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金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第1页共6页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)(90分钟100分)一、选择题(本大题共10个小题，每小题5分，共50分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．(2010年湖南师大附中模拟)如右图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点的速度为v，与A点的竖直高度差为h，则()A．由A至B重力做功为mghB．由A至B重力势能减少12mv2C．由A至B小球克服弹力做功为mghD．小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh－12mv2【答案】AD2．质量为m的物体，从距地面h高处由静止开始以加速度a＝13g竖直下落到地面，在此过程中()A．物体的重力势能减少13mghB．物体的动能增加13mghC．物体的机械能减少13mghD．物体的机械能保持不变【解析】物体所受合力为F合＝ma＝13mg由动能定理得，动能的增加量ΔEk＝F合·h＝13mgh.【答案】B3．如右图所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用，这时物块的加速度大小为4m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物块向上运动的过程中，正确的说法是()A．物块的机械能一定增加B．物块的机械能一定减小C．物块的机械能可能不变D．物块的机械能可能增加也可能减小【解析】机械能变化的原因是非重力、弹力做功，题中除重力外，有拉力F和摩擦力Ff做功，则机械能的变化决定于F与Ff做功大小关系．由mgsinα＋Ff－F＝ma，知F－Ff＝mgsin30°－ma＞0，即F＞Ff.故F做正功多于克服摩擦力做功，故机械能增大．【答案】A4．(2010年济宁模拟)如右图所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB、BC两段，AB＝2BC.小物块P(可视为质点)与AB、BC两段斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2.已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是()金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第2页共6页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.comA．tanθ＝μ1＋2μ23B．tanθ＝2μ1＋μ23C．tanθ＝2μ1－μ2D．tanθ＝2μ2－μ1【解析】由动能定理得mg·AC·sinθ－μ1mgcosθ·AB－μ2mgcosθ·BC＝0，则有tanθ＝2μ1＋μ23，B项正确．【答案】B5．两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m1∶m2＝1∶2，速度之比v1∶v2＝2∶1，当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为l1，乙车滑行的最大距离为l2，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则()A．l1∶l2＝1∶2B．l1∶l2＝1∶1C．l1∶l2＝2∶1D．l1∶l2＝4∶1【解析】由动能定理，对两车分别列式－F1l1＝0－12m1v21，－F2l2＝0－12m2v22，F1＝μm1g，F2＝μm2g.由以上四式联立得l1∶l2＝4∶1故选项D是正确的．【答案】D6．一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止，物体上升的高度为h，则整个过程中，下列说法正确的是()A．钢绳的最大拉力为Pv2B．钢绳的最大拉力为Pv1C．重物的最大速度v2＝PmgD．重物匀加速运动的加速度为Pmv1－g【解析】由F－mg＝ma和P＝Fv可知，重物匀加速上升过程中钢绳拉力大于重力且不变，达到最大功率P后，随v增加，钢绳拉力F变小，当F＝mg时重物达最大速度v2，故v2＝Pmg，最大拉力F＝mg＋ma＝Pv1，A错误，B、C正确，由Pv1－mg＝ma得：a＝Pmv1－g，D正确．【答案】BCD7．如下图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为θ＝37°固定的粗糙斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t1＝1s时撤去拉力，物体运动的部分v－t图象如图乙，下列说法正确的是(g＝10m/s2)()A．拉力F的大小为20NB．物体运动到最高点的时间为3sC．0～1s内重力的平均功率为100WD．t＝4s时物体的速度大小为10m/s【解析】由乙图可知，物体加速时，a1＝20m/s2，撤去F后，a2＝10m/s2，方向沿斜面向下，由牛顿第二定律得：F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma1，mgsinθ＋μmgcosθ＝ma2，得：金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第3页共6页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.comF＝30N，物体减速的时间t2＝vma2＝2s，故B正确，A错误；Pmg＝mgsinθ·vm2＝60W，C错误；物体至最高点后mgsinθ－μmgcosθ＝ma3，得a3＝2m/s2，故t＝4s时物体的速度v＝a3(t－3)＝2m/s，D错误．【答案】B8．(2009年高考山东卷)右图示为某探究活动小组设计的节能运动系统．斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为36.木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱．然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程．下列选项正确的是()A．m＝MB．m＝2MC．