資源簡介

章末測評驗(yàn)收卷(一)　功和機(jī)械能
　(滿分：100分)
一、單項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。)
1.“嫦娥五號(hào)”是我國月球軟著陸無人登月探測器，如圖，當(dāng)它接近月球表面時(shí)，可打開反沖發(fā)動(dòng)機(jī)使探測器減速下降。探測器減速下降過程中，它在月球上的重力勢能、動(dòng)能和機(jī)械能的變化情況是(　　)
動(dòng)能增加、重力勢能減小
動(dòng)能減小、重力勢能增加
動(dòng)能減小、機(jī)械能減小
重力勢能增加、機(jī)械能增加
2.如圖，在攀巖訓(xùn)練中，小明三次從地面攀到相同高度，所用的時(shí)間分別為10 min、7 min、6 min，克服重力做功的功率分別是P1、P2、P3，則(　　)
P1>P2>P3 P1>P3>P2
P3>P1>P2 P3>P2>P1
3.2021年2月8日，東海高鐵開通運(yùn)營，設(shè)計(jì)時(shí)速350公里的高鐵便利了東海人民的出行。如圖所示，設(shè)高鐵運(yùn)行時(shí)受到的阻力與速度大小成正比，若高鐵以速度v勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P。則當(dāng)高鐵速度為2v時(shí)，其勻速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為(　　)
2P 4P
8P 16P
4.如圖所示為低空跳傘表演，假設(shè)質(zhì)量為m的跳傘運(yùn)動(dòng)員，由靜止開始下落，在打開傘之前受恒定阻力作用，重力加速度為g，下落的加速度為g，在運(yùn)動(dòng)員打開傘之前下落h的過程中，下列說法正確的是(　　)
運(yùn)動(dòng)員的重力勢能減少了mgh
運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能增加了mgh
運(yùn)動(dòng)員克服阻力所做的功為mgh
運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少了mgh
二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)
5.(2024·山東濟(jì)南高一期中)如圖甲所示的蹦極運(yùn)動(dòng)是一種非常刺激的娛樂項(xiàng)目。為了研究蹦極運(yùn)動(dòng)過程，做以下簡化：將游客視為質(zhì)點(diǎn)，他的運(yùn)動(dòng)始終沿豎直方向。如圖乙所示，彈性繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端和游客相連。游客從O點(diǎn)自由下落，至B點(diǎn)彈性繩自然伸直，經(jīng)過合力為零的C點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)D，然后彈起，整個(gè)過程中彈性繩始終在彈性限度內(nèi)。游客從O→B→C→D的過程中，下列說法正確的是(　　)
從O到C過程中，重力勢能減少，動(dòng)能增加
從B到D過程中，游客做勻減速運(yùn)動(dòng)
從B到C過程中，彈性繩的彈性勢能先增大后減小
從B到D過程中，游客的動(dòng)能先增大后減小
6.如圖，輕彈簧上端固定在光滑斜面頂端，下端掛一物體，物體在A點(diǎn)處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)用平行于斜面向下的力拉物體，第一次直接拉到B點(diǎn)，第二次將物體先拉到C點(diǎn)，再靜止釋放，途經(jīng)B點(diǎn)。則(　　)
物體在A點(diǎn)時(shí)彈簧處于伸長狀態(tài)
物體從C點(diǎn)釋放后，無法回到A點(diǎn)
兩次從A點(diǎn)到B點(diǎn)，物體重力勢能的改變量相等
兩次從A點(diǎn)到B點(diǎn)，彈簧彈力對物體做的功相等
7.某同學(xué)用手掌托著智能手機(jī)，從靜止開始在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，手機(jī)中的加速度傳感器顯示出如圖所示的圖像，該圖像以豎直向上為正方向，重力加速度g＝10 m/s2，由此可判斷出(　　)
t1～t2時(shí)間內(nèi)手機(jī)動(dòng)能一直在增加
t2～t3時(shí)間內(nèi)手掌一直對手機(jī)做正功
手機(jī)在t2時(shí)刻動(dòng)能為零
手機(jī)在t1～t3時(shí)間內(nèi)，手機(jī)的機(jī)械能先增加后減小
8.2022北京冬奧會(huì)自由式滑雪女子U型池決賽中，如圖所示，運(yùn)動(dòng)員從離底端高h(yuǎn)＝3.5 m處由靜止滑下，滑到底端時(shí)的速度大小為v＝8 m/s。已知運(yùn)動(dòng)員及裝備總質(zhì)量為70 kg，運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力與速率成正比，空氣阻力不計(jì)，重力加速度g＝10 m/s2，在上述訓(xùn)練過程中，運(yùn)動(dòng)員的(　　)
