高考物理百题串讲2 18页

‎2012高考物理百题串讲（二）‎ 高中物理作为科学和技术的基础，其核心内容可以概括为：运动和力、功和能、场和路、力学和电学实验。运动和力包括直线运动、曲线运动、相互作用、牛顿运动定律、万有引力和航天等内容，是高中物理中占篇幅最大的部分。高考对运动和力的考查每年每份试卷都有4~6个题，分值占总分的30~40%。高考对运动和力考查频率最高的知识点主要是：匀变速直线运动规律、运动图像、受力分析、物体平衡、牛顿运动定律、平抛运动规律、圆周运动规律、万有引力和航天等。‎ 核心考点一：运动的合成与分解 ‎【核心考点解读】将一个复杂运动分解为两个简单运动进行研究，是物理学研究复杂运动的方法。此题从移动杆上猴子运动切入，意在考查运动的合成和分解。预测题1． 现在城市的滑板运动非常流行，在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行，在横杆前起跳并越过杆，从而使人与滑板分别从杆的上下通过，如图所示，假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计，运动员能顺利完成该动作，最终仍落在滑板原来的位置上，要使这个表演成功，运动员除了跳起的高度足够外，在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应该（ ）‎ ‎ A．竖直向下 B．竖直向上 ‎ ‎ C．向下适当偏后 D．向下适当偏前 预测题2. 在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度vo水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示．关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（ ） ‎ ‎ A．相对地面的运动轨迹为直线 ‎ B．相对地面做变加速曲线运动 ‎ C．t时刻猴子对地速度的大小为vo+ at ‎ D．t时间内猴子对地的位移大小为 预测题3.下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图v的箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线.则其中可能正确是：( )‎ 北 东 x v1‎ v2‎ q 甲 乙 ‎)‎ 预测题4．某次军事演习中，红方飞机甲正从北向南水平匀速飞行，飞行员发现其正前方距离x处有一架蓝方飞机乙正从东向西水平匀速飞行，随即水平发射炮弹，炮弹的发射方向与飞机的飞行方向成q角，经过时间t炮弹击中飞机乙。已知飞机甲的速度为v1，乙的速度为v2，甲在地面上静止时发射炮弹的速度为v0。忽略炮弹竖直方向的位移和所受的空气阻力。则下列说法中正确的是 A． B．‎ C． D． ‎ 核心考点二：抛体运动 ‎【核心考点解读】：不计空气阻力的抛体运动是加速度为g的匀变速曲线运动。抛体运动可以分解为水平方向和竖直方向两个分运动，分别进行研究。平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。‎ 预测题1．如图所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力．若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是 ( 　　) ‎ A．增大抛射速度v0，同时减小抛射角θ ‎ B．减小抛射速度v0，同时减小抛射角θ C．增大抛射角θ，同时减小抛出速度v0 ‎ D．增大抛射角θ，同时增大抛出速度v0‎ 预测题2. 如图3所示，一长为L的木板，倾斜放置，倾角为45°,今有一弹性小球，自与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时,速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板夹角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为（ ）‎ A．L/2 B．.L/3 C．L/4 D．.L/5‎ P A B Q 图6‎ 预测题3．如图6所示，小物块由曲面上的P点自由滑下，通过一粗糙的固定不动的水平传送带后落到地面上的Q点 (不计小物体受到的空气阻力) 。