小于下降過(guò)程中重力做功的平均功率6．(多選)質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t＝0時(shí)刻開(kāi)頭物體受到水平力的作用，力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖Z-2-3所示，力的方向保持不變，則()圖Z-2-3A．3t0時(shí)刻水平力的瞬時(shí)功率為eq\f(5Feq\o\al(2,0)t0,m)B．3t0時(shí)刻水平力的瞬時(shí)功率為eq\f(15Feq\o\al(2,0)t0,m)C．在0～3t0時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為eq\f(23Feq\o\al(2,0)t0,4m)D.在0～3t0時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為eq\f(25Feq\o\al(2,0)t0,6m)7．如圖Z-2-4所示，質(zhì)量為m的物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)之間能產(chǎn)生的最大靜摩擦力為物塊所受重力的k倍，物塊與轉(zhuǎn)軸OO′相距為R，重力加速度為g.物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開(kāi)頭轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到肯定值時(shí)，物塊即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng)，在物塊由靜止到開(kāi)頭滑動(dòng)前的這一過(guò)程中，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊做的功為()圖Z-2-4A.eq\f(1,2)kmgRB．0C．2πkmgRD．2kmgR8．如圖Z-2-5所示，一根很長(zhǎng)的不行伸長(zhǎng)的松軟輕繩跨過(guò)光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b.a球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為3m，用手托住，離地高度為h，此時(shí)輕繩剛好拉緊．從靜止開(kāi)頭釋放b球后，a球可能達(dá)到的最大高度為()圖Z-2-5A．hB．1.5hC．2hD．2.5h9．如圖Z-2-6所示，在光滑水平面上有一個(gè)物體，它的左端連接一根彈簧，彈簧的另一端固定在墻上，在力F作用下物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)撤去F后，物體將向右運(yùn)動(dòng)，在物體向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()圖Z-2-6A．彈簧對(duì)物體做正功，彈簧的彈性勢(shì)能漸漸削減B．彈簧對(duì)物體做負(fù)功，彈簧的彈性勢(shì)能漸漸增加C．彈簧先對(duì)物體做正功，后對(duì)物體做負(fù)功，彈簧的彈性勢(shì)能先削減再增加D．彈簧先對(duì)物體做負(fù)功，后對(duì)物體做正功，彈簧的彈性勢(shì)能先增加再削減10．如圖Z-2-7所示，光滑軌道MO和ON底端對(duì)接，且ON＝2MO，M、N兩點(diǎn)高度相同．小球自M點(diǎn)由靜止自由滑下，忽視小球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失，用v、x、a、Ek分別表示小球的速度、位移、加速度和動(dòng)能四個(gè)物理量的大小．圖Z-2-8的四個(gè)圖像中能正確反映小球自M點(diǎn)到N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的是()圖Z-2-7ABCD圖Z-2-811．將三個(gè)木板1、2、3固定在墻角，木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個(gè)不同的三角形，如圖Z-2-9所示，其中1與2底邊相同，2和3高度相同．現(xiàn)將一個(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從三個(gè)木板的頂端由靜止釋放，并沿木板下滑到底端，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均相同．在這三個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()圖Z-2-9A．沿著1和2下滑到底端時(shí)，物塊的速度不同；沿著2和3下滑到底端時(shí)，物塊的速度相同B．沿著1下滑到底端時(shí)，物塊的速度最大C．物塊沿著3下滑到底端的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量是最多的D．物塊沿著1和2下滑到底端的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量是一樣多的12．如圖Z-2-10所示，質(zhì)量為m的可看成質(zhì)點(diǎn)的物塊置于粗糙水平面上的M點(diǎn)，水平面的右端與固定的斜面平滑連接，物塊與水平面及斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同．物塊與彈簧未連接，開(kāi)頭時(shí)物塊擠壓彈簧使彈簧處于壓縮狀態(tài)．