動(dòng)能增加了2 240 J
機(jī)械能減少了220 J
重力勢能減少了2 450 J
在U型池下滑和上升過程中由摩擦產(chǎn)生的熱量相等
三、非選擇題(本題共7小題，共60分)
9.(4分)(2024·福建師大附中高一期中)如圖所示，長為L的平板靜置于光滑的水平面上，一小滑塊以某一初速度沖上平板的左端，當(dāng)平板向右運(yùn)動(dòng)s時(shí)，小滑塊剛好滑到平板最右端。已知小滑塊與平板之間的摩擦力大小為f，在此過程中摩擦力對滑塊做的功為________(2分)，摩擦力對平板做的功為________(1分)，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為________(1分)。
10.(4分)一輛質(zhì)量m＝8×103 kg的汽車在平直的路面上以恒定功率由靜止行駛，設(shè)所受阻力大小不變，其牽引力F與速度v的關(guān)系如圖所示，加速過程在圖中B點(diǎn)結(jié)束，所用的時(shí)間t＝10 s，10 s后汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，則汽車運(yùn)動(dòng)過程中功率為________ W(2分)，所受阻力大小為________ N(2分)。
11.(6分)如圖甲為某同學(xué)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。
(1)重物應(yīng)選用大小適宜，帶夾子的________(2分)(選填“鋼質(zhì)”或“木質(zhì)”)實(shí)心圓柱體。
(2)該同學(xué)通過正確的操作得到了一條紙帶，如圖乙所示，圖中O點(diǎn)是打出的第1個(gè)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D之間分別還有一個(gè)點(diǎn)，各計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)之間的距離已測出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期T＝0.02 s，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度vC＝________ m/s(2分)(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(3)該同學(xué)利用紙帶上OC間的距離及C點(diǎn)的速度，求出重物從O點(diǎn)下落至C點(diǎn)過程中減少的重力勢能ΔEp及增加的動(dòng)能ΔEk，發(fā)現(xiàn)ΔEp>ΔEk，這是因?yàn)?br/>__________________________________________________________(2分)。
12.(6分)如圖所示，兩個(gè)物體A、B分別系在一條跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩兩端，B物體的側(cè)面粘貼有擋光片，擋光片的寬度為d，已知A物體、B物體(連同擋光片)的質(zhì)量均為m0，現(xiàn)要利用這個(gè)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。某同學(xué)找來一個(gè)半環(huán)形物體C，并在B物體擋光片的正下方同一條豎直線上安裝了兩個(gè)光電門甲和乙，測出兩個(gè)光電門之間的距離為h，實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通電源，A、B靜止時(shí)，在B上輕輕放上半環(huán)形物體C，記下?lián)豕馄ㄟ^光電門甲、乙的時(shí)間分別為Δt1、Δt2，已知重力加速度為g。
(1)擋光片通過光電門甲、乙的速度大小分別為________(1分)、________(1分)。
(2)下列實(shí)驗(yàn)要求中，必要的實(shí)驗(yàn)步驟有______________________(2分)。
A.實(shí)驗(yàn)前A、B必須在同一高度
B.實(shí)驗(yàn)前要先測出輕質(zhì)細(xì)繩的長度
C.實(shí)驗(yàn)前要測出半環(huán)形物體C的質(zhì)量m
D.實(shí)驗(yàn)時(shí)要測出擋光片由光電門甲運(yùn)動(dòng)到乙的時(shí)間
(3)本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式是___________________________________
