第=page22頁，共=sectionpages22頁2025年高考專題訓(xùn)練8機(jī)械能守恒定律一、單選題1.重慶長江索道是中國自行設(shè)計(jì)制造的萬里長江上第一條大型跨江客運(yùn)索道，全長1166米，如圖所示。某次運(yùn)行時車廂(含乘客)總質(zhì)量m=6000kg，其中一段勻速運(yùn)動用時t=2min，上升高度h=30m，若阻力可以忽略不計(jì)，重力加速度g=10m/s2。則這段勻速過程電動機(jī)對該車廂做功的平均功率約為(

)

A.1.5×104W B.5.0×103W2.如圖所示，一個長直輕桿兩端分別固定小球A和B，兩球質(zhì)量均為m，兩球半徑忽略不計(jì)，桿的長度為L.先將桿豎直靠放在豎直墻上，輕輕撥動小球B，使小球B在水平面上由靜止開始向右滑動，當(dāng)小球A沿墻下滑距離為L2時，下列說法正確的是(不計(jì)一切摩擦)

(

)

A.桿對小球A做功為12mgL

B.小球A和B的速度都為12gL

C.小球A，B的速度分別為123gL和3.如圖所示，四分之三圓軌道ABD(內(nèi)壁、外壁均光滑)被固定在豎直面內(nèi)，O為圓心，C是軌道上一點(diǎn)，其中AB部分是圓管，AB是豎直直徑，OC、OB的夾角為θ(為未知量)。一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))沿光滑水平面，以向左的速度v0經(jīng)A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，恰好到達(dá)最高點(diǎn)B，接著在B點(diǎn)受到輕微的擾動從B到達(dá)C時剛好脫離軌道，最后落到水平面，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力以及圓管粗細(xì)。下列說法正確的是(

)

A.圓弧軌道的半徑為v022g

B.θ的余弦值為13

C.小球到達(dá)C點(diǎn)時的動能為mv04.某興趣活動小組在探究物體動能大小實(shí)驗(yàn)時，讓一物體在恒定合外力作用下由靜止開始沿直線運(yùn)動，記錄下速度、時間、位置等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后分別作出動能Ek隨時間變化的甲圖和動能隨位置變化的乙圖，若圖甲中OA連線的斜率為p，圖乙中直線的斜率為q，則物體在A點(diǎn)所對應(yīng)的瞬時速度的大小為(

)

A.2pq B.2pq C.2pq25.滑草是一項(xiàng)使用滑草車沿傾斜草地滑行的運(yùn)動，深受青年人喜愛。甲圖為滑草運(yùn)動場地實(shí)景圖，該運(yùn)動場地由傾斜滑道AB和水平滑道BC兩部分組成，B點(diǎn)處平滑連接，AB長100m，與水平面夾角為37°，BC段動摩擦因數(shù)是AB段的2倍，如圖乙所示。某游客乘坐滑草車從A點(diǎn)由靜止開始沿滑道下滑，恰好停在C點(diǎn)。取BC所處的水平面為重力勢能的零勢能面，游客與滑草車在AB上運(yùn)動的機(jī)械能、重力勢能隨著位移x的變化情況如圖丙所示。cos37°=0.8，則BC長為(

)A.60m B.40m C.30m D.15m6.如圖所示，一物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0從足夠長的固定斜面底端滑上斜面，運(yùn)動過程中所受的阻力Ff與速度大小成正比。以斜面底端為原點(diǎn)O和重力勢能的零點(diǎn)，沿斜面向上為正方向，該物塊的動能為Ek、重力勢能為Ep、機(jī)械能為E、重力做功的絕對值為WG、位移為s、在斜面上運(yùn)動的時間為tA. B.