若皮带随皮带轮以恒定的速率转动，小物块仍在P点自由滑下，则关于小物块落地点位置的判断正确的是（ ）‎ A、皮带轮逆时针方向转动时，物体一定落在Q点；‎ B、皮带轮顺时针方向转动时，物体有可能落在Q点的右边；‎ C、皮带轮逆时针方向转动时，物体有可能落在Q点的左边；‎ D、皮带轮顺时针方向转动时，物体一定不会落在Q点。‎ 预测题4．质量为m的物体以v0的速度水平抛出，经过一段时间速度大小变为v0，不计空气阻力，重力加速度为g，以下说法正确的是 ‎ ‎ A．该过程平均速度大小为 v0‎ ‎ B．速度大小变为v0时，重力的瞬时功率为mgv0‎ ‎ C．运动时间为 ‎ D．运动位移的大小为 核心考点三：圆周运动 ‎【核心考点解读】：做匀速圆周运动的物体所受合外力方向永远指向圆心。当合外力小于所需的向心力时，物体做离心运动；当合外力大于所需的向心力时，物体做向心运动。‎ 预测题1.如图，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘面间的动摩擦因数相同 . 当匀速转动的圆盘转速恰为两物体刚好未发生滑动时的转速，烧断细线，则两个物体的运动情况将是（ ）‎ ‎（A）两物体均沿切线方向滑动 ‎（B）两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远 ‎（C）两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动 ‎（D）物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远 预测题2．如图所示，倾角30°的斜面连接水平面，在水平面上安装半径为R的半圆竖直挡板，质量m的小球从斜面上高为R/2处静止释放，到达水平面恰能贴着挡板内侧运动。不计小球体积，不计摩擦和机械能损失。则小球沿挡板运动时对挡板的力是（ ）‎ A．0.5mg B．mg C．1.5mg D．2m 核心考点四：万有引力与天体 ‎【核心考点解读】：天体运动万有引力提供向心力。‎ 预测题1. 2011午8月26日消息，英国曼彻斯特大学的天文学家认为，他们己经在银河系里发现一颗由曾经的庞大恒星转变而成的体积较小的行星，这颗行星完全由钻石构成。若已知万有引力常量G，还需知道哪些信息可以计算该行星的质量 ‎ A.该行星表面的重力加速度及绕行星运行的卫星的轨道半径 ‎ B.该行星的自转周期与星体的半径 ‎ C.围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及运行半径 ‎ D.围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及公转线速度 ‎3．美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星—“开普勒-22b”，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一周，距离地球约600光年，体积是地球的2.4倍。已知万有引力常量和地球表面的重力加速度。根据以上信息，下列推理中正确的是 A．若能观测到该行星的轨道半径，可求出该行星所受的万有引力 B．若已知该行星的密度和半径，可求出该行星的轨道半径 C．根据地球的公转周期与轨道半径，可求出该行星的轨道半径 D．若该行星的密度与地球的密度相等，可求出该行星表面的重力加速度 核心考点五：双星和多星系统 ‎【核心考点解读】两个质量相差不太大、相距较近的两个天体称为双星。若忽略其他星球的影响，双星在万有引力作用下绕两者的质心（双星连线上一点）运动，其特点主要有：运动周期相等，轨道半径与其质量成反比，线速度与其轨道半径成正比。根据万有引力等于向心力列方程解答。三星或多星对所研究星体的万有引力的合力提供做圆周运动的向心力列方程求解。注意：万有引力定律中的r为两星体之间的距离，而向心力公式中的r为所研究星体做圆周运动的轨道半径。‎ 预测题1.经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线速度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1︰m2＝3︰2。则可知（ ）‎ A．m1︰m2做圆周运动的角速度之比为2︰3‎ B．m1︰m2做圆周运动的线速度之比为3︰2‎ C．m1做圆周运动的半径为 D．m2做圆周运动的半径为 预测题2.宇宙中存在由质量相等的四颗星组成的四星系统，四星系统离其他恒星较远，通常可忽略其他星体对四星系统的引力作用.