2022年高考物理大一轮复习 真题汇编 E单元 功和能

2022年高考物理大一轮复习 真题汇编 E单元 功和能19A2 、C2、E1xx全国卷 两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关若它们下落相同的距离，则()A甲球用的时间比乙球长B甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功19BD解析 设fkR，则由牛顿第二定律得F合mgfma，而mR3，故ag，由m甲m乙、甲乙可知a甲a乙，故C错误；因甲、乙位移相同，由v22ax可知，v甲v乙，B正确；由xat2可知，t甲f乙，则W甲克服W乙克服，D正确8E1C5xx天津卷 我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组()图1A启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为32C进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为128BD解析 列车启动时，乘客随着车厢加速运动，乘客受到的合力方向与车运动的方向一致，而乘客受到车厢的作用力和重力，所以启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动方向成一锐角，A错误；动车组运动的加速度akg，则对第6、7、8节车厢的整体有f563ma3kmg0.75F，对第7、8节车厢的整体有f672ma2kmg0.5F，故第5、6节车厢与第6、7节车厢间的作用力之比为32，B正确；根据动能定理得Mv2kMgs，解得s，可知进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的二次方成正比 ，C错误；8节车厢有2节动车时的最大速度为vm1，8节车厢有4节动车的最大速度为vm2，则，D正确E2 动能 动能定理25E2D2 xx全国卷 如图1，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为R的光滑圆弧轨道相切于C点，AC7R，A、B、C、D均在同一竖直平面内质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点(未画出)，随后P沿轨道被弹回，最高到达F点，AF4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为g.(取sin 37，cos 37)(1)求P第一次运动到B点时速度的大小(2)求P运动到E点时弹簧的弹性势能(3)改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点G点在C点左下方，与C点水平相距R、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量图1答案 (1)2(2)mgR(3)m解析 (1)根据题意知，B、C之间的距离l为l7R2R设P到达B点时的速度为vB，由动能定理得mglsin mglcos mv式中37，联立式并由题给条件得vB2(2)设BEx，P到达E点时速度为零，设此时弹簧的弹性势能为Ep.P由B点运动到E点的过程中，由动能定理有mgxsin mgxcos Ep0mvE、F之间的距离l1为l14R2RxP到达E点后反弹，从E点运动到F点的过程中，由动能定理有Epmgl1sin mgl1cos 0联立式并由题给条件得xREpmgR(3)设改变后P的质量为m1，D点与G点的水平距离x1和竖直距离y1分别为x1RRsin y1RRRcos 式中，已应用了过C点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为的事实设P在D点的速度为vD，由D点运动到G点的时间为t.由平抛物运动公式有y1gt2x1vDt联立式得vD设P在C点速度的大小为vC，在P由C运动到D的过程中机械能守恒，有m1vm1vm1gP由E点运动到C点的过程中，同理，由动能定理有Epm1g(x5R)sin m1g(x5R)cos m1v联立式得m1m16C5、D6、E2xx全国卷 小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图1所示将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点()图1AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的动能一定小于Q球的动能CP球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度16C解析 从释放到最低点过程中，由动能定理得mglmv20，可得v，因lPlQ，则vPmQ，故两球动能大小无法比较，选项B错误；在最低点对两球进行受力分析，根据牛顿第二定律及向心力公式可知Tmgmman，得T3mg，an2g，则TPTQ，aPaQ，C正确，D错误16A2E2xx全国卷 一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍该质点的加速度为()A. B.C. D.16A解析 由Ekmv2可知速度变为原来的3倍设加速度为a，初速度为v，则末速度为3v.