C. D.7.如圖，AB等高，B為可視為質(zhì)點(diǎn)的光滑定滑輪，C為大小可忽略的輕質(zhì)光滑動滑輪．AB之間距離為2d，一根足夠長的輕質(zhì)不可伸長的細(xì)繩一端系在A點(diǎn)，穿過光滑動滑輪C再繞過定滑輪B，動滑輪下掛著質(zhì)量為m的小球P，繩另一端吊著質(zhì)量為m的小球Q.初始時整個系統(tǒng)都靜止，然后在外力作用下，將動滑輪C緩慢上移到與AB等高并由靜止釋放．已知重力加速度為g，整個過程中Q未與滑輪B相撞，不計(jì)空氣阻力和一切摩擦．則下列說法正確的是

A.初始時刻，AC與BC夾角為60°

B.C可以下降的最大高度為2d

C.P下降高度為d時系統(tǒng)的動能最大

D.系統(tǒng)運(yùn)動過程中最大動能為8.近年來我國大力發(fā)展自主品牌創(chuàng)新，其中“大疆”已經(jīng)成為無人機(jī)領(lǐng)域的龍頭老大。如圖是一款“大疆”四旋翼無人機(jī)，能實(shí)現(xiàn)自主水平懸停、水平直線運(yùn)動及垂升垂降。假設(shè)該無人機(jī)質(zhì)量為M，其螺旋槳把空氣以速度v向下推，重力加速度為g。下列說法正確的是(

)

A.水平懸停時，螺旋槳每秒鐘所推動的空氣質(zhì)量為Mgv

B.水平懸停時，無人機(jī)的發(fā)動機(jī)輸出功率為Mgv

C.想要實(shí)現(xiàn)水平方向的勻速直線運(yùn)動，無人機(jī)的機(jī)身平面必須與地面保持平行

D.假設(shè)無人機(jī)在離地面高為h的位置懸停時突然一質(zhì)量為m的零部件掉落，則當(dāng)其落到地面瞬間時無人機(jī)離地高度為mhM-m9.質(zhì)量為m的汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機(jī)功率為P。t1時刻，司機(jī)減小了油門，使汽車的功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛;到t2時刻，汽車又開始勻速直線運(yùn)動，假設(shè)整個過程中汽車所受的阻力不變，下列選項(xiàng)中正確的是A.減小油門后汽車做勻減速直線運(yùn)動

B.該過程中汽車所受的阻力大小為2Pv0

C.t2時刻汽車的速度是v02

D.汽車在10.如圖所示，半徑為R的四分之一光滑圓弧豎直固定，最低點(diǎn)A放置一質(zhì)量為m的物塊，可視為質(zhì)點(diǎn)。物塊在方向始終沿圓弧切線的推力F作用下由A運(yùn)動到B，力F大小恒為mg。對于該運(yùn)動過程，下列說法正確的是

A.力F做功大小為mgR B.力F做功大小為mgπR2

C.力F的功率先增大后減小 D.11.如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，O是圓心，虛線OC水平，D是圓環(huán)最低點(diǎn)。兩個質(zhì)量均為m的小球A、B套在圓環(huán)上，兩球之間用輕桿相連，從圖示位置由靜止釋放，已知重力加速度為g，則(

)

A.當(dāng)輕桿水平時，A、B兩球的總機(jī)械能最小

B.A球或B球在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒

C.由于A和B均受到輕桿的作用力，A、B系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒

D.B球到達(dá)D點(diǎn)時的速度大小為12.如圖所示，一根輕質(zhì)彈性繩一端固定在天花板上的A點(diǎn)，另一端跨過墻上固定的光滑定滑輪B與一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊相連，彈性繩的原長等于AB，繩的彈力符合胡克定律，勁度系數(shù)k=10?N/m。初始狀態(tài)，小物塊被鎖定在固定斜面上的M點(diǎn)，BM垂直斜面。某時刻，小物塊解除鎖定，同時施加一沿著斜面向上的恒力F，小物塊由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動，最遠(yuǎn)能到達(dá)N點(diǎn)，P為MN中點(diǎn)。已知斜面傾角θ=37°，物塊質(zhì)量m=1?kg，BM=0.3?m，MN=0.4?m，物塊與斜面間動摩擦因數(shù)u=0.4，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10?m/s2，sin?37°=0.6，cos?37°=0.8。物塊從M到N的過程中，下列說法正確的是A.物塊所受的支持力減小 B.所受恒力F的大小為9?N