_____________________________________________________________(2分)。
13.(12分)我國自行研制、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代大型噴氣式客機(jī)C919首飛成功后，拉開了全面試驗(yàn)試飛的新征程，假設(shè)飛機(jī)在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移s＝600 m時(shí)才能達(dá)到起飛所要求的速度v1＝60 m/s。起飛后，飛機(jī)繼續(xù)以離地時(shí)的功率爬升t＝20 min，上升到h＝10 000 m高度，速度達(dá)v2＝200 m/s。已知飛機(jī)質(zhì)量為m＝1.0×105 kg，滑跑時(shí)受到的阻力為自身重力的0.1倍，重力加速度大小g＝10 m/s2。求：
(1)(4分)飛機(jī)在地面滑行時(shí)所受牽引力的大小F；
(2)(4分)飛機(jī)離地時(shí)的功率P；
(3)(4分)飛機(jī)在爬升過程中克服空氣阻力做的功Wf。
14.(12分)一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t＝0時(shí)其速度為1 m/s。從此刻開始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平作用力F，力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖甲和乙所示，規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较颉Ｇ螅?br/>(1)(4分)在第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)力F做對滑塊做的功W1、W2；
(2)(4分)前2 s內(nèi)力F做的總功WF；
(3)(4分)除F以外滑塊所受其他力做的功W其他。
15.(16分)某運(yùn)輸裝置如圖所示，有一水平傳送帶以v＝6 m/s的速度順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶AB長度L＝6 m，其右端連著一段光滑水平面BC，緊挨著BC的光滑水平地面上放置一輛質(zhì)量M＝2 kg的平板小車，小車上表面剛好與BC面等高。現(xiàn)將質(zhì)量m＝1 kg的煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))輕輕放到傳送帶的左端A處，經(jīng)過傳送帶傳送至右端B后通過光滑水平面BC滑上小車，以此完成煤塊的運(yùn)輸。煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)、煤塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.4，重力加速度g＝10 m/s2，求：
(1)(5分)煤塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間；
(2)(5分)傳送帶因傳送該煤塊多消耗的電能；
(3)(6分)煤塊剛好不從小車上掉下來時(shí)小車的長度。
章末測評驗(yàn)收卷(一)　功和機(jī)械能
1.C　[探測器減速下降過程中，速度減小，則動(dòng)能減小；高度降低，則重力勢能減小，故機(jī)械能減小，C正確。]
2.D　[小明三次從地面攀到相同高度，可知三過程克服重力做功相等，根據(jù)P＝，又有t1>t2>t3，可得P3>P2>P1，D正確，A、B、C錯(cuò)誤。]
3.B　[已知高鐵運(yùn)行時(shí)受到的阻力與速度大小成正比，即f＝kv，勻速行駛時(shí)F＝f，功率P＝Fv＝kv2，當(dāng)速度變?yōu)?v時(shí)P′＝k(2v)2＝4P，A、C、D錯(cuò)誤，B正確。]
4.B　[在運(yùn)動(dòng)員打開傘之前下落h的過程中，重力勢能減少了mgh，故A錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律得F合＝ma＝mg，合力做功為mgh，即動(dòng)能增加了mgh，故B正確；合力做功等于重力做功與阻力做功的代數(shù)和，因?yàn)橹亓ψ龉閙gh，則克服阻力做功mgh，故C錯(cuò)誤；重力勢能減少了mgh，動(dòng)能增加了mgh，故機(jī)械能減少了mgh，故D錯(cuò)誤。]
5.AD　[從O到C過程中，重力勢能減小，從B到C，彈性繩的形變量增加，則彈性勢能增大，但此過程中，重力大于彈力，所以游客做加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增加，A正確，C錯(cuò)誤；從B到D過程中，彈性繩的拉力先小于重力后大于重力，則游客先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，游客的動(dòng)能先增大后減小，B錯(cuò)誤，D正確。]
