湖北省红安一中2020高三物理 模拟试题分类 功和能 28页

功与能 ‎ ‎1.【2020•石景山模拟】如图2所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长．让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零．则在圆环下滑过程中（ ）ww w.ks5 u.co m A．圆环机械能守恒 ‎ B．弹簧的弹性势能先增大后减小 C．弹簧的弹性势能变化了 D．弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大 ‎【答案】C υ0 ‎ ‎2.【2020•西城一模】如图所示，一块质量为M的木板停在光滑的水平面上，木板的左端有挡板，挡板上固定一个小弹簧。一个质量为m的小物块（可视为质点）以水平速度υ0从木板的右端开始向左运动，与弹簧碰撞后（弹簧处于弹性限度内），最终又恰好停在木板的右端。根据上述情景和已知量，可以求出 A．弹簧的劲度系数 B．弹簧的最大弹性势能 C．木板和小物块之间的动摩擦因数 ‎ D．木板和小物块组成的系统最终损失的机械能 ‎【答案】BD ‎3.【2020•巢湖一检】从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H。设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为F。下列说法正确的是 A. 小球上升的过程中动能减少了mgH B. 小球上升和下降的整个过程中机械能减少了FH C. 小球上升的过程中重力势能增加了mgH D. 小球上升和下降的整个过程中动能减少了FH ‎【答案】C ‎4.【2020•巢湖一检】蹦床比赛中运动员从最高点下落过程可简化为下述物理模型。如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由释放，压上弹簧后继续向下运动的过程中.若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立坐标轴ox，则小球的速度平方随坐标x的变化图象 如图所示，其中OA段为直线，ABC是平滑的曲线，AS段与OA相切于A点，关于A、B、C各点对应的位置坐标：及加速度的判断正确的是 A. B.. C. D.‎ ‎【答案】C ‎5.【2020•巢湖一检】质量为500吨的机车以恒定的功率由静止出发，经5 min行驶2. ‎25km,速度达到最大值‎54km/h，设阻力恒定。问：（1)机车的功率P多大？（2)机车的速度为‎36 km/h时机车的加速度a多大？‎ ‎【解析】（1）以机车为研究对象，机车从静止出发至达速度最大值过程，根据动能定理得 ‎ ‎ 当机车达到最大速度时 由以上两式得 ‎（2）‎ 当机车速度v=‎36 km/h时机车的牵引力 根据牛顿第二定律得 ‎6.【2020•福州模拟】‎ 如图2所示，某中学科技小组制作了利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。小车在平直的公路上静止开始匀加速行驶，经过时间t，速度为v时功率达到额定功率，并保持不变；小车又继续前进了s距离，达到最大速度v。设小车的质量为m，运动过程所受阻力恒为f，则小车的额定功率为 （ ）‎ ‎ A． ‎ ‎ B． ‎ ‎ C． ‎ ‎ D．‎ ‎【答案】A ‎7.【2020•福州模拟】如图11所示，光滑弧形轨道下端与水平传送带上表面等高，轨道上的A点到传送带的竖直距离和传送带上的表面到地面的距离为均为h=‎5m，把一物体放在A点由静止释放，当传送带不动，物体从右端B点水平飞记，落在水平地面上的P点，B、P的水平距离OP为x=‎2m.g取‎10m/s2，求：‎ ‎ （1）当传送带不动，物体飞出B点时的速度；‎ ‎ （2）若传送带以v=‎5m/s的速度顺时针方向传送，物体会落在何处？‎ ‎【解析】‎ 飞出B点速度==‎5m/s，………………………………………………… ‎ 解得 m……………………………………………………………… ‎ ‎8.【2020•甘肃模拟】某滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB'（均可看作斜面），甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙橇从A点由静止开始分别沿AB和AB’ 滑下，最后都停在水平沙面BC上，如图所示．设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动．则下列说法中正确的是( )‎ A B B/ C ‎ A．甲滑行的总路程一定等于乙滑行的总路程 ‎ B．甲在B点的动能一定等于乙在B' 点的动能 ‎ C．甲在B点的速率一定大于乙在B' 点的速率 D．甲全部滑行的水平位移一定与乙全部滑行的水平位移不相等 ‎【答案】C ‎9.【2020•惠州模拟】某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图所示，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器．实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1，通过B的挡光时间为t2．