已观测到稳定的四星系统存在两种基本的构成形式:一种是四颗星稳定地分布在边长为a的正方形的四个顶点上，均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，其运动周期为；另一种形式是有三颗星位于边长为a的等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，其运动周期为，而第四颗星刚好位于三角形的中心不动.试求两种形式下，星体运动的周期之比.‎ 预测题3．美国科学家通过射电望远镜观察到宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统：三颗星位于同一直线上，两颗环绕星围绕中央星在同一半径为R的圆形轨道上运行。设每个星体的质量均为M，忽略其它星体对它们的引力作用，则 A．环绕星运动的角速度为 ‎ ‎ B．环绕星运动的线速度为 C．环绕星运动的周期为T＝4π ‎ ‎ D．环绕星运动的周期为T＝2π 预测题4我们知道在一个恒星体系中，各个行星围绕着该恒星的运转半径r及运转周期T之间，一般存在以下关系：=k，常量k的值由于中心的恒星的质量决定。现在，天文学家又发现了相互绕转的三颗恒星，可以将其称为三星系统。如图所示，假设三颗恒星质量相同，均为m，间距也相同，它们仅在彼此的引力作用下绕着三星系统的中心点O做匀速圆周运动，运转轨迹完全相同。它们自身的大小与它们之间的距离相比，自身的大小可以忽略。请你通过计算定量说明：三星系统的运转半径的三次及运转周期的二次方的比值应为多少？（万有引力常量G）‎ 核心考点六：万有引力与航天 ‎【核心考点解读】：万有引力与航天是历年高考命题热点，每年高考中都有以最新航天信息切入考查万有引力及其相关知识点的试题，解答此类试题一般利用万有引力等于向心力列出相关方程解答。‎ 预测题1．2011年11月3日1时43分，神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器实现自动对接，为中国建设空间站迈出关键一步。已知对接之前天宫一号在距地球343km的圆形轨道上运行，根据上述内容判断（ ）‎ ‎ A．神舟八号飞船从低轨道上升到天宫一号所在轨道实行对接 B．对接时天官一号的速率小于7．9 km/s ‎ C．天宫一号一直飞行在北半球的上空 D．天宫一号内物体处于失重状态，不受重力作用 ‎ ‎ Ⅱ Ⅰ A B O ‎•‎ 预测题2．天宫一号和神州八号分别于2011年9月29日和11月1日成功发射，并在空间完成交会对接，实现中国载人航天工程的一个新的跨越。天宫一号由长征运载火箭将其送入近地点为A，远地点为B的椭圆轨道上，实施变轨后，进入预定圆轨道，其简化的模拟轨道如图12所示。假设近地点A距地面高度为h，飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用的时间为t，地球表面的重力加速度为g，地球半径R，试求：‎ ‎(1)．天宫一号在近地点A的加速度aA大小。‎ ‎(2)．天宫一号在预定圆轨道上飞行的速度v的大小。‎ ‎(3)．地球质量M和平均密度。‎ 预测题3．“天宫一号”是中国第一个目标飞行器，于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射，发射天宫一号的长征二号FT1型火箭加注约450吨的推进剂．火箭发射后腾空而起．设定发射装备总质量为M，从静止开始的不太长时间内做竖直方向的匀加速直线运动，经过时间t上升高度h，且发射装备总质量不变，重力加速度为g试求：‎ ‎ （1）火箭发射经过时间t时的速度大小；‎ ‎ （2）火箭发射时的推力大小F；‎ ‎ （3）如果已知地球半径为R，求飞行器做绕地球飞行的近地匀速圆周运动时的速率v．‎ 核心考点七：功和功率 ‎【核心内容解读】功和功率是物理学重要物理量，是高考重要考点。力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。恒力做功W=Flcosα，变力做功需应用动能定理或其它方法计算，机动车或机器以恒定功率P工作，t时间做功W=Pt。功率描述做功的快慢，功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率，一般应用P=W/t计算出的是t时间内的平均功率，应用P=Fvcosα计算物体速度为v时的瞬时功率。‎ 预测题1. 