由速度公式vtv0at得3vvat，解得at2v；由位移公式sv0tat2得svtattvt2vt2vt，进一步求得v；所以a，A正确20D4E2xx全国卷 如图所示，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P.它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W.重力加速度大小为g.设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则()图1Aa BaCN DN20AC解析 质点P下滑到底端的过程，由动能定理得mgRWmv20，可得v2，所以a，A正确，B错误；在最低点，由牛顿第二定律得Nmgm，故Nmgmmg，C正确，D错误10C2D4E2xx天津卷 我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一如图1所示，质量m60 kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a3.6 m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度vB24 m/s，A与B的竖直高度差H48 m为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h5 m，运动员在B、C间运动时阻力做功W1530 J，g取10 m/s2.图1(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大？答案 (1)144 N(2)12.5 m解析 (1)运动员在AB上做初速度为零的匀加速运动，设AB的长度为x，则有v2ax 由牛顿第二定律有mgFfma联立式，代入数据解得Ff144 N(2)设运动员到达C点时的速度为vC，在由B到达C的过程中，由动能定理有mghWmvmv设运动员在C点所受的支持力为FN，由牛顿第二定律有FNmgm由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，联立式，代入数据解得R12.5 m1E2xx四川卷 韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900 J，他克服阻力做功100 J韩晓鹏在此过程中()A动能增加了1900 JB动能增加了xx JC重力势能减小了1900 J D重力势能减小了xx J1C解析 由题可得，重力做功1900 J，则重力势能减少1900 J，可得C正确，D错误由动能定理：WGWfEk可得动能增加1800 J，则A、B错误18E2xx浙江卷 如图14所示为一滑草场，某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45和37的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为.质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin 370.6，cos 370.8)则()图14A动摩擦因数B载人滑草车最大速度为C载人滑草车克服摩擦力做功为mghD载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为g18AB解析 作出滑道简化示意图如图所示，从A处到C处的过程中，由动能定理有(mgsin 1mgcos 1)(mgsin 2mgcos 2)0，解得，选项A正确；到B点时载人滑草车速度最大，从A处到B处的过程中，由动能定理有(mgsin 1mgcos 1)mv，得vm，选项B正确；从A处到C处的过程中，克服摩擦力所做的功等于重力势能减少量2mgh，选项C错误；在下段滑道上的加速度大小ag，选项D错误E3 机械能守恒定律21C2、 E3xx全国卷 如图1，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMNEpL.8xx四川卷 .E4用如图1所示的装置测量弹簧的弹性势能将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，由静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x.图1(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量_A弹簧原长 B当地重力加速度C滑块(含遮光片)的质量(3)增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将_A增大 B减小C不变8. 答案 (1)v(2)C(3)B解析 (1)滑块离开弹簧后做匀速直线运动，与BC间的速度相同，故v.