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能【解析】受力分析可知，下滑时加速度为g－μgcosθ，上滑时加速度为g＋μgcosθ，所以C正确；设下滑的距离为l，根据能量守恒有μ(m＋M)glcosθ＋μMglcosθ＝mglsinθ，得m＝2M，也可以根据除了重力、弹力做功以外，其他力(非重力、弹力)做的功之和等于系统机械能的变化量，A错误B正确；在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，所以D不正确．【答案】BC9．带电荷量为＋q、质量为m的滑块，沿固定的斜面匀速下滑，现加上一竖直向上的匀强电场(如右图)，电场强度为E，且qEmg，对物体在斜面上的运动，以下说法正确的是()A．滑块将沿斜面减速下滑B．滑块仍沿斜面匀速下滑C．加电场后，重力势能和电势能之和不变D．加电场后，重力势能和电势能之和减小【解析】没加电场时，滑块匀速下滑，有：mgsinθ＝μmgcosθ，加上电场后，因(mg－Eq)sinθ＝μ(mg－Eq)cosθ，故滑块仍匀速，B正确，加电场后，因重力做正功比电场力做负功多，所以重力势能减少得多，电势能增加得少，重力势能和电势能之和减小，C错误，D正确．【答案】BD10．(2009年高考上海单科)小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面．在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的两倍，在下落至离地高度h处，小球的势能是动能的两倍，则h等于()A．H/9B．2H/9C．3H/9D．4H/9【解析】小球上升至最高点过程，由动能定理：－mgH－FfH＝0－12mv20小球上升至离地高度h处过程，由动能定理：－mgh－Ffh＝12mv21－12mv20又12mv21＝2mgh小球上升至最高点后又下降至离地高度h处过程，由动能定理：－mgh－Ff(2H－h)＝12mv22－12mv20金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第4页共6页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com又12mv22＝mgh以上各式联立解得h＝49H，答案D正确．【答案】D二、实验题(本大题共2个小题，共10分)11．(5分)为了探究恒力作用时的动能定理，某同学做了如下实验，他让滑块在某一水平面上滑行，利用速度采集器获取其初速度v，并测量出不同初速度的最大滑行距离x，得到下表所示几组数据：数据组123456v/(m·s－1)00.160.190.240.300.49x/m00.0450.0750.1110.1630.442(1)一同学根据表中数据，作出x－v图象如下图甲所示．观察该图象，该同学作出如下推理：根据x－v图象大致是一条抛物线，可以猜想x可能与v2成正比．请在图乙所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想．(2)根据你所作的图象，你认为滑块滑行的最大距离x与滑块初速度平方v2的关系是________________________．【解析】(1)做出x－v2图线如右图所示(2)由图可以看出，滑块滑行的最大距离x与滑块初速度平方v2成正比．即x∝v2【答案】(1)见解析图(2)x∝v212．(5分)在利用打点计时器等器材验证自由下落物体的机械能是否守恒时，打点计时器的电源频率是50Hz，某同学先后打出两条纸带，纸带Ⅰ上第1、2两点，第2、3两点，第3、4两点，第4、5两点间的距离依次为1.9mm、6.0mm、10.0mm、14.0mm，纸带Ⅱ上第1、2两点，第2、3两点，第3、4两点，第4、5两点间的距离依次为2.5mm、6.0mm、10.0mm、14.0mm.那么应该选用纸带________进行测量和计算．根据你所选用的纸带，利用第2、3两点间的距离和第4、5两点间的距离，可以计算出当地的重力加速度的大小为________．在打第3点的瞬时，重物的速度为________m/s.为了验证机械能守恒定律，应该计算出打第2、3、4点时物体减少的________和增加的________．然后比较它们的数值在误差允许范围内是否近似相等．【解析】自由下落物体在0.02s内位移x＝12gt2＝0.002m＝2mm.故选纸带Ⅰ.第2、3两点中间时刻的速度v＝6.0×10－30.02m/s＝0.3m/s，第4、5两点中间时刻的速度v′＝0.0140.02m/s＝0.7m/s，所以g＝v′－v2T＝0.7－0.32×0.02m/s2＝10m/s2，或者x45－x23＝2gT2，金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第5页共6页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com所以g＝x45－x232T2＝0.014－0.0062×0.022m/s2＝10m/s2.v3＝x23＋x342T＝0.006＋0.012×0.02m/s＝0.4m/s.【答案】Ⅰ10m/s20.4重力势能动能三、计算题(本大题共4个小题，共40分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(8分)如右图所示，质量为M的小球被一根长为L的可绕O轴自由转动的轻质杆固定在其端点，同时又通过绳跨过光滑定滑轮与质量为m的小球相连．若将质量为M的球由杆呈水平状态开始释放，不计摩擦，竖直绳足够长，则当杆转动到竖直位置时，质量为m的球的速度是多大？【解析】杆转到竖直位置时，质量为M的球下落距离L，绳与竖直方向成45°角，质量为m的球上升的高度h＝2L设此时质量为M的球、质量为m的球的速度分别为vM、vm，有vM＝2vm在整个运动过程中，由机械能守恒有MgL－mg2L＝12Mv2M＋12mv2m由以上式子得出质量为m的球的速度vm＝2gL(M－2m)(2M＋m).【答案】2gL(M－2m)(2M＋m)14．(10分)如右图所示，让摆球从图中A位置由静止开始下摆，正好到最低点B位置时线被拉断．设摆线长为L＝1.6m，B点与地面的竖直高度为6.6m，不计空气阻力，求摆球着地时的速度大小．(g取10m/s2)【解析】摆球从A摆到B的过程中，只有重力对其做功，机械能守恒．设摆球摆到B点时的速度为v，取B点所在水平面为零势能参考平面，由机械能守恒定律得mgL(1－cos60°)＝12mv2解方程得摆球速度v＝gL＝10×1.6m/s＝4m/s摆球在B点断线后，以v＝4m/s的速度做抛体运动，摆球在空中运动的过程中只有重力做功，机械