把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。.把几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组。.假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正.比,每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。.若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为160km/h；;现在我国往返北京和上海的动车组的最大速度为480 km/h,则此动车组可能 A.由3节动车加3节拖车编成的 ‎ B.由3节动车加9节拖车编成的 C.由6节动车加2节拖车编成的 ‎ D.由3节动车加4节拖车编成的 预测题2、继沪宁高铁开通运行之后，沪杭高铁也在2010年10月26日顺利开通运行。沪宁高铁使上海到南京最快只需要73分钟；而沪杭高铁使上海、杭州的旅行时间压缩到38分钟，沪宁杭的时空距离将进一步拉近，“长三角高铁时代”的脚步将迈得更为坚实。设重为1×105N的列车从上海虹桥站出发，始终以恒定的功率行驶，列车沿着倾角为10°的立交斜坡向上行驶，能达到的最大速度为306km/h，当它沿相同坡度的斜坡下坡行驶最大速度为360km/h，若斜坡足够长，已知列车所受阻力始终与其速度成正比（即f=kv），取sin10°=0.174。试求：‎ ‎（1）比例系数k和列车发动机的功率；‎ ‎（2）在水平路面上行驶时，列车的最大速度。‎ 核心考点八：与功和功率相关的图象 ‎【核心内容解读】与功和功率相关的图象有速度图象、F-v图象（是指牵引力随速度变化的图象）、F-1/v图象（是指牵引力随速度的倒数变化的图象）。由P=Fv可知，当功率不变时，牵引力与速度的倒数成正比，所以F-1/v图象若为过原点的倾斜直线，则牵引力的功率不变；F-1/v图象若为平行横轴的直线，牵引力不变，汽车做匀加速直线运动。‎ 预测题1. 如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是 A．0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定 B．t1～t2时间内汽车牵引力做功为mv－mv C．t1～t2时间内的平均速度为(v1＋v2)‎ D．在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t2～t3时间内牵引力最小 ‎ F ‎0‎ v v1‎ v2‎ v3‎ F1‎ 预测题2．一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的图象如图5所示．若已知汽车的质量m，牵引力F1 和速度v1及该车所能达到的最大速度v3。则根据图象所给的信息，能求出的物理量是( )‎ A．汽车运动中的最大功率为F1 v1 ‎ B．速度为v2时的加速度大小为F1v1/mv2‎ C．汽车行驶中所受的阻力为F1v1 / v3 ‎ D．恒定加速时，加速度为F1/m 预测题3．一辆汽车质量为1×103kg，最大功率为2×104W，在水平路面由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×103N ，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图6所示．试求 ‎（1）根据图线ABC判断汽车做什么运动？ ‎ ‎（2）最大速度v2的大小；‎ ‎（3）匀加速直线运动中的加速度；‎ ‎（4）当汽车的速度为10m/s时发动机的功率为多大？‎ 核心考点九：动能定理 预测题1．在2010年温哥华冬奥会单板滑雪女子U型池决赛中，我国小将刘佳宇名列第四名，创造中国单板滑雪在冬奥会上的最好成绩。单板滑雪U型池的比赛场地截面示意图如图3所示，场地由两个完全相同的1/4圆弧滑道AB、CD和水平滑道BC构成，圆弧滑道的半径R=3.5m，B、C分别为圆弧滑道的最低点，B、C间的距离s=8.0m，运动员在水平滑道以一定的速度冲向圆弧滑道CD，到达圆弧滑道的最高位置D后竖直向上腾空跃起，在空中做出翻身、旋转等动作，然后再落回Ｄ点。裁判员根据运动员腾空的高度、完成动作的难度和效果等因素评分，并要求运动员在滑动的整个过程中，身体的任何部位均不能触及滑道。