为了证明小物体通过A、B时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明．‎ ‎①（单选）选出下列必要的实验测量步骤 A．用天平测出运动小物体的质量m B．测出A、B两传感器之间的竖直距离h C．测出小物体释放时离桌面的高度H D．用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t ‎②若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度，并设想如果能满足________________________关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的．‎ ‎【答案】（1） ① B (4分) ② (d/t2)2－(d/t1)2＝2gh ‎ ‎10.【2020•焦作模拟】一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从开始至时刻做的功是，从至时刻做的功是，则： ‎ A． B. ‎ C. D． ‎ ‎【答案】BC ‎11.【2020•焦作模拟】如图所示,两轻质滑轮固定于天花板A、B两处，AB间的距离为，忽略滑轮的大小及与绳间的摩擦.一根轻质长绳穿过两个滑轮,它的两端都系上质量为m的重物,使两个滑轮间的绳子水平, 在两个滑轮间绳子的中点C处,挂上一个质量M= m的重物,然后无初速释放重物M. 求：‎ ‎（1）重物M速度最大时下降的距离；‎ ‎（2）重物M下降的最大距离。‎ ‎【解析】（1）无初速释放重物M后，当M所受合外力为0时，加速度为0，速度最大。如图所示，设此时AD与竖直方向的夹角为θ，重物M下降的高度为，对M受力分析可得 ‎ ‎ 得 所以 ‎ ‎（2）无初速释放重物M后，当M的速度为0时，重物M下降的距离最大。设此时重物M下落的高度为，对两个m和M组成的系统，机械能守恒。‎ 由 ‎ 得 ‎ ‎12.【2020•淮南一模】某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒（气垫导轨底座已调水平）．‎ ‎(1)如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=____________cm；实验时将滑块从图6所示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2‎ ‎×10-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为_____________m／s．在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、_______________和 _____________(文字说明并用相应的字母表示)．‎ ‎(2)本实验通过比较_______和 ______________ 在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示)，从而验证了系统的机械能守恒．‎ ‎【答案】（1）0.52 ， 0.43 ，滑块质量M ，滑块移动的距离s. ‎ ‎（2）mgs, ‎ ‎13.【2020•济南模拟】如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置，当太阳光照射到小车上方的光电板，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t 前进距离s，速度达到最大值 vm，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为F，那么这段时间内 A．小车做匀加速运动 ‎ B．电动机所做的功为 Pt ‎ C．电动机所做的功为 D．电动机所做的功为 ‎【答案】BD ‎14.【2020•济南模拟】北京时间‎8月22日消息，2020年新加坡青奥会在率先进行的女子十米 跳台决赛中，中国选手刘娇以479.60分勇夺冠军，为中国跳水队取得开门红。若刘娇的质量为m，她入水后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为F，在水中下降高度h的过程中，她的（g为当地重力加速度）‎ A．动能减少了Fh B．重力势能减少了mgh ‎ C．机械能减少了（F-mg）h D．机械能减少了Fh ‎【答案】BD ‎15.【2020•济南模拟】用如图实验装置验证m1 、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1= ‎50g 、m2=‎150g ，则（g取‎10m/s2，结果保留两位有效数字）‎ ‎①在纸带上打下记数点5时的速度v = m/s；‎ ‎②在打点0~5过程中系统动能的增量△EK = J，系统势能的减少量△EP = J，由此得出的结论是 ；‎ ‎③若某同学作出图像如图，则当地的实际重力加速度g = m/s2。‎ ‎26.40‎ 单位：cm ‎0‎ ‎38.40‎ ‎21.60‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ m1‎ m2‎ v2/2 (m2/s2)‎ h (m)‎ ‎1.20‎ ‎5.82‎ ‎0‎ ‎【答案】）①2.4 ‎ ‎②0.58 ；0.60 ；在误差允许的范围内，m1 、m2组成的系统机械能守恒 ‎③9.7‎ ‎16.