6.ACD　[物體在A點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)，受力分析易知，彈簧的彈力向上，故此時(shí)彈簧處于伸長狀態(tài)，A正確；由于物體在A點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，從C點(diǎn)到A點(diǎn)拉力大于物體在A點(diǎn)時(shí)的拉力，故該過程中合力向上，做加速直線運(yùn)動(dòng)，故物體從C點(diǎn)釋放后，一定能回到A點(diǎn)，B錯(cuò)誤；兩次從A點(diǎn)到B點(diǎn)，物體重力做功和彈力做功都分別相同，重力勢能的改變量相等，故C、D正確。]
7.AB　[t1～t2時(shí)間內(nèi)手機(jī)加速度方向向上，則手機(jī)向上做加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直增大，手機(jī)在t2時(shí)刻動(dòng)能最大，A正確，C錯(cuò)誤；t2～t3時(shí)間內(nèi)手機(jī)加速度方向向下，由圖像可知，手機(jī)向上做減速運(yùn)動(dòng)，則手掌一直對手機(jī)做正功，B正確；在t1～t3時(shí)間內(nèi)，手掌對手機(jī)做正功，手機(jī)機(jī)械能一直增大，D錯(cuò)誤。]
8.AC　[增加的動(dòng)能為ΔEk＝mv2＝×70×82 J＝2 240 J，故A正確；減少的機(jī)械能為mgh－mv2＝70×10×3.5 J－2 240 J＝210 J，故B錯(cuò)誤；減少的重力勢能為mgh＝70×10×3.5 J＝2 450 J，故C正確；由于存在摩擦力做功，運(yùn)動(dòng)員及裝備在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能減小，則在左右對稱位置，左側(cè)向下運(yùn)動(dòng)的速度大于右側(cè)向上運(yùn)動(dòng)的速度，由于運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力與速率成正比，則在左右對稱位置，左側(cè)位置的摩擦力大于右側(cè)位置的摩擦力，可知在U型池下滑過程克服摩擦力做功大于在U型池上升過程克服摩擦力做功，即在U型池下滑過程中摩擦產(chǎn)生的熱量大于上升過程中摩擦產(chǎn)生的熱量，故D錯(cuò)誤。]
9.－f(s＋L)　fs　fL
10.1×105　1×104
解析　汽車在平直的路面上以恒定功率由靜止行駛，當(dāng)牽引力F＝2×104 N時(shí)，汽車的速度v＝5 m/s，故汽車運(yùn)動(dòng)過程中功率P＝Fv＝1×105 W，10 s后汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，由汽車受力平衡有f＝FB＝1×104 N。
11.(1)鋼質(zhì)　(2)3.1　(3)重物在下落過程中，需要克服阻力做功
解析　(1)為了減小空氣阻力的影響，重物應(yīng)選用大小適宜，帶夾子的鋼質(zhì)實(shí)心圓柱體。
(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于該段過程的平均速度，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)，重物的速度為vC＝＝ m/s≈3.1 m/s。
(3)重物從O點(diǎn)下落至C點(diǎn)過程中，重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量，是由于重物下落過程中需要克服空氣阻力、紙帶與限位孔間的摩擦力等阻力作用做功。
12.(1)　　(2)C　(3)mgh＝(2m0＋m)
解析　(1)擋光片通過光電門甲、乙的速度大小分別為v1＝、v2＝。
(2)要驗(yàn)證的表達(dá)式是mgh＝(2m0＋m)(v－v)，則實(shí)驗(yàn)前A、B不一定必須在同一高度，A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)前沒必要先測出輕質(zhì)細(xì)繩的長度，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)前要測出半環(huán)形物體C的質(zhì)量m，C正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要測出擋光片由光電門甲運(yùn)動(dòng)到乙的時(shí)間，D錯(cuò)誤。
(3)本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式是mgh＝(2m0＋m)。
13.(1)4.0×105 N　(2)2.4×107 N　(3)1.698×1010 J
解析　(1)飛機(jī)初速度為0，起飛的末速度為60 m/s，位移為600 m
根據(jù)v－v＝2as得a＝eq \f(v－v,2s)＝ m/s2＝3 m/s2
根據(jù)牛頓第二定律F－f＝ma
解得飛機(jī)在地面滑行時(shí)所受牽引力的大小為