C.物塊經(jīng)P點(diǎn)時的動能為0.2?J D.物塊和彈性繩系統(tǒng)的機(jī)械能先增加后減少13.質(zhì)量為M的半圓形凹槽靜置在光滑水平面上，質(zhì)量為m的光滑小球靜止在凹槽底部.初始時刻給小球一個水平初速度v0，計(jì)算機(jī)模擬得到小球的部分軌跡如圖，已知圖中軌跡頂點(diǎn)與凹槽端口等高，則(

)

A.m>M

B.僅增大M值后重新模擬，小球能飛離凹槽

C.長時間觀察，有些時間段內(nèi)凹槽對地向左運(yùn)動

D.小球從圖中A到B運(yùn)動過程中，凹槽先加速后減速二、多選題14.如圖所示，質(zhì)量為M的小車放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車的最左端，受到水平恒力F的作用后，物體由靜止開始運(yùn)動，設(shè)小車與物體間的摩擦力為Ff，車長為L，物體從小車最左端運(yùn)動到最右端的過程中，小車發(fā)生的對地位移為x，則下列說法正確的是(

)

A.物體運(yùn)動到小車最右端時，物體具有的動能為Fx+L

B.物體運(yùn)動到小車最右端時，小車具有的動能為Ffx

C.此過程中物體克服摩擦力做的功為Ff15.如圖所示，光滑硬直桿與水平面成37°夾角固定放置，勁度系數(shù)為k、原長為L的輕質(zhì)彈簧一端連接在天花板的O點(diǎn)，另一端與圓環(huán)(視為質(zhì)點(diǎn))相連，圓環(huán)套在桿上?，F(xiàn)讓圓環(huán)從與O點(diǎn)等高的A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動到O點(diǎn)的正下方B點(diǎn)時，圓環(huán)的動能正好等于此處彈簧彈性勢能的2倍。已知A、B兩點(diǎn)間的距離為5L，重力加速度為g，對勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，彈性勢能EP與彈簧的形變量x的關(guān)系式為EPA.環(huán)在B點(diǎn)，動能為4kL2

B.環(huán)從A運(yùn)動到B，環(huán)的機(jī)械能增加3.5kL2

C.環(huán)的質(zhì)量為kLg

16.如圖所示，傾角為37°的較長光滑斜面固定在水平面上，底部有垂直斜面的固定擋板，A、B兩小球用輕彈簧拴接在一起后置于斜面上，A、B兩球質(zhì)量分別為m和2m。初始時系統(tǒng)靜止，某時刻對A球施加沿斜面向上的恒力F，當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長時將外力撤去，在此后運(yùn)動過程中A球到達(dá)最高點(diǎn)時B球恰好對擋板無壓力。彈簧勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，彈簧彈性勢能表達(dá)式Ep=12kx2，x為彈簧形變量，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，sinA.恒力大小為F=2.7mg B.A球最大速度為1.2g2mk

C.A球最大加速度為1.8g 17.如圖所示，光滑斜面ABCD為長方形，AB邊長為1.2?m，BC邊長為1.6?m，傾角θ=30°，質(zhì)量m=1?kg的小球通過長為r=0.2?m的輕繩固定于長方形兩條對角線的交點(diǎn)O，將輕繩拉直并使小球在某一位置P(未畫出)靜止?，F(xiàn)給小球一垂直于繩的速度，小球開始做圓周運(yùn)動，繩子恰好在最低點(diǎn)時斷裂且小球剛好能夠到達(dá)C點(diǎn)。不計(jì)阻力，重力加速度g取10?m/s2。下列說法正確的是