【2020•济南模拟】游乐场中的一种滑梯如图所示，小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则 ‎ A．下滑过程中支持力对小朋友做功 ‎ B．整个运动过程中小朋友的重力势能减少量等于产生的热量 ‎ C．整个运动过程中 小朋友的机械能守恒 ‎ D．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友不做功 ‎【答案】Ｂ ‎17.【2020•济南模拟】如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题 ‎ ①为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有______‎ ‎ A、米尺 B、秒表 C、0～12V的直流电源 D、0～12V的交流电源 ‎ ②实验中误差产生的原因有 ‎ ‎ 。(写出两个原因)‎ ‎【答案】① AD ②纸带与打点计时器之间有摩擦，用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差，计算势能变化时，选取始末两点距离过近，交流电频率不稳定。 ‎ ‎18.【2020•济南模拟】如图甲所示．竖直平面内的光滑轨道由直轨道AB和圆轨道BC组成，小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过圆轨道最高点C时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F随高度H的变化关系图象．（小球在轨道连接处无机械能损失，）求：‎ ‎（1）小球的质量和圆轨道的半径。‎ ‎（2）试在图乙中画出小球在圆轨道最低点B时对轨道的压力F随H的变化图象。‎ ‎【解析】（1）由机械能守恒得： ‎ 由牛顿第二定律得： ‎ 解得： ‎ 根据图象得：； 。 ‎ ‎（2）由机械能守恒得： ‎ 由牛顿第二定律得： ‎ 得： ‎ 据此作图象如右图； ‎ ‎19.【2020•济南模拟】如图所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点.下列说法中正确的是 ‎ ‎ ‎ A. 小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零 B. 小球从A到C与从C到B的过程，减少的动能相等 C. 小球从A到C与从C到B的过程，速度的变化率相等 D. 小球从A到C与从C到B的过程，损失的机械能相等 ‎【答案】BCD ‎20.【2020•济南模拟】下列各图是反映汽车以额定功率P额从静止开始匀加速启动，最后做匀速运动的过程中，其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图像，其中正确的是 ‎【答案】ACD ‎21.【2020•济南模拟】一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，只受重力和电场力作用.若重力做功-3 J，电场力做功1 J，则小球的 A. 重力势能增加3 J B. 电势能增加1 J C. 动能减少3 J D. 机械能增加1 J ‎【答案】AD ‎22.【2020•济南模拟】如图所示，水平轨道AB与位于竖直面内半径为R=‎0.90 m的半圆形光滑轨道BCD相连，半圆形轨道的BD连线与AB垂直.质量为m=‎1.0 kg可看作质点的小滑块在恒定外力F作用下从水平轨道上的A点由静止开始向右运动，物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5.到达水平轨道的末端B点时撤去外力，小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点D，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到A点.g取‎10 m/s2，求：‎ ‎（1） 滑块经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力大小 ‎（2） 滑块在AB段运动过程中恒定外力F的大小.‎ ‎【解析】（1） 小滑块恰好通过最高点，则有：mg=m ‎ 设滑块到达B点时的速度为vB，滑块由B到D过程由动能定理有：‎ ‎-2mgR=mv2D-mv2B ‎ 对B点：FN-mg=m ‎ 代入数据得：FN=60 N ‎ 由牛顿第三定律知滑块对轨道的压力为60 N，方向竖直向上 ‎ ‎（2） 滑块从D点离开轨道后做平抛运动，则：2R=gt2 ‎ SAB=vDt ‎ 滑块从A运动到B有：v2B=2aSAB ‎ 由牛顿第二定律有：F-μmg=ma ‎ 代入数据得：F=17.5 N ‎ ‎23.【2020•锦州模拟】在光滑水平面上有一静止的物体.现以水平恒力推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力推这一物体.当恒力作用时间与恒力作用时间相同时，物体恰好回到原处.在前一段时间内，恒力对物体做功的平均功率为；在后一段时间内，恒力对物体做功的平均功率为.