F＝f＋ma＝0.1mg＋ma＝0.1×1.0×105×10 N＋1.0×105×3 N＝4.0×105 N。
(2)飛機(jī)離地時(shí)的功率P＝Fv1＝4.0×105×60 W＝2.4×107 W。
(3)飛機(jī)在爬升過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得
Pt－mgh－Wf＝mv－mv
解得克服空氣阻力做的功
Wf＝1.698×1010 J。
14.(1)0.5 J　－1.5 J　(2)－1 J　(3)1 J
解析　(1)在v－t圖像中，圖像與時(shí)間軸圍成的面積等于物體的位移，因此第1 s和第2 s內(nèi)滑塊的位移分別為
s1＝0.5 m，s2＝－0.5 m，
根據(jù)W＝Fscos α得W1＝0.5 J，W2＝－1.5 J。
(2)前2秒內(nèi)力F做的總功
WF＝W1＋W2＝－1 J。
(3)根據(jù)動(dòng)能定理
WF＋W其他＝mv－mv＝0
解得W其他＝1 J。
15.(1)1.75 s　(2)36 J　(3)3 m
解析　(1)對煤塊，由牛頓第二定律有μmg＝ma
解得a＝4 m/s2
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v＝v0＋at1
解得煤塊與傳送帶速度相等的時(shí)間為
t1＝＝1.5 s
煤塊的位移為s1＝at＝4.5 m<6 m
可知，煤塊加速結(jié)束時(shí)還未到達(dá)B點(diǎn)，則剩下的部分煤塊與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，所用時(shí)間為
t2＝＝0.25 s
則煤塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間為
t＝t1＋t2＝1.75 s。
(2)根據(jù)題意可知，傳送帶在煤塊勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過的位移為s3＝vt1＝9 m
則煤塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)留下的劃痕為
Δs＝s3－s1＝4.5 m
傳送帶因傳送滑塊多消耗的電能為
Q＝μmgΔs＋mv2＝36 J。
(3)根據(jù)題意可知，煤塊以6 m/s的速度滑上小車，由牛頓第二定律，對煤塊有
μmg＝ma1
解得a1＝4 m/s2
對小車有μmg＝Ma2，解得a2＝2 m/s2
設(shè)煤塊經(jīng)過時(shí)間t3與小車共速，則有
v－a1t3＝a2t3，解得t3＝1 s
煤塊的位移為s4＝vt3－a1t＝4 m
小車的位移為s5＝a2t＝1 m
則小車的長度為l＝s4－s5＝3 m。(共32張PPT)
章末測評驗(yàn)收卷(一)
(時(shí)間：75分鐘　滿分：100分)
一、單項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。)
1.“嫦娥五號(hào)”是我國月球軟著陸無人登月探測器，如圖，當(dāng)它接近月球表面時(shí)，可打開反沖發(fā)動(dòng)機(jī)使探測器減速下降。探測器減速下降過程中，它在月球上的重力勢能、動(dòng)能和機(jī)械能的變化情況是(　　)
C
A.動(dòng)能增加、重力勢能減小 B.動(dòng)能減小、重力勢能增加
C.動(dòng)能減小、機(jī)械能減小 D.重力勢能增加、機(jī)械能增加
解析　探測器減速下降過程中，速度減小，則動(dòng)能減小；高度降低，則重力勢能減小，故機(jī)械能減小，C正確。
2.如圖，在攀巖訓(xùn)練中，小明三次從地面攀到相同高度，所用的時(shí)間分別為10 min、7 min、6 min，克服重力做功的功率分別是P1、P2、P3，則(　　)
A.P1>P2>P3 B.P1>P3>P2
C.P3>P1>P2 D.P3>P2>P1
D
3.2021年2月8日，東海高鐵開通運(yùn)營，設(shè)計(jì)時(shí)速350公里的高鐵便利了東海人民的出行。如圖所示，設(shè)高鐵運(yùn)行時(shí)受到的阻力與速度大小成正比，若高鐵以速度v勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P。則當(dāng)高鐵速度為2v時(shí)，其勻速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為(　　)
A.2P B.4P
C.8P D.16P
B
解析　已知高鐵運(yùn)行時(shí)受到的阻力與速度大小成正比，即f＝kv，勻速行駛時(shí)F＝f，功率P＝Fv＝kv2，當(dāng)速度變?yōu)?v時(shí)P′＝k(2v)2＝4P，A、C、D錯(cuò)誤，B正確。
B
二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)