假设某次比赛中运动员经过水平滑道B点时水平向右的速度v0=16.2m/s，运动员从B点运动到C点所用的时间t＝0.5s，从D点跃起时的速度vD=8.0m/s。设运动员连同滑板的质量m=50kg，忽略空气阻力的影响，重力加速度g取10m/s2。求：‎ ‎(1）运动员从D点跃起后在空中完成动作的时间；‎ ‎(2）运动员从C点到D点运动的过程中需要克服摩擦阻力所做的功；‎ ‎(3）为使运动不断持续，运动员从D点滑回到A点时的速度应不小于D 点的速度。那么运动员在水平滑道BC段滑动的过程中是否可能增加其动能呢？试进行判断，并说明理由。‎ 预测题2．跳水运动员从高于水面H＝10m的跳台自由落下，身体笔直且与水面垂直．假设运动员的质量m＝50kg，其体型可等效为一长度L＝1.0m、直径d＝0.30m的圆柱体，略去空气阻力．运动员落水后，水的等效阻力f作用于圆柱体的下端面，f的量值随落水深度Y变化的函数曲线如图所示． 该曲线可近似看作椭圆的一部分，该椭圆的长、短轴分别与坐标轴OY和Of重合．运动员入水后受到的浮力F＝ρgV （V是排开水的体积）是随着入水深度线性增加的．已知椭圆的面积公式是S＝πab，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3， g取10m/s2．‎ 试求：‎ ‎（1）运动员刚入水时的速度；‎ ‎（2）运动员在进入水面过程中克服浮力做的功；‎ ‎（3）为了确保运动员的安全，水池中水的深度h至少应等于多少？‎ 核心考点十：机械能守恒定律 预测题1．如图所示，将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以某一初速度水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC ‎，并沿轨道恰好通过最高点C，圆轨道ABC的形状为半径R=2.5 m的圆截去了左上角l27°的圆弧，CB为其竖直直径，(sin53°=0.8 cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2)求：‎ ‎ (1)．小球经过C点的速度大小；‎ ‎ (2)．小球运动到轨道最低点B时小球对轨道的压力大小；‎ ‎ (3)．平台末端O点到A点的竖直高度H和小球从O点水平抛出时的速度。‎ 预测题2．重力势能EP=mgh实际上是万有引力势能在地面附近的近似表达式，其更精确的表达式应为Ep=-G。式中的G为万有引力恒量，M为地球质量，m为物体的质量，r为物体到地心的距离，并以无限远处的引力势能为零势能。一颗质量为m的地球卫星，在离地高度为H处环绕地球做匀速圆周运动。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球质量未知。试求：‎ ‎（1）卫星做匀速圆周运动的线速度； ‎ ‎（2）卫星的引力势能；‎ ‎（3）卫星的机械能；‎ ‎（4）若要使卫星能飞离地球（飞到引力势能为零的地方），则卫星至少要具有多大的初速度从地面发射？‎ 预测题3。如图所示,一个质量为m的小孩在平台上以加速度a做匀加速助跑,目的是抓住在平台右端的、上端固定的、长度为L的轻质悬绳,并在竖直面内做圆周运动.已知轻质绳的下端与小孩的重心在同一高度,‎ 小孩抓住绳的瞬间重心的高度不变,且无能量损失.若小孩能完成圆周运动,则:‎ ‎ (1) 小孩抓住绳的瞬间对悬线的拉力至少为多大?‎ ‎ (2) 小孩的最小助跑位移多大?‎ ‎ （3）设小孩在加速过程中，脚与地面不打滑，求地面对脚的摩擦力大小以及摩擦力对小孩所做的功。‎ 核心考点十一：功能关系 预测题1．在赛车场上，为了安全起见，车道外围都固定上废旧轮胎作为围栏，当车碰撞围拦时起缓冲器作用．为了检验废旧轮胎的缓冲效果，在一次模拟实验中用弹簧来代替废旧轮胎，实验情况如图所示．水平放置的轻弹簧左侧固定于墙上，处于自然状态，开始赛车在A处处于静止，距弹簧自由端的距离为L1=1m。当赛车起动时，产生水平向左的牵引力恒为F=24N使赛车向左做匀加速前进，当赛车接触弹簧的瞬间立即关闭发动机撤去F，赛车继续压缩弹簧，最后被弹回到B处停下．已知赛车的质量为m=2kg，A、B之间的距离为L2=3m,赛车被弹回的过程中离开弹簧时的速度大小为v=4m/s，水平向右．求： ‎ ‎(1)赛车和地面间的动摩擦因数；‎ ‎(2)弹簧被压缩的最大距离；‎ ‎(3)弹簧的最大弹性势能。‎ 预测题2．如图1所示，长直均匀光滑杆一端固定在光滑转轴O处，在水平杆的另一端A下摆经过的轨迹上安装光电门，用来测量A端的瞬时速度vA。