A.輕繩能夠承受的最大張力為25?N B.輕繩斷裂瞬間小球的速度大小為2.5?m/s

C.到達(dá)C點(diǎn)時小球的速度大小為3?m/s D.P點(diǎn)一定不會在最高點(diǎn)三、實(shí)驗(yàn)題18.某興趣小組的同學(xué)看見一本物理書上說“在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為k的彈簧，其形變量為x時彈性勢能的表達(dá)式為Ep=12kx2”，為了驗(yàn)證該結(jié)論，就嘗試用“研究加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示。已知小車的質(zhì)量為A.水平桌面上放一長木板，其左端固定一彈簧，通過細(xì)繩與小車左端相連，小車的右端連接打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶;B.將彈簧拉伸x后用插銷鎖定，測出其伸長量x;C.接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源開關(guān)后，拔掉插銷解除鎖定，小車在彈簧作用下運(yùn)動到左端;D.選擇紙帶上某處的A點(diǎn)(圖丙中未畫出)測出其速度;E.取不同的x重復(fù)以上步驟多次，記錄數(shù)據(jù)并利用功能關(guān)系分析結(jié)論。(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是

(雙選，填標(biāo)號)。A.長木板右端需要墊高以補(bǔ)償阻力B.圖乙的目的是測量彈簧的勁度系數(shù)kC.實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)節(jié)細(xì)繩水平D.測量彈簧原長時，應(yīng)該將彈簧置于水平桌面上使其處于自然伸長狀態(tài)(2)如圖乙所示，將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺，在上端的托盤中依次增加砝碼，測量相應(yīng)的彈簧長度，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表。由數(shù)據(jù)算得彈簧的勁度系數(shù)k=

N/m。(取重力加速度大小g=9.8m/s2砝碼質(zhì)量/g50100150彈簧長度/cm8.627.636.66(3)測量紙帶上A點(diǎn)的速度時，應(yīng)該選擇

段。(填“s1”、“s2”或“s(4)若Ep=12kx2成立，則實(shí)驗(yàn)中需要驗(yàn)證的方程為19.光電門是一種可精確記錄物體運(yùn)動時間的裝置。

(1)工作原理

光電門的光照孔面積有一定大小，遮光片經(jīng)過光照孔，當(dāng)遮光面積增大到某一閾值時，光電門開始計(jì)時;反之，當(dāng)遮光面積減小到同一閾值時，光電門停止計(jì)時，從而得到遮光時間.在遮光時間內(nèi)，遮光片移動的距離稱為有效遮光寬度．

如圖(a)，寬為L的遮光片經(jīng)過圓形光照孔，若遮光面積的閾值為光照孔面積的一半，則該遮光片的有效遮光寬度

L(選填“大于”“小于”或“等于”)．(2)實(shí)際測量如圖(b)，細(xì)線一端系住小鉛柱，另一端固定在O點(diǎn)，O點(diǎn)的正下方h(遠(yuǎn)大于小鉛柱的直徑)處固定一光電門.將鉛柱拉離豎直位置，測量細(xì)線偏離豎直方向的夾角θ，由靜止釋放鉛柱，測得遮光時間為t，已知重力加速度為g，不計(jì)摩擦與空氣阻力，鉛柱中軸線始終沿細(xì)線方向，則鉛柱經(jīng)過光電門的有效遮光寬度L0=

(用h、g、θ、t表示某次實(shí)驗(yàn)，小鉛柱直徑D=5.10mm，θ=60°，h=0.25m;g取9.80m/s2，多次測量得平均遮光時間t=3.02ms，取9.8=3.13，則鉛柱經(jīng)過光電門的有效遮光寬度L0(3)誤差分析結(jié)合(1)工作原理，對比L0與D可知，此光電門的光照孔遮光面積的閾值

(選填“大于”“小于”或“等于”)由此可知，該閾值會導(dǎo)致遮光片的有效遮光寬度與其實(shí)際寬度有差異.當(dāng)使用一塊寬度為L1(L1>D)的遮光片時，其有效遮光寬度應(yīng)為