5.(2024·山東濟(jì)南高一期中)如圖甲所示的蹦極運(yùn)動(dòng)是一種非常刺激的娛樂項(xiàng)目。為了研究蹦極運(yùn)動(dòng)過程，做以下簡化：將游客視為質(zhì)點(diǎn)，他的運(yùn)動(dòng)始終沿豎直方向。如圖乙所示，彈性繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端和游客相連。游客從O點(diǎn)自由下落，至B點(diǎn)彈性繩自然伸直，經(jīng)過合力為零的C點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)D，然后彈起，整個(gè)過程中彈性繩始終在彈性限度內(nèi)。游客從O→B→C→D的過程中，下列說法正確的是(　　)
AD
A.從O到C過程中，重力勢能減少，動(dòng)能增加
B.從B到D過程中，游客做勻減速運(yùn)動(dòng)
C.從B到C過程中，彈性繩的彈性勢能先增大后減小
D.從B到D過程中，游客的動(dòng)能先增大后減小
解析　從O到C過程中，重力勢能減小，從B到C，彈性繩的形變量增加，則彈性勢能增大，但此過程中，重力大于彈力，所以游客做加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增加，A正確，C錯(cuò)誤；從B到D過程中，彈性繩的拉力先小于重力后大于重力，則游客先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，游客的動(dòng)能先增大后減小，B錯(cuò)誤，D正確。
6.如圖，輕彈簧上端固定在光滑斜面頂端，下端掛一物體，物體在A點(diǎn)處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)用平行于斜面向下的力拉物體，第一次直接拉到B點(diǎn)，第二次將物體先拉到C點(diǎn)，再靜止釋放，途經(jīng)B點(diǎn)。則(　 　)
ACD
A.物體在A點(diǎn)時(shí)彈簧處于伸長狀態(tài)
B.物體從C點(diǎn)釋放后，無法回到A點(diǎn)
C.兩次從A點(diǎn)到B點(diǎn)，物體重力勢能的改變量相等
D.兩次從A點(diǎn)到B點(diǎn)，彈簧彈力對物體做的功相等
解析　物體在A點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)，受力分析易知，彈簧的彈力向上，故此時(shí)彈簧處于伸長狀態(tài)，A正確；由于物體在A點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，從C點(diǎn)到A點(diǎn)拉力大于物體在A點(diǎn)時(shí)的拉力，故該過程中合力向上，做加速直線運(yùn)動(dòng)，故物體從C點(diǎn)釋放后，一定能回到A點(diǎn)，B錯(cuò)誤；兩次從A點(diǎn)到B點(diǎn)，物體重力做功和彈力做功都分別相同，重力勢能的改變量相等，故C、D正確。
AB
7.某同學(xué)用手掌托著智能手機(jī)，從靜止開始在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，手機(jī)中的加速度傳感器顯示出如圖所示的圖像，該圖像以豎直向上為正方向，重力加速度g＝10 m/s2，由此可判斷出(　　)
A.t1～t2時(shí)間內(nèi)手機(jī)動(dòng)能一直在增加
B.t2～t3時(shí)間內(nèi)手掌一直對手機(jī)做正功
C.手機(jī)在t2時(shí)刻動(dòng)能為零
D.手機(jī)在t1～t3時(shí)間內(nèi)，手機(jī)的機(jī)械能先增加后減小
解析　t1～t2時(shí)間內(nèi)手機(jī)加速度方向向上，則手機(jī)向上做加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直增大，手機(jī)在t2時(shí)刻動(dòng)能最大，A正確，C錯(cuò)誤；t2～t3時(shí)間內(nèi)手機(jī)加速度方向向下，由圖像可知，手機(jī)向上做減速運(yùn)動(dòng)，則手掌一直對手機(jī)做正功，B正確；在t1～t3時(shí)間內(nèi)，手掌對手機(jī)做正功，手機(jī)機(jī)械能一直增大，D錯(cuò)誤。
8.2022北京冬奧會(huì)自由式滑雪女子U型池決賽中，如圖所示，運(yùn)動(dòng)員從離底端高h(yuǎn)＝3.5 m處由靜止滑下，滑到底端時(shí)的速度大小為v＝8 m/s。已知運(yùn)動(dòng)員及裝備總質(zhì)量為70 kg，運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力與速率成正比，空氣阻力不計(jì)，重力加速度g＝10 m/s2，在上述訓(xùn)練過程中，運(yùn)動(dòng)員的(　　)
AC
A.動(dòng)能增加了2 240 J
B.機(jī)械能減少了220 J
C.重力勢能減少了2 450 J
D.在U型池下滑和上升過程中由摩擦產(chǎn)生的熱量相等
三、非選擇題(本題共7小題，共60分)