現(xiàn)從M點(diǎn)由靜止釋放物塊，物塊運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)恰好靜止，彈簧原長(zhǎng)小于MM′.若物塊從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，物塊與接觸面之間由于摩擦所產(chǎn)生的熱量為Q，物塊、彈簧與地球組成系統(tǒng)的機(jī)械能為E，物塊通過(guò)的路程為s.不計(jì)轉(zhuǎn)折處的能量損失，圖Z-2-11所描述的關(guān)系中可能正確的圖像是()圖Z-2-10ABCD圖Z-2-11請(qǐng)將選擇題答案填入下表：題號(hào)123456789101112總分答案第Ⅱ卷(非選擇題共52分)二、試驗(yàn)題(本題共2小題，13題5分，14題7分，共12分)13．為了測(cè)定一根輕彈簧壓縮至最短時(shí)能儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能的大小，可將彈簧固定在帶有光滑凹槽的軌道一端，并將軌道固定在水平桌面的邊緣上．如圖Z-2-12所示，用鋼球?qū)椈蓧嚎s至最短，然后突然釋放，鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面，試驗(yàn)時(shí)：圖Z-2-12(1)需要測(cè)定的物理量是______________________________________________________________________________(填寫(xiě)名稱(chēng)及符號(hào))．(2)計(jì)算彈簧壓縮至最短時(shí)彈性勢(shì)能的關(guān)系式是Ep＝__________________________(用所填的符號(hào)表達(dá)．重力加速度為g)．14．某試驗(yàn)小組接受如圖Z-2-13所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，圖中小車(chē)中可放置砝碼，試驗(yàn)中小車(chē)遇到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz.圖Z-2-13(1)試驗(yàn)的部分步驟如下：①在小車(chē)中放入砝碼，將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連在小車(chē)后端，用細(xì)線(xiàn)連接小車(chē)和鉤碼；②將小車(chē)停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器四周，________，________，小車(chē)拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，________；③轉(zhuǎn)變鉤碼或小車(chē)中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作．(2)圖Z-2-14是在鉤碼質(zhì)量為0.03kg、砝碼質(zhì)量為0.02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，圖Z-2-14(3)在小車(chē)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)于鉤碼、砝碼和小車(chē)組成的系統(tǒng)，__________________做正功，__________________做負(fù)功．(4)試驗(yàn)小組依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了如圖Z-2-15所示的圖線(xiàn)(其中Δv2＝v2－veq\o\al(2,0))，依據(jù)圖線(xiàn)可獲得的結(jié)論是______________________．要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測(cè)量的物理量是摩擦力和________________________________________________________________________．表1紙帶的測(cè)量結(jié)果測(cè)量點(diǎn)x/cmv/(m·s－1)O0.000.35A1.480.40B3.200.45CD7.150.54E9.410.60圖Z-2-15三、計(jì)算題(本題共4小題，每小題10分，共40分．解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟)15．如圖Z-2-16所示，質(zhì)量為m的滑塊在F＝2mg的恒定外力作用下從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止動(dòng)身，到B點(diǎn)時(shí)撤去外力，滑塊沿豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道運(yùn)動(dòng)且恰好通過(guò)軌道最高點(diǎn)C，脫離半圓形軌道后滑塊又剛好落到原動(dòng)身點(diǎn)A，求滑塊與AB段間的動(dòng)摩擦因數(shù)．圖Z-2-1616．如圖Z-2-17所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)連接，導(dǎo)軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物塊將彈簧壓縮至A處?kù)o止，釋放后物塊在彈力的作用下獲得向右的速度．