(2)弹簧的弹性势能全部转化成了滑块的动能，所以还需要测量滑块(含遮光片)的质量，故C对(3)增大A、O之间的距离x，滑块获得的动能增大，速度增大，故计时器显示的时间t将减小，B对E5 实验：验证机械能守恒定律22E5C5xx全国卷 某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz，打出纸带的一部分如图(b)所示图1该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他题给条件进行推算(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图(b)中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_，打出C点时重物下落的速度大小为_，重物下落的加速度大小为_(2)已测得s18.89 cm，s29.50 cm，s310.10 cm；当地重力加速度大小为9.80 m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%.由此推算出f为_ Hz.答案 (1)(s1s2)f(s2s3)f(s3s1)f2(2)40解析 (1)B点对应的速度vB，C点对应的速度vC，加速度a.(2)由牛顿第二定律得mg(11%)ma，则频率f40 Hz.21E5xx北京卷 (2)利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_A动能变化量与势能变化量B速度变化量和势能变化量C速度变化量和高度变化量除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_A交流电源 B刻度尺C天平(含砝码)图1实验中，先接通电源，再释放重物，得到图1所示的一条纸带在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC.已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T.设重物的质量为m.从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量Ep_，动能变化量Ek_图1大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_A利用公式vgt计算重物速度B利用公式v计算重物速度C存在空气阻力和摩擦阻力的影响D没有采用多次实验取平均值的方法某同学用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2h图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断依据是否正确21（2）答案AABmghBmC该同学的判断依据不正确在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，有mghfhmv20解得v22h.由此可知，v2h图像就是过原点的一条直线要想通过v2h图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近2g解析由机械能守恒定律可知，动能的减少量和重力势能的增加量相等，选项A正确需要用低压交流电源接电磁打点计时器，需要用刻度尺测量纸带上点迹间距离选择A、B.EpmghB，Ekmv由匀变速直线运动规律可知，vB代入可得，Ekm.由于空气阻力和摩擦阻力的影响，有一部分重力势能会转化为热能选项C正确11E5xx江苏卷 某同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取v作为钢球经过A点时的速度记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小Ep与动能变化大小Ek，就能验证机械能是否守恒图1(1)用Epmgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到_之间的竖直距离A钢球在A点时的顶端B钢球在A点时的球心C钢球在A点时的底端(2)用Ekmv2计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图1所示，其读数为_cm.某次测量中，计时器的示数为0.0100 s，则钢球的速度为v_m/s.图1(3)下表为该同学的实验结果：Ep/(102 J)4.8929.78614.6919.5929.38Ek/(102 J)5.0410.115.120.029.8他发现表中的Ep与Ek之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的你是否同意他的观点？请说明理由(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议11答案 (1)B(2)1.50(1.491.51 都算对)150(1.491.51 都算对)(3)不同意，因为空气阻力会造成Ek小于Ep，但表中Ek大于Ep.(4)分别测出光电门和球心到悬点的长度L和l，计算Ek时，将v折算成钢球的速度vv.解析 (2)读数时要注意最小分度是1毫米，要估读到最小分度的下一位，速度v1.50 m/s.