(用D、L0四、計(jì)算題20.如圖所示，一根不可伸長的輕繩一端固定在O點(diǎn)，穿過質(zhì)量為3m的光滑圓環(huán)A，繞過光滑的定滑輪，再穿過質(zhì)量為m的粗糙物體B，B與繩之間的最大靜摩擦力為0.5mg，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。初始時，A和定滑輪的水平距離為d，θ=37°，B(1)各物體同時靜止釋放后，為了使A能在圖示位置保持不動，需要在豎直方向給A施加多大的外力；(2)各物體同時靜止釋放瞬間，分別求兩物體的加速度；(3)各物體同時靜止釋放，一段時間后，θ變?yōu)?3°。求此時A的速度。21.近年來我國在智能機(jī)器人領(lǐng)域取得了重大成就，如圖為某研究所測試“機(jī)器狗逃生”.質(zhì)量M=10kg的硬桿用懸繩豎直吊在天花板上，其長度L=9m，一質(zhì)量m=5kg可視為質(zhì)點(diǎn)的機(jī)器狗抱住硬桿的底端.某時刻硬桿和懸繩在O點(diǎn)斷開連接開始自由下落，機(jī)器狗經(jīng)t1=0.2s后感知危險，隨后以對地a1=2m/s2的加速度向上爬，爬到硬桿頂端后蹬桿豎直上竄，并恰在O點(diǎn)抓住懸繩，此時速度為零.假設(shè)蹬桿時間極短，整個過程不計(jì)空氣阻力，g(1)機(jī)器狗沿桿上爬時桿的加速度大小a(2)機(jī)器狗蹬桿前對地速度大小v;(3)蹬桿過程機(jī)器狗對自己做的功W．22.某同學(xué)用質(zhì)量m=20g、可視為質(zhì)點(diǎn)的小石片打“水”漂的軌跡示意圖如圖所示，小石片從距液面高h(yuǎn)0處的P點(diǎn)以初速度v0=8m/s水平飛出后，從A點(diǎn)與液面成α=37°角射入某種液體中，然后從B點(diǎn)與液面成β=45°角射出液面做斜上拋運(yùn)動，到達(dá)最高點(diǎn)D時距離液面的高度h1=0.2m。已知小石片從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，水平方向的運(yùn)動可視為勻變速直線運(yùn)動，A、B兩點(diǎn)間的距離(1)小石片從P點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中，該液體對小石片做的功W；(2)小石片從拋出到第二次進(jìn)入液面運(yùn)動的時間t。23.如圖甲所示，光滑水平面內(nèi)兩個質(zhì)量均為m=1kg的小球A和B，半徑很小。將A、B兩球套在一根光滑的水平細(xì)桿上，用長為2L=2m的輕質(zhì)細(xì)線連接，開始時細(xì)線剛好被拉直?，F(xiàn)在線的中點(diǎn)施加一與水平細(xì)桿垂直的水平恒力F=8N，使兩球由靜止開始沿桿運(yùn)動。求:(1)當(dāng)兩球相距為1.2L時，兩球沿桿滑行的加速度a的大小；(2)在兩球碰撞前瞬間，兩球的速度大小v；(3)如圖乙所示，若在AB間細(xì)線中點(diǎn)還連有一個與A、B等質(zhì)量的光滑小球C(C球不套在細(xì)桿上)，將恒力F作用于C球，求A、B之間的距離為1.2m時，A、B球的速度大小v'。24.如圖所示，質(zhì)量為m=4kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在光滑平臺上，向左緩慢推動滑塊壓縮輕彈簧至P點(diǎn)，釋放后滑塊以一定速度從A點(diǎn)水平飛出后，恰好從B點(diǎn)無碰撞滑入豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道BC，然后從C點(diǎn)進(jìn)入與圓弧軌道BC相切于C點(diǎn)的水平面CD，同一豎直平面內(nèi)的光滑半圓軌道DE與水平面CD相切于D點(diǎn)。已知圓弧軌道BC的半徑R1=3m，AB兩點(diǎn)的高度差h=0.8m，光滑圓BC對應(yīng)的圓心角為53°，滑塊與CD部分的動摩擦因數(shù)μ=0.1，L(1)彈簧對滑塊做的功；(2)滑塊到達(dá)圓弧末端C時對軌道的壓力；(3)滑塊沖上半圓軌道后中途不會脫離半圓軌道，軌道DE的半徑R2滿足的條件。25.如圖所示，一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊置于一光滑傾斜直軌道上。傾斜直軌道足夠長且與光滑的平臺平滑連接。在平臺的右端有一長LAB=2.5m的傳送帶AB，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1=0.4，與傳送帶相鄰有一長LBC=2m的粗糙水平面BC，它與物塊間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1，在C點(diǎn)右側(cè)有一半徑為R的光滑豎直平面內(nèi)的半圓弧CEF與BC平滑連接，半圓弧的直徑CF與BC垂直，點(diǎn)F處有一固定擋板(圖中未畫出)，物塊撞上擋板后會以原速率反彈回來。傳送帶以v=?4m/s的速率順時針轉(zhuǎn)動，不考慮物塊滑上和滑下傳送帶的機(jī)械能損失。使小物塊從P點(diǎn)沿直軌道下滑，初速度v0=1m/s(1)小物塊第一次到達(dá)A處時的速度大?。?2)小物塊第一次通過傳送帶AB產(chǎn)生的熱量；(3)若小物塊由靜止釋放，可通過調(diào)節(jié)小物塊釋放時的高度，使小物塊與擋板只碰一次，且碰后不脫離圓弧軌道，求其高度h的可調(diào)節(jié)范圍．