则与的关系是：‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎24.【2020•锦州模拟】如图所示，质量相等的物体A和物体B与地面的动摩擦因数相 等，在力F的作用下，一起沿水平地面向右移动x，则 ‎5题图 A．摩擦力对A、B做功相等 B．A、B动能的增量相同 C．F对A做的功与F对B做的功相等 D．合外力对A做的功与合外力对B做的功相等 ‎【答案】BD ‎25.【2020•南昌模拟】某兴趣小组在探究物体动能大小实验时，让一物体在恒定合外力作用下由静止开始沿直线运动，记录下速度、时间、位置等实验数据，然后分别作出动能EK随时间变化和动能EK随位置变化的两个图线，但横坐标没有标出，请你判断物体动能随位置变化的图线应是图 ；若图甲中OA连线的斜率为p，图乙中直线的斜率为q，则物体在A点所对应的瞬时速度的大小为 。‎ ‎【答案】乙 2p ‎26.【2020•南昌模拟】如图所示，在竖直方向上A、B物体通过劲度系数为的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上，斜面倾角为30。用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行，已知B的质量为m，C的质量为‎4m，A的质量远大于m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦力不计，开始时整个系统处于静止状态，释放C后它沿斜面下滑，斜面足够长，求：‎ ‎（1）当B物体的速度最大时，弹簧的伸长量； ‎ ‎（2）B物体的最大速度。 ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）通过受力分析可知：当B的速度最大时，其加速度为0，绳子上的拉力大小为为2mg, 此时弹簧处于伸长状态，弹簧的伸长量为，满足 ‎ 则 ‎ ‎（2）开始时弹簧压缩的长度为： ‎ 因A质量远大于m,所以A一直保持静止状态。物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离均为 ‎ ‎ 由于，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零，且物体A刚刚离开地面时，B、C两物体的速度相等，设为，由能量关系：‎ ‎ ‎ 由此解得 ‎ ‎27.【2020•宁波模拟】近年我国高速铁路技术得到飞速发展，2020年12月3日京沪杭高铁综合试验运行最高时速达到486.1公里，刷新了世界记录，对提高铁路运行速度的以下说法，错误的是：‎ A．减少路轨阻力，有利于提高列车最高时速 B．当列车保持最高时速行驶时，其牵引力与阻力大小相等 C．列车的最高时速取决于其最大功率、阻力及相关技术 D．将列车车头做成流线形，减小空气阻力，有利于提高列车功率 ‎【答案】D A B v2‎ F v1‎ ‎28.【2020•宁波模拟】如图所示，水平传送带两端点A、B间的距离为L，传送带开始时处于静止状态。把一个小物体放到右端的A点，某人用恒定的水平力F使小物体以速度v1匀速滑到左端的B点，拉力F所做的功为W1、功率为P1，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q1。随后让传送带以v2的速度匀速运动，此人仍然用相同的水平力恒定F拉物体，使它以相对传送带为v1‎ 的速度匀速从A滑行到B，这一过程中, 拉力F所做的功为W2、功率为P2，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为 Q2。下列关系中正确的是：‎ A．W1＝W2 ，P1＜P2，Q1＝Q2‎ B．W1＝W2 ，P1＜P2，Q1＞Q2‎ C．W1＞W2 ，P1＝P2，Q1＞Q2‎ D．W1＞W2 ，P1＝P2，Q1＝Q2‎ ‎【答案】B ‎29.【2020•宁波模拟】DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。老师上课时“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，在某次实验中，选择DIS以图像方式显示实验的结果，所显示的图像如图（b）所示。图像的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。试回答下列问题：‎ ‎（1）图（b）的图像中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是________________（按顺序填写相应图线所对应的文字）。‎ ‎（2）根据图（b）所示的实验图像，可以得出的结论是____________________________。‎ ‎【答案】（1）乙、丙、甲 ‎ ‎（2）在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒。‎ ‎30.【2020•宁波模拟】如图所示，遥控电动赛车（可视为质点）从A点由静止出发，经过时间t后关闭电动机，赛车继续前进至B点后进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道，通过轨道最高点P后又进入水平轨道CD上。