(3)因为空气阻力会使动能的增加量Ek小于重力势能的减少量Ep，但表中Ek大于Ep，所以不同意他的观点(4)据图可看出，光电门计时器测量的是遮光条经过光电门的挡光时间，而此时遮光条经过光电门时的速度比小球的速度大，因为它们做的是以悬点为圆心的圆周运动，半径不等，所以速度不能等同，而这位同学误以为相同，从而给实验带来了系统误差改进方法：根据它们运动的角速度相等，分别测出光电门和球心到悬点的长度L和l，计算Ek时，将v折算成钢球的速度vv.26E5xx上海卷 在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用到的传感器是_传感器若摆锤直径的测量值大于其真实值会造成摆锤动能的测量值偏_(选填“大”或“小”)26答案 光电门大解析 测量速度的传感器是光电门传感器；速度测量值v，摆锤直径d的测量值大于其真实值会导致速度测量值偏大，造成动能测量值偏大E6 功和能综合25D6、E6xx全国卷 轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l.现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示物块P与AB间的动摩擦因数0.5.用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g.(1)若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离；(2)若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围图125答案 (1)2 l(2)mMMg4l要使P仍能沿圆轨道滑回，P在圆轨道的上升高度不能超过半圆轨道的中点C.由机械能守恒定律有MvMgl联立式得mM0)的粒子在电容器中靠近下极板处，以初动能Ek0竖直向上射出不计重力，极板尺寸足够大若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为()图1A. B.C. D.6B解析 当粒子恰好打到上极板时，两极板间的电场强度最大，由动能定理得EmqdEkEk0.将粒子速度沿平行和垂直于极板方向分解，当粒子恰好打到上极板时，垂直于极板方向的分速度为0，而平行于极板方向的分速度始终不变，可知EkEk0，联立以上两式可得Em.25E6xx上海卷 地面上物体在变力F作用下由静止开始竖直向上运动，力F随高度x的变化关系如图1所示，物体能上升的最大高度为h，hmg，a，因此，F最大时加速度最大，此时高度为零；随着F减小，有mgF, a，当F最小时加速度最大，所以当物体加速度最大时其高度为0或h.设高度为h时对应的拉力为F，根据图像有，则FF0，拉力的功等于图中梯形面积，即W(F0F)h，根据动能定理得mgh(F0F)h，有F0mgmgF，故物体高度为0或h时，其加速度大小相等且为最大值，解得F0，根据牛顿第二定律，a .2xx黑龙江大庆一中期末 已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中，其重力的功率之比为()Am1m2 B.C. D.2C解析 因为雨滴落到地面前均已做匀速直线运动，所以雨滴受的是平衡力，雨滴受到的阻力为fmgkv2，所以雨滴的速度为v；又因为PFv，所以两雨滴重力的功率之比为，C项正确3xx黑龙江双鸭山一中12月月考 xx年春晚中开心麻花团队打造的创意形体秀魔幻三兄弟给观众留下了很深的印象该剧采用了“斜躺”的表演方式，三位演员躺在倾角为30的斜面上完成一系列动作，摄像机垂直于斜面拍摄，让观众产生演员在竖直墙面前表演的错觉如图K152所示，演员甲被演员乙和演员丙“竖直向上”抛出，到最高点后恰好悬停在“空中”已知演员甲的质量m60 kg，该过程中观众看到演员甲上升的“高度”为0.8 m设演员甲和斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力则该过程中，下列说法不正确的是()图K152A演员甲被抛出的初速度为4 m/sB演员甲运动的时间为0.4 sC演员甲的重力势能增加了480 JD演员乙和演员丙对甲做的功为480 J3C解析 因到达最高点后，恰好悬停，则有：mgsin 30mgcos 30，向上滑动的过程中，加速度a2gsin 3010 m/s2，根据v2ax得，初速度v0 m/s4 m/s，故A正确演员甲的运动时间t s0.4 s，故B正确演员甲的重力势能增加量Epmgxsin 306000.8 J240 J，故C错误演员乙和演员丙对甲做的功Wmv6016 J480 J，故D正确3xx天水一中期中考试 如图K163所示，一半圆形碗的边缘两边通过一不可伸长的轻质细线挂着两个小物体A、B，质量分别为m1、m2, m1m2.现让A从靠近边缘处由静止开始沿碗内壁下滑设碗固定不动，其内壁和边缘均光滑、半径为R.