答案和解析1.【答案】A

【解析】P=Wt=2.【答案】C

【解析】A、當(dāng)小球A沿墻下滑距離為12L時，設(shè)此時A球的速度為vA，B球的速度為vB。

根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得：mgL2=12mvA2+12mvB2

兩球沿桿方向上的速度相等，則有：vAcos60°=vBcos30°。

聯(lián)立兩式解得：vA=123gL.vB=12gL

對A使用動能定理有：mgL23.【答案】D

【解析】A.設(shè)圓弧軌道ABD

的半徑為R，小球由A到B由機(jī)械能守恒定律可得

mg×2R=解得

R=v024gBC.把小球在C點(diǎn)的重力分別沿著OC和垂直O(jiān)C分解，小球運(yùn)動到C點(diǎn)，支持力剛好等于0，重力沿著OC方向的分力充當(dāng)向心力，由向心力公式可得

mg小球從B

到C，由機(jī)械能守恒可得

mgR綜合解得

cosθ=23

小球到達(dá)C點(diǎn)時的動能

Ek=12D.把小球在C點(diǎn)的速度分別沿著水平方向和豎直方向分解，則水平方向的分速度為

vx=vCcosθ

，根據(jù)機(jī)械能守恒，小球到達(dá)水平面的速度為

v0

，小球從C重力的瞬時功率為

P綜合可得

PG=5故選D。4.【答案】A

【解析】甲圖中OA連線的斜率p=ΔEkt=W總t=F合v，

乙圖中直線的斜率5.【答案】C

【解析】由圖丙可知在A點(diǎn)重力勢能EpA=25200J，由EpA=mgh可得m=EpAgh=2520010×60kg=42kg，

設(shè)AB段動摩擦因數(shù)為μ，從圖丙可知在B點(diǎn)機(jī)械能EB=10800J，此時重力勢能為0，則動能EkB=EB=12mvB2=10800J，在AB段下滑過程，根據(jù)動能定理mgh-μmgcos37°·L6.【答案】A

【解析】A.設(shè)斜面的傾角為θ，物塊沿斜面運(yùn)動的過程中重力做功的絕對值WG=mgssinθ，A項(xiàng)正確;

B.物塊在斜面上運(yùn)動時，上升過程中所受的合力F=mgsinθ+kv，有-Fs=Ek-EK0．Ek-s圖線的斜率的絕對值越來越小，下滑過程中，位移s減小.所受的合力F=mgsinθ-kv，Ek-s7.【答案】D