光电门测量位置和转轴O的高度差记为h。有一质量m=1kg的小球套在光滑杆上。‎ ‎（1）若杆的质量忽略不计。小球固定在杆的中点处，静止释放。请写出光电门测量到的速度vA与高度差h的关系式。‎ ‎（2）若杆的质量忽略不计。小球没有固定在杆上，仅套在杆的中点处。杆由静止释放后小球做自由落体运动，下落h后脱离杆，则小球脱离瞬间杆A端速度多大？‎ ‎（3）实际情况下杆的质量M不能忽略，拿走小球后重复实验，得到了如图2所示的vA2与h关系图线①。证明杆绕O点转动的动能。‎ ‎（4）将小球固定在杆的中点后，得到如图2所示的vA2与h关系图线②。由①②两图线，求杆的质量M。（取g=10m/s2）‎ 核心考点十二：摩擦生热与能量守恒定律 预测题1．用图8所示的水平传送带AB和斜面BC 将货物运送到斜面的顶端。传送带AB的长度L=11m，上表面保持匀速向右运行，运行的速度v=12m/s。传送带B端靠近倾角q =37°的斜面底端，斜面底端与传送带的B端之间有一段长度可以不计的小圆弧。在A、C处各有一个机器人，A处机器人每隔Dt=1.0s将一个质量m=10kg的货物箱（可视为质点）轻放在传送带A端，货物箱经传送带和斜面后到达斜面顶端的C点时速度恰好为零，C点处机器人立刻将货物箱搬走。已知斜面BC的长度s=5.0m，传送带与货物箱之间的动摩擦因数μ0=0.55，货物箱由传送带的右端到斜面底端的过程中速度大小损失原来的，g=10m/s2（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。求：‎ ‎（1）斜面与货物箱之间的动摩擦因数μ；‎ ‎（2）从第一个货物箱放上传送带A端开始计时，在t0=3.0 s的时间内，所有货物箱与传送带的摩擦产生的热量Q；‎ ‎（3）如果C点处的机器人操作失误，未能将第一个到达C点的货物箱搬走而造成与第二个货物箱在斜面上相撞。求两个货物箱在斜面上相撞的位置到C点的距离。（本问结果可以用根式表示）‎ ‎ ‎ 预测题2‎ ‎． 2010年11月5日，在新疆召开的“引渤入疆”（指引渤海水进入新疆）研讨会，引起了全国舆论的广泛关注。其中一个方案是：从天津取水，由黄旗海一库布齐沙漠一毛乌素沙漠一腾格里沙漠一乌兰布和沙漠～巴丹吉林沙漠，走河西走廊，经疏勒河自流进入罗布泊。此路径中最高海拔约为1200m，从罗布泊到下游的艾丁湖，又有近1000m的落差。此方案是否可行，涉及到环境、能源、技术等多方面的因素。下面我们仅从能量角度来分析这个方案。‎ ‎ 取重力加速度g=10m/s2，水的密度ρ1=1.0×103kg/m3。‎ ‎（1）通过管道提升海水，电能的利用率η1=60％，将1吨海水提升到海拔1200m，需要耗多少电能?利用水的落差发电，发电效率也为η1=60％，在1000m的落差中1吨水可以发多少电能?‎ ‎ （2）如果每年调4×109m3海水入疆，尽管利用落差发的电可以全部用来提升海水，但还需要额外提供电能。‎ ‎（i）额外需要的电能可从三峡水电站输送。已知三峡水电站水库面积约1.0×109m2，年平均流量Q=5.0×1011m3，水库水面与发电机所在位置的平均高度差h=100m，发电站的发电效率η1=60%。求在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。‎ ‎（ii）我国西北地区风能充足，额外需要的电能也可通过风力发电来解决。通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能。取空气密度ρ2=1.25kg/m3。某风力发电机的发电效率η2=40%，其风轮机一个叶片旋转一周扫过的面积S=400m2。某地区风速不低于=l0m/s的时间每年约为5500小时（合2.0×107s）。求在该地区最多建多少台这样的风力发电机就能满足“引渤入疆”工程额外需要的电能?‎ 预测题3.如图（a）所示，一倾角为37°的传送带以恒定速度运行。现将一质量m=2kg 的小物体以某一初速度放上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图（b）所示，取沿传送带向上为正方向，，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：‎ ‎ （1）0—10s内物体位移的大小；‎ ‎ （2）物体与传送带间的动摩擦因数；‎ ‎ （3）0—10s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量Q。‎