已知赛车在水平轨道AB部分和CD部分运动时受到阻力恒为车重的0.5倍，即k=Ff/mg=0.5，赛车的质量m=‎0.4kg，通电后赛车的电动机以额定功率P=2W工作，轨道AB的长度L=‎2m，圆形轨道的半径R=‎0.5m，空气阻力可忽略，取重力加速度g=‎10m/s2。某次比赛，要求赛车在运动过程中既不能脱离轨道，又在CD轨道上运动的路程最短。在此条件下，求：‎ A B C D O R P ‎（1）小车在CD轨道上运动的最短路程 ‎（2）赛车电动机工作的时间 ‎【解析】（1）要求赛车在运动过程中既不能脱离轨道，又在CD轨道上运动的路程最短，则小车经过圆轨道P点时速度最小，此时赛车对轨道的压力为零，重力提供向心力：‎ ‎ ‎ C点的速度，由机械能守恒定律可得：‎ ‎ ‎ 由上述两式联立，代入数据可得：vC=‎5m/s ‎ 设小车在CD轨道上运动的最短路程为x，由动能定理可得：‎ ‎ ‎ 代入数据可得：x =‎2.5m ‎ ‎（2）由于竖直圆轨道光滑，由机械能守恒定律可知：vB = vC =‎5m/s ‎ 从A点到B点的运动过程中，由动能定理可得：‎ ‎ ‎ 代入数据可得：t = 4.5s ‎ ‎31.【2020•三明模拟】如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是， 下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则 （ ） ‎ A．物块机械能守恒 ‎ B．物块和弹簧组成的系统机械能守恒 C．物块机械能减少 ‎ D．物块、弹簧和地球组成的系统机械能减少 ‎【答案】D ‎32.【2020•三明模拟】在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中： ‎ ‎（1）下面叙述正确的是 （ ）     ‎ A.选用的重锤的质量应当稍大一些；‎ B.必须选用点迹清晰，且第一、二两点间的距离接近‎2mm的纸带才行；‎ C.操作时应先通电再放释放纸带；‎ D.电磁打点计时器都应接在电压为4～6V的直流电源上。‎ ‎（2）实验桌上有下列器材可供选用：铁架台，电磁打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压交流电源（带开关），导线，天平，刻度尺。‎ 其中不必要的器材有   ；缺少的器材是  。‎ ‎【答案】（1）AC （2）秒表、天平 重锤 ‎33.【2020•三明模拟】如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=‎0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=‎0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=‎0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后做匀变速运动其位移与时间的关系为，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。g=‎10m/s2，求：‎ ‎ （1）物块m2过B点时的瞬时速度V0及与桌面间的滑动摩擦因数。‎ ‎ （2）BP间的水平距离 ‎（3）判断m2能否沿圆轨道到达M点（要求计算过程）。‎ ‎ （4）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功 ‎【解析】（1）由物块过B点后其位移与时间的关系得 ‎ ‎ ‎ ‎ 而μm‎2g=m‎2a 得μ=0.4 ‎ ‎（2）设物块由D点以初速做平抛，落到P点时其竖直速度为 ‎ 得 ‎ ‎ 平抛用时为t，水平位移为s， ‎ ‎ BD间位移为 ‎ ‎ 则BP水平间距为 ‎ ‎ (3)若物块能沿轨道到达M点，其速度为 ‎ ‎ ‎ 得 若物块恰好能沿轨道过M点，则 解得> ‎ ‎ 即物块不能到达M点 ‎ ‎ （4）设弹簧长为AC时的弹性势能为EP， ‎ ‎ 释放 ‎ ‎ 释放 ‎ ‎ 且 ‎ 在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，‎ ‎ 则 可得 ‎ ‎34.【2020•寿光模拟】质量为l．Ok9的物体以某初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的情况如图所示，则下列判断正确的是(g取lom／s2) ‎ ‎ A．物体与水平面间的动摩擦因数为0．30‎ ‎ B．物体与水平面间的动摩擦因数为O．25‎ ‎ C．物体滑行的总时间为2．Os ‎ D．物体滑行的总时间为4．Os ‎【答案】BD ‎35.【2020•寿光模拟】下表是一辆电动自行车的部分技术指标．其中额定车速是指自行车于满载 ‎ 的情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度．‎ 额定车速 ‎18km‎／h 电源输出电压 ‎≥36V 整车质量 ‎40kg 充电时间 ‎6～8h 载重 ‎ m kg 电动机额定输出功率 ‎180W 电源 ‎36V／12Ah 电动机额定工作电压、电流 ‎36V／‎‎6A ‎ 请根据表中数据，完成下列问题：(9取lOm／s2)‎ ‎ (1)此车所配电动机的额定输入功率是多少?此电动机的内阻是多大?‎ ‎ (2)在行驶的过程中车受到的阻力是恒为车重(包括载重)的O．