當(dāng)物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間所受導(dǎo)軌的支持力為其所受重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰好能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)，重力加速度為g，求：(1)彈簧對(duì)物塊的彈力做的功；(2)物塊從B到C克服阻力做的功；(3)物塊離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面時(shí)其動(dòng)能的大?。畧DZ-2-1717．AB是豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道，軌道的半徑為R，其下端B與水平直軌道相切，如圖Z-2-18所示．一個(gè)小球自A點(diǎn)起由靜止開(kāi)頭沿軌道下滑，小球的質(zhì)量為m，不計(jì)各處摩擦，重力加速度為g，求：(1)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；(2)小球下滑到距水平軌道的高度為eq\f(1,2)R時(shí)的速度大小和方向；(3)小球經(jīng)過(guò)圓弧軌道的B點(diǎn)和水平軌道的C點(diǎn)時(shí)，所受軌道的支持力各為多大？圖Z-2-1818．如圖Z-2-19所示，一個(gè)水平圓盤(pán)繞過(guò)其圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)邊緣有一個(gè)質(zhì)量m＝1kg的滑塊．當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，滑塊從圓盤(pán)邊緣滑落，經(jīng)光滑的過(guò)渡圓管進(jìn)入軌道ABC.已知圓盤(pán)的半徑R＝0.2m，AB段斜面傾角為53°，BC段斜面傾角為37°，滑塊與圓盤(pán)及斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，A點(diǎn)離B點(diǎn)所在水平面的高度h＝1.2m，滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未脫離軌道，不計(jì)在過(guò)渡圓管處和B點(diǎn)處的機(jī)械能損失，最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2，sin37(1)當(dāng)圓盤(pán)的角速度為多大時(shí)，滑塊從圓盤(pán)上滑落？(2)取圓盤(pán)所在平面為零勢(shì)能面，求滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能．(3)從滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)起，經(jīng)0.6s正好通過(guò)C點(diǎn)，求B、C兩點(diǎn)間的距離．圖Z-2-19

特色專(zhuān)題訓(xùn)練(二)1．D[解析]在下滑過(guò)程中，支持力不做功，重力做正功，小伴侶的重力勢(shì)能削減，A、B錯(cuò)誤；在水平軌道上滑動(dòng)的過(guò)程中，摩擦力對(duì)小伴侶做負(fù)功，D正確；在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小伴侶的機(jī)械能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤．2．C[解析]物體所受的合外力為ma，拉力為m(g＋a)，物體增加的機(jī)械能等于拉力做的功，即m(g＋a)H；物體增加的動(dòng)能等于合外力做的功，即maH，故C正確．3．A[解析]當(dāng)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)，它對(duì)容器的正壓力為FN，由牛頓第三定律可知，容器對(duì)質(zhì)點(diǎn)的支持力大小為F′N(xiāo)＝FN，依據(jù)牛頓其次定律有F′N(xiāo)－mg＝meq\f(v2,R)；依據(jù)動(dòng)能定理，質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過(guò)程中有Wf＋mgR＝eq\f(1,2)mv2，故摩擦力對(duì)其所做的功Wf＝eq\f(1,2)R(FN－3mg)．4．D5．C[解析]由題意可知，上升過(guò)程小球克服重力做的功與下降過(guò)程重力做的功相等；因上升過(guò)程的平均速度大于下降過(guò)程中的平均速度，上升時(shí)間小于下降時(shí)間，所以上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率大于下降過(guò)程中重力做功的平均功率．C正確．6．BD[解析]在3t0時(shí)刻，物體的速度v＝a1t1＋a2t2＝eq\f(F0,m)·2t0＋eq\f(3F0,m)t0＝eq\f(5F0t0,m)，所以3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率P＝3F0v＝eq\f(15Feq\o\al(2,0)t0,m)，A錯(cuò)誤，B正確．在0～3t0時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)對(duì)物體做的功W＝F0x1＋3F0x2＝F0·eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＋3F0·eq\f(a1t1＋v,2)t2＝eq\f(25Feq\o\al(2,0)teq\o\al(2,0),2m)，所以平均功率P＝eq\f(W,3t0)＝eq\f(25Feq\o\al(2,0)t0,6m)，C錯(cuò)誤，D正確．