【解析】A.初始時刻靜止，細(xì)繩中拉力T=mg，CP之間繩子上的拉力等于mg，對動滑輪C進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件和平行四邊形定則可知，AC與BC夾角為120°，故A錯誤；

B.設(shè)C可以下降的最大高度為h，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律可得：mgh=2mg(h2+d2-d)，聯(lián)立可得h=43d，故B錯誤；

CD.P和Q總動能最大時系統(tǒng)的總勢能最小，即總勢能取極小值，對應(yīng)系統(tǒng)靜止時的平衡位置，即AC與BC夾角為120°，此時P下降高度h8.【答案】A

【解析】AB.由于無人機(jī)靜止，所以空氣對無人機(jī)的作用力為F=Mg，無人機(jī)對空氣作用力為F'=F=Mg，設(shè)Δt時間內(nèi)被推空氣的質(zhì)量為Δm，

對被推向下的空氣應(yīng)用動量定理得F'Δt=MgΔt=Δmv，ΔmΔt=Mgv，四臺發(fā)動機(jī)的總功率為P，由動能定理有PΔt=12Δmv2，聯(lián)立方程得P=12Mgv，A正確，B錯誤;

C.無人機(jī)所受升力與機(jī)身平面垂直，所以要實(shí)現(xiàn)水平方向的勻速直線運(yùn)動需要將機(jī)身傾斜，受力分析如圖，C錯誤;

D.取豎直向上為正方向，根據(jù)動量守恒定律可得9.【答案】C

【解析】B.以功率P勻速行駛時，有f=F=Pv0，由此可知該過程中汽車所受的阻力大小為Pv0，故B錯誤；

A.減小油門后，汽車的功率立即減小一半，由瞬時功率公式可知牽引力減小，則牽引力小于阻力f，汽車做減速運(yùn)動，根據(jù)瞬時功率公式P=Fv和f-F=ma，可知減小油門后，汽車做加速度減小的減速直線運(yùn)動，故A錯誤；

C.t2時刻再次勻速，則有12P=fv，解得v=v02，故C正確；

D.10.【答案】B

【解析】力F的方向始終沿著圓弧切線方向，故力F做的功W=F?14×2πR=mgπR2，故B正確，A錯誤。

在運(yùn)動過程中任一位置建立沿著切線和半徑方向的坐標(biāo)系，設(shè)半徑與豎直方向夾角為θ，沿著切線方向有F-mgsinθ=ma，故沿著切線方向，物塊始終做加速運(yùn)動。力F的功率一直增大。重力的瞬時功率11.【答案】D

【解析】ABC.對兩球構(gòu)成的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒，A、B兩球的總機(jī)械能不變，對單個小球，輕桿對它做功，機(jī)械能不守恒，故ABC錯誤；D.根據(jù)題意，由機(jī)械能守恒定律有

mgRsin45°+mgR1-故選D。12.【答案】C

【解析】解析：B點(diǎn)下面的彈性繩與NP的夾角為α，對物塊受力分析，有：根據(jù)平衡條件，垂直斜面方向，

，可得FN

=mgcosθ-kLBM?，可知FN

不變，故A錯誤；

又因?yàn)閒=μFN

，可得：f=μ(mgcosθ-kLBM?)，由牛頓第二定律，設(shè)物塊沿斜面方向移動的距離為x，則，可得：

，物塊的加速度a隨位移x線性變化，由對稱性可知，物塊在P點(diǎn)的加速度為零，速度最大，帶入數(shù)據(jù)有：F=10N，故B錯誤；

由于物塊所受合力有：，可得F合——x圖像圍成的面積是總功，則物塊從M到P的過程，根據(jù)動能定理有：W總

，故C13.【答案】B

【解析】A、小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，當(dāng)小球在最低點(diǎn)時，系統(tǒng)動能也守恒，所以從小球出發(fā)到再次到達(dá)最低點(diǎn)，可理解為小球與小車發(fā)生了彈性碰撞，根據(jù)軌跡圖，小球在最低點(diǎn)的速度向左，即碰后反彈，則必定有m<M，故A錯誤；

B、從開始到小球到達(dá)最高點(diǎn)這一過程，根據(jù)水平方向動量守恒有mv0=(m+M)v1，

根據(jù)機(jī)械能守恒有12mv02=12(m+M)v12+mgh，

解得h=Mv022(M+m)g=v022g(1-mM+m)，僅增大M，h變大，小球能飛離凹槽，故B14.【答案】BC

【解析】AB.