o3倍，试计算该车 在额定车速下的最大载重m。‎ ‎【解析】①对于电动机：‎ ‎ ‎ ‎ ③对于车，由P出=Fv ‎ ‎ v=‎18km／h=‎5m／s ‎ ‎ 当匀速运动时有F=f，其中f=k(m十M)g ‎ ‎ 解出 m=‎80kg ‎ ‎36.【2020•苏北模拟】如图所示，固定在竖直面内的光滑圆环半径为R，圆环上套有质量分别为m和‎2m的小球A、B（均可看作质点），且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连，在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中（已知重力加速度为g），下列说法正确的是 B A A．A球增加的机械能等于B球减少的机械能 B．A球增加的重力势能等于B球减少的重力势能 C．A球的最大速度为 D．细杆对A球做的功为 ‎【答案】AD ‎37.【2020•苏北模拟】如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度s=‎5m，轨道CD足够长且倾角θ=37°，A、D两点离轨道BC的高度分别为‎4.30m‎、‎‎1.35m。现让质量为m的小滑块自A点由静止释放。已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取‎10m/s2，sin37°=0.6、cos37°=0.8。求：‎ A s B C D θ h2‎ h1‎ vD ‎⑴小滑块第一次到达D点时的速度大小；‎ ‎⑵小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔；‎ ‎⑶小滑块最终停止的位置距B点的距离。‎ ‎【解析】（1）小物块从A→B→C→D过程中，由动能定理得 ‎ ‎ 将、、s、、g代入得：=‎3m/s ‎ ‎（2）小物块从A→B→C过程中，由动能定理得 ‎ ‎ 将、s、、g代入得：=‎6m/s ‎ 小物块沿CD段上滑的加速度大小==‎6m/s2 ‎ 小物块沿CD段上滑到最高点的时间=1s ‎ 由于对称性可知小物块从最高点滑回C点的时间=1s ‎ 故小物块第一次与第二次通过C点的时间间隔=2s ‎ ‎（3）对小物块运动全过程利用动能定理，设小滑块在水平轨道上运动的总路程为 ‎ 有： ‎ 将、、g代入得=‎8.6m ‎ 故小物块最终停止的位置距B点的距离为2s-=‎1.4m ‎ ‎38.【2020•铁岭模拟】如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块，现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中 ‎ α A A．支持力对物块做功为零 B．支持力对小物块做功为mgLsinα C．摩擦力对小物块做功为mgLsinα D．滑动摩擦力对小物块做功为 ‎【答案】BD ‎39.【2020•温州模拟】“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的(甲)或(乙)方案来进行。‎ ‎ （1）比较这两种方案， (填“甲”或“乙”)方案好些。 ‎ ‎（2）如图是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示，已知相邻两个计数点之间的时间间隔T＝0.1s．物体运动的加速度a＝ ‎ ‎；该纸带是采用 (填“甲”或“乙”)实验方案得到的． ‎ ‎【答案】（1）甲 （2）4.8 乙 ‎40.【2020•温州模拟】如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B， C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=‎1.0m，现有一个质量为m=‎0.2kg可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，DE距离h＝‎1.6m，物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5。取sin37o=0.6，cos37o=0.8， g=‎10m/s2。求：‎ ‎⑴物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力FN的大小； ‎ ‎⑵要使物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度LAB至少要多长；‎ ‎⑶若斜面已经满足（2）要求，物体从E点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动，在此过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小。‎ ‎【解析】⑴物体从E到C，由能量守恒得： ① ‎ 在C点，由牛顿第二定律得： ② ‎ 联立①、②解得 FN=12.4(N) ‎ ‎⑵从E～D～C～B～A过程，由动能定理得 ‎ ③ ‎ ‎ ④ ‎ ‎ ⑤ ‎ 联立③、④、⑤解得LAB=2.4(m) ‎ ‎⑶因为，mgsin37 o＞μmgcos37 o （或μ＜tan37 o）‎ 所以，物体不会停在斜面上。物体最后以C为中心，B为一侧最高点沿圆弧轨道做往返运动。 ‎ ‎ 从E点开始直至稳定，系统因摩擦所产生的热量 Q=△EP ⑥ ‎ ‎△EP=mg（h+Rcos37 o） ⑦ ‎ 联立⑥、⑦解得Q=4.8（J） ‎ ‎41.【2020•盐城模拟】如图是用打点计时器打出的4条纸带A、B、C、D，某同学在每条纸带上取了连续的4个点，并用刻度尺测出了相邻两个点间距离。其中一条纸带是用重锤的自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验时打出的，则该纸带是（所用交流电频率为50Hz，当地的重力加速度为9．‎791m/s2） ▲ ‎ ‎【答案】D ‎42.【2020•盐城模拟】运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目。如图所示，AB是水平路面，BC是半径为‎20m的圆弧，CDE是一段曲面。运动员驾驶功率始终是P＝1．8 kW的摩托车在AB段加速，到B点时速度达到最大＝‎20m/s，再经t＝13s的时间通过坡面到达E点时，关闭发动机后水平飞出。已知人和车的总质量m＝‎180 kg，坡顶高度h＝‎5m，落地点与E点的水平距离s＝‎16m，重力加速度g＝‎10m/s2。如果在AB段摩托车所受的阻力恒定，求 ‎（1）AB段摩托车所受阻力的大小 ‎（2）摩托车过B点时受到地面支持力的大小 ‎（3）摩托车在冲上坡顶的过程中克服阻力做的功 ‎【解析】（1）摩托车在水平面上已经达到了最大速度，牵引力与阻力相等。则 ‎ ‎ N ‎ ‎（2）摩托车在B点，由牛顿第二定律得：‎ ‎ ‎ ‎=5400N ‎ 由牛顿第三定律得地面支持力的大小为5400N． ‎ ‎（3）对摩托车的平抛运动过程，有 s 平抛的初速度m/s ‎ 摩托车在斜坡上运动时，由动能定理得 ‎ ‎ 求得 ‎ ‎43.【2020•浙江模拟】某兴趣小组为了测定一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：‎ a．巳用天平测出电动小车的质量为‎0.40kg b．将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；‎ c．接通打点计时器(其打点时间间隔为0.02s)；‎ d．使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器电源(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)。‎ 在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请分析纸带数据，回答下列问题（保留2位有效数字）：‎ ‎(1)该电动小车运动的最大速度为_________‎ ‎(2)该电动小车的额定功率为__________W ‎ ‎ ‎【答案】（1）1.5 （2）1.2‎ ‎44.【2020•浙江模拟】如图所示，ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道，AB是半径R=‎15m的四分之一圆周轨道，半径OA处于水平位置，BDO是直径为‎15m的半圆轨道，D为BDO轨道的中央。一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下，沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的倍。‎ ‎ 1)求H的大小。‎ ‎ 2)试讨论此球能否到达BDO轨道的O点，并说明理由。‎ ‎ 3)小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少?‎ ‎【解析】1)设小球通过D点的速度为，逼过D点时轨道对小球的支持力为 F．则有： ‎ ‎ ‎ ‎ 小球从P点落下直到沿光滑轨道运动到D的过程中，由机械能守恒，有：‎ ‎ ‎ 由上二式可得： (1分) ‎ ‎2)设小球能够沿竖直半圆轨道运动到O点的最小速度为，则有 ‎ ‎ 设小球至少应从高处落下，且满足 ‎ ‎ 由上二式可得： 故可知小球可以通过O点． (1分)‎ ‎ ‎ ‎3)小球由H落下通过O点的速度为：‎ ‎ ‎ 小球通过O点后做平抛运动，设小球经时间，落到AB圆弧轨道上，建立如图所示的坐标系，有；‎ ‎ (1分) (1分)‎ 且 (1分) 由上三式可解得： ‎ 落到轨道上速度的大小为； ‎ ‎45.【2020•郑州模拟】运动员从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落。如果用h表示下落高度、t表示下落的时间、F表示人受到的合外力、E表示人的机械能、Ep表示人的重力势能、v表示人下落的速度。在整个过程中，下列图象可能符合事实的是 ‎【答案】C ‎46.【2020•郑州模拟】某学习小组的同学利用如图所示装置验证动能定理，按如图所示组装好器材，在未装沙子的情况下释放小桶，滑块仍处于静止状态。你若是小组中的一位成员，要完成该实验 ‎（1）你认为首先要进行的步骤是________________________；‎ ‎ （2）实验时为了保证“滑块受到的合力可认为与沙和沙桶的总重力大小基本相等”，沙和沙桶的总质量m与滑块的质量M应满足的关系是_____________；‎ ‎ （3）实验时，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1