7．A[解析]物塊即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng)時(shí)有kmg＝meq\f(v2,R)，此時(shí)物塊的動(dòng)能Ek＝eq\f(1,2)kmgR.在物塊由靜止到開(kāi)頭滑動(dòng)前的這一過(guò)程中，由動(dòng)能定理可知，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊做的功就等于物塊增加的動(dòng)能，所以A正確．8．B[解析]在b落地前，a、b組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，且a、b兩球的速度大小相等，依據(jù)機(jī)械能守恒定律可知3mgh－mgh＝eq\f(1,2)(m＋3m)v2，解得v＝eq\r(gh).b球落地時(shí)，a球離地高度為h，之后a球向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程中機(jī)械能守恒，eq\f(1,2)mv2＝mgΔh，得Δh＝eq\f(v2,2g)＝eq\f(h,2)，所以a可能達(dá)到的最大高度為H＝h＋Δh＝1.5h，B正確．9．C[解析]開(kāi)頭時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，撤去F后物體在向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，彈簧的彈力對(duì)物體先做正功后做負(fù)功，故彈簧的彈性勢(shì)能應(yīng)先削減后增加．C正確．10．A11．A[解析]解答本題可先構(gòu)建物理模型，質(zhì)量為m的物塊在傾角為θ的斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)斜面與物塊的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，斜面長(zhǎng)L，高為h，斜面寬為s，物塊滑至斜面底端時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理有mgh－μmgLcosθ＝eq\f(1,2)mv2，而s＝Lcosθ，所以有mgh－μmgs＝eq\f(1,2)mv2結(jié)合題圖，可知h2＝h3，s1＝s2，所以選項(xiàng)B、C、D正確．12．C[解析]由Q＝fs可知，Q-s圖線(xiàn)的斜率大小表示物塊與接觸面間摩擦力的大小，因fMM′＞fM′N(xiāo)，故Q-s圖線(xiàn)的斜率是分段恒定的，A、B錯(cuò)誤；設(shè)在M點(diǎn)時(shí)物塊、彈簧與地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能為E0，則由能量守恒定律可得E＝E0－Q＝E0－fs，考慮fMM′＞fM′N(xiāo)，可知，C正確，D錯(cuò)誤．13．(1)桌面距地面的高度h、鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x、鋼球的質(zhì)量m(2)eq\f(mgx2,4h)14．(1)接通電源釋放小車(chē)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)(2)5.060.49(3)鉤碼所受的重力小車(chē)所受的摩擦阻力(4)小車(chē)末、初速度的二次方之差與位移成正比小車(chē)的質(zhì)量15．0.75[解析]設(shè)半圓形軌道的半徑為R，則在C點(diǎn)有mg＝eq\f(mveq\o\al(2,C),R)離開(kāi)C點(diǎn)，滑塊做平拋運(yùn)動(dòng)，則2R＝eq\f(1,2)gt2vCt＝xAB由B到C過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)＋2mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)由A到B過(guò)程，由動(dòng)能定理得(F－μmg)xAB＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)聯(lián)立解得μ＝0.75.16．(1)3mgR(2)eq\f(1,2)mgR(3)eq\f(5,2)mgR[解析](1)在B點(diǎn)時(shí)由牛頓其次定律得7mg－mg＝meq\f(veq\o\al(2,B),R)，可得EkB＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝3mgR.依據(jù)動(dòng)能定理可得彈簧的彈力對(duì)物塊所做的功W＝EkB＝3mgR.(2)物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)僅受重力，則mg＝meq\f(veq\o\al(2,C),R)，可得EkC＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)＝eq\f(1,2)mgR物塊從B到C只有重力和阻力做功，依據(jù)動(dòng)能定理有W阻－mg·2R＝EkC－EkB解得W阻＝－eq\f(1,2)mgR，即物塊克服阻力做的功為eq\f(1,2)mgR.(3)物塊離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，僅有重力做功，機(jī)械能守恒，則有Ek＝EkC＋2mgR＝eq\f(5,2)mgR.17．(1)mgR(2)eq\r(gR)，方向與豎直方向成30°角(3)3mgmg[解析](1)依據(jù)機(jī)械能守恒定律，有E