物體相對地面的位移為x+L，根據(jù)動能定理，對物體有：Ek物=F-Ffx+LCD.根據(jù)功的定義可知，物體克服摩擦力做功Wf=Ffx+L，故15.【答案】AD

【解析】A.由幾何關(guān)系可得

OB=3L

，彈簧的原長為

L

，則

B

點(diǎn)彈簧的伸長量為

2L

，彈性勢能為E環(huán)的動能為E選項(xiàng)A正確；B.

OA

=4L,A

點(diǎn)彈簧的伸長量為

3?L

，彈性勢能為E環(huán)從

A

到

B

，彈簧彈性勢能減小量Δ由能量守恒可得環(huán)的機(jī)械能增加量為ΔE=Δ選項(xiàng)B錯誤；C.由能量守恒可得2.5k解得m=選項(xiàng)C錯誤；D.環(huán)在

B

點(diǎn)時，彈簧的彈力F把彈簧對環(huán)的彈力與環(huán)的重力的合力F=分別沿著斜面和垂直斜面分解，環(huán)在

B

點(diǎn)的合力等于

F

沿斜面向上的分力，則有F綜合解得a=1.8g選項(xiàng)D正確。16.【答案】AB

【解析】A.初始時系統(tǒng)靜止，彈簧壓縮量x1=mgsin37°k=0.6mgk，A球到達(dá)最高點(diǎn)，B球恰好對擋板無壓力，此時彈簧伸長量x2=2mgsin37°k=1.2mgk，A球從開始運(yùn)動到最高點(diǎn)過程12kx12+Fx1=12kx22+mg(x1+17.【答案】AD

【解析】B.繩斷后小球做類平拋運(yùn)動，加速度a=gsinθ=5m/s2，LAB2-r=12at2，LBC2=vt，

解得：t=0.4s，輕繩斷裂瞬間小球的速度大小為v=2m/s，故B錯誤；

A.最低點(diǎn)對小球受力分析，T-mgsinθ=mv2r，解得T=25N，故A正確；

C.到達(dá)C點(diǎn)時，設(shè)小球沿斜面方向的速度大小為18.【答案】AB50.0sm(

【解析】(1)本題中需要讓彈簧彈力等于小車所受合力，故需要將長木板右端需要墊高以補(bǔ)償阻力，故A正確；

圖乙中根據(jù)平衡條件計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)，故B正確；

細(xì)繩應(yīng)該與長木板平行，從而使彈簧彈力為小車所受的合外力，故C錯誤。

測量彈簧原長時，應(yīng)該將彈簧置于長木板上，使其處于自然伸長狀態(tài)，故D錯誤。

(2)k=△F△x=△mg△x=(150-50)×10-3×9.8(8.62-6.66)×10-219.【答案】等于t4.73大于L

【解析】(1)由于遮光面積閾值為光照孔面積一半時，從遮光片開始遮光到遮光面積達(dá)到閾值，以及從遮光面積減小到閾值到遮光結(jié)束，過程遮光片移動距離為L，所以有效遮光寬度等于遮光片的實(shí)際寬度L。

(2)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，鉛柱從靜止釋放到光電門位置，有mgh(1-cosθ)=12mv2，可解得v=2gh(1-cosθ)。而鉛柱經(jīng)過光電門的速度v=L0t，所以L0=vt=t2gh(1-cosθ)。將D=5.10mm，θ=60°，h=0.25m，g=9.80m/s220.【解析】(1)靜止釋放后，B下滑，B上方繩子張力與B對繩的滑動摩擦力大小相等，則有

T=0.5mg對A進(jìn)行分析有

F+2T