9.(4分)(2024·福建師大附中高一期中)如圖所示，長為L的平板靜置于光滑的水平面上，一小滑塊以某一初速度沖上平板的左端，當(dāng)平板向右運(yùn)動(dòng)s時(shí)，小滑塊剛好滑到平板最右端。已知小滑塊與平板之間的摩擦力大小為f，在此過程中摩擦力對滑塊做的功為________，摩擦力對平板做的功為________，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為________。
答案　－f(s＋L)　fs　fL
10.(4分)一輛質(zhì)量m＝8×103 kg的汽車在平直的路面上以恒定功率由靜止行駛，設(shè)所受阻力大小不變，其牽引力F與速度v的關(guān)系如圖所示，加速過程在圖中B點(diǎn)結(jié)束，所用的時(shí)間t＝10 s，10 s后汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，則汽車運(yùn)動(dòng)過程中功率為________ W，所受阻力大小為________ N。
答案　1×105　1×104
解析　汽車在平直的路面上以恒定功率由靜止行駛，當(dāng)牽引力F＝2×104 N時(shí)，汽車的速度v＝5 m/s，故汽車運(yùn)動(dòng)過程中功率P＝Fv＝1×105 W，10 s后汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，由汽車受力平衡有f＝FB＝1×104 N。
11.(6分)如圖甲為某同學(xué)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。
(1)重物應(yīng)選用大小適宜，帶夾子的________(選填“鋼質(zhì)”或“木質(zhì)”)實(shí)心圓柱體。
(2)該同學(xué)通過正確的操作得到了一條紙帶，如圖乙所示，圖中O點(diǎn)是打出的第1個(gè)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D之間分別還有一個(gè)點(diǎn)，各計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)之間的距離已測出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期T＝0.02 s，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度vC＝________ m/s(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(3)該同學(xué)利用紙帶上OC間的距離及C點(diǎn)的速度，求出重物從O點(diǎn)下落至C點(diǎn)過程中減少的重力勢能ΔEp及增加的動(dòng)能ΔEk，發(fā)現(xiàn)ΔEp>ΔEk，這是因?yàn)開_______________________________________________。
答案　(1)鋼質(zhì)　(2)3.1　(3)重物在下落過程中，需要克服阻力做功
解析　(1)為了減小空氣阻力的影響，重物應(yīng)選用大小適宜，帶夾子的鋼質(zhì)實(shí)心圓柱體。
(3)重物從O點(diǎn)下落至C點(diǎn)過程中，重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量，是由于重物下落過程中需要克服空氣阻力、紙帶與限位孔間的摩擦力等阻力作用做功。
12.(6分)如圖所示，兩個(gè)物體A、B分別系在一條跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩兩端，B物體的側(cè)面粘貼有擋光片，擋光片的寬度為d，已知A物體、B物體(連同擋光片)的質(zhì)量均為m0，現(xiàn)要利用這個(gè)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。某同學(xué)找來一個(gè)半環(huán)形物體C，并在B物體擋光片的正下方同一條豎直線上安裝了兩個(gè)光電門甲和乙，測出兩個(gè)光電門之間的距離為h，實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通電源，A、B靜止時(shí)，在B上輕輕放上半環(huán)形物體C，記下?lián)豕馄ㄟ^光電門甲、乙的時(shí)間分別為Δt1、Δt2，已知重力加速度為g。
(1)擋光片通過光電門甲、乙的速度大小分別為________、________。
(2)下列實(shí)驗(yàn)要求中，必要的實(shí)驗(yàn)步驟有_______________。
A.實(shí)驗(yàn)前A、B必須在同一高度
B.實(shí)驗(yàn)前要先測出輕質(zhì)細(xì)繩的長度
C.實(shí)驗(yàn)前要測出半環(huán)形物體C的質(zhì)量m
D.實(shí)驗(yàn)時(shí)要測出擋光片由光電門甲運(yùn)動(dòng)到乙的時(shí)間
(3)本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式是_______________________。
13.(12分)我國自行研制、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代大型噴氣式客機(jī)C919首飛成功后，拉開了全面試驗(yàn)試飛的新征程，假設(shè)飛機(jī)在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移s＝600 m時(shí)才能達(dá)到起飛所要求的速度v1＝60 m/s。起飛后，飛機(jī)繼續(xù)以離地時(shí)的功率爬升t＝20 min，上升到h＝10 000 m高度，速度達(dá)v2＝200 m/s。已知飛機(jī)質(zhì)量為m＝1.0×105 kg，滑跑時(shí)受到的阻力為自身重力的0.1倍，重力加速度大小g＝10 m/s2。求：
(1)飛機(jī)在地面滑行時(shí)所受牽引力的大小F；
(2)飛機(jī)離地時(shí)的功率P；
(3)飛機(jī)在爬升過程中克服空氣阻力做的功Wf。
答案　(1)4.0×105 N　(2)2.4×107 N
(3)1.698×1010 J
解得飛機(jī)在地面滑行時(shí)所受牽引力的大小為
F＝f＋ma＝0.1mg＋ma＝0.1×1.0×105×10 N＋
1.0×105×3 N＝4.0×105 N。
(2)飛機(jī)離地時(shí)的功率P＝Fv1＝4.0×105×60 W＝2.4×107 W。
14.(12分)一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t＝0時(shí)其速度為1 m/s。從此刻開始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平作用力F，力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖甲和乙所示，規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较颉Ｇ螅?br/>(1)在第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)力F做對滑塊做的功W1、W2；
(2)前2 s內(nèi)力F做的總功WF；
(3)除F以外滑塊所受其他力做的功W其他。
答案　(1)0.5 J　－1.5 J　(2)－1 J　(3)1 J
解析　(1)在v－t圖像中，圖像與時(shí)間軸圍成的面積等于物體的位移，因此第1 s和第2 s內(nèi)滑塊的位移分別為
s1＝0.5 m，s2＝－0.5 m，
根據(jù)W＝Fscos α得W1＝0.5 J，W2＝－1.5 J。
(2)前2秒內(nèi)力F做的總功
WF＝W1＋W2＝－1 J。
15.(16分)某運(yùn)輸裝置如圖所示，有一水平傳送帶以v＝6 m/s的速度順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶AB長度L＝6 m，其右端連著一段光滑水平面BC，緊挨著BC的光滑水平地面上放置一輛質(zhì)量M＝2 kg的平板小車，小車上表面剛好與BC面等高。現(xiàn)將質(zhì)量m＝1 kg的煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))輕輕放到傳送帶的左端A處，經(jīng)過傳送帶傳送至右端B后通過光滑水平面BC滑上小車，以此完成煤塊的運(yùn)輸。煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)、煤塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.4，重力加速度g＝10 m/s2，求：
(1)煤塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間；
(2)傳送帶因傳送該煤塊多消耗的電能；
(3)煤塊剛好不從小車上掉下來時(shí)小車的長度。
答案　(1)1.75 s　(2)36 J　(3)3 m
解析　(1)對煤塊，由牛頓第二定律有μmg＝ma
解得a＝4 m/s2
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v＝v0＋at1
(2)根據(jù)題意可知，傳送帶在煤塊勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過的位移為s3＝vt1＝9 m
則煤塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)留下的劃痕為Δs＝s3－s1＝4.5 m
解得a1＝4 m/s2
對小車有μmg＝Ma2，解得a2＝2 m/s2
設(shè)煤塊經(jīng)過時(shí)間t3與小車共速，則有v－a1t3＝a2t3，解得t3＝1 s

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