则A滑到碗最低点时的速度为()图K163A2 B.C. D. 23A解析 设物体A到达碗底端的速度大小为v，将物体A的速度分解可得物体B的速度v2vcos 45，对两物体组成的系统，在运动过程中，没有机械能与其他形式能的转化，因此系统的机械能守恒，由机械能守恒定律得m1gRm2gRm1v2m2，解得v2，A项正确5(多选)xx重庆市南开中学期中考试 如图K165所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30，质量分别为M、m的两个物体A、B通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板开始时用手按住物体A，此时A与挡板的距离为s，B静止于地面，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态已知M2m，空气阻力不计松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是()图K165AA和B组成的系统机械能守恒B当A的速度最大时，B与地面间的作用力为零C若A恰好能到达挡板处，则此时B的速度为零D若A恰好能到达挡板处，则此过程中重力对A做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体B的机械能增加量之和5BD解析 因A、B之间有弹簧，故两物体受弹簧的弹力做功，机械能不守恒，故A错误；A的重力分力为Mgsin mg，A物体先做加速运动，当受力平衡时A速度达到最大，则此时B受力为mg，故B恰好与地面间的作用力为零，故B正确；从B开始运动直到A到达挡板过程中，弹力的大小一直大于B的重力，故B一直做加速运动，A到达挡板时，B的速度不为零，故C错误；A恰好能到达挡板处，则此过程中重力对A做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体B的机械能增加量之和，故D正确3xx济南一中期中 如图K173所示，倾斜轨道AB的倾角为37，CD、EF轨道水平，AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接，CD右端与竖直光滑圆周轨道相连小球可以从D进入该轨道，沿轨道内侧运动，从E滑出该轨道进入EF水平轨道小球从A点由静止释放，已知AB长为5R，CD长为R，重力加速度为g，小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF间的动摩擦因数均为0.5，sin 370.6，cos 370.8，圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为1.8R.(在运算中，根号中的数值无需算出)(1)求小球滑到管道底端C时速度的大小(2)求小球刚到C时对轨道的作用力(3)要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R应该满足什么条件？图K1733(1)(2)6.6mg方向竖直向下(3)R0.92R或R2.3R解析 (1)设小球到达C点时速度为v，小球从A运动至C，由动能定理有mg(5Rsin 371.8R)mgcos 375Rmv可得：vC.(2)小球沿BC管道做圆周运动，设在C点时轨道对球的作用力为N，由牛顿第二定律，有：Nmgm其中r满足：rrsin 531.8R联立上式可得：N6.6mg由牛顿第三定律可得，球对轨道的作用力大小为6.6mg，方向竖直向下. (3)要使小球不脱离轨道，有两种情况：情况一：小球能滑过圆周轨道最高点，进入EF轨道，则小球在最高点P应满足：mmg小球从C到P点过程，由动能定理，有：mgRmg2Rmvmv可得：R0.92R情况二：小球上滑至四分之一圆轨道的Q点时，速度减为零，然后滑回D，则由动能定理，有：mgRmgR0mv解得：R2.3R.2xx天水一中期中考试 在“斜面沙壶”的游戏中，要求游戏者通过一光滑固定的斜面将质量为m的物块送上高处的水平传送带后运送到网兜内斜面长度为l，倾角为30，传送带距地面高度为l，传送带的长度为3l.小物块与传送带表面间的动摩擦因数0.5，传送带一直以速度v顺时针运动当游戏者第一次试操作时，瞬间给予小物块一初速度v1(未知)，只能将物块刚好送到斜面顶端；第二次调整初速度，恰好让物块水平冲上传送带求：(1)第一次小物块瞬间获得的初速度大小v1；(2)第二次小物块滑上传送带的速度大小v2和传送带距斜面顶端的水平距离s；(3)第二次小物块通过传送带过程中摩擦力对物块所做的功以及摩擦产生的热量Q.图K1822(1)(2)l(3)mglmgl解析 (1)第一次小物块在斜面上滑到顶端时加速度为：agsin 30g由运动学公式得：v2al得第一次小物块获得的初速度为：v1.(2)第二次恰好让物块水平冲上传送带，逆向看相当于平抛运动，竖直方向上相当于自由落体，有：vy同时有：lgt解得：t1第二次小物块滑上传送带的速度为：v2vx传送带与斜面顶端的水平距离为：svxt1 l.(3)在传送带上，当小物块减速到与传送带速度相等时，有：v2v2gx小物块向右运动的距离为：xl3l即物块在传送带上先减速后匀速运动，摩擦力对物块所做的功为：W1mv2mvmgl物块在传送带上减速的时间为：t2此过程中传送带向右运动的距离为：s传vt2l物块与传送带之间相对位移大小为：sxs传lll即摩擦产生的热量为Qmgs0.5mglmgl.3xx湖南师范大学附中月考 图K183为一利用传输带输送货物的装置，物块(视为质点)自平台经斜面滑到以恒定速度v运动的水平长传输带上，再由传输带输送到远处目的地已知斜面高h2.0 m，水平边长L4.0 m，传输宽度d2.0 m，传输带的运动速度v3.0 m/s，物块与斜面间的动摩擦因数10.30，物块自斜面顶端下滑的初速度为零沿斜面下滑的速度方向与传输带运动方向垂直设物块通过斜面与传输带交界处时无动能损失，重力加速度g取10 m/s2.(1)为使物块滑到传输带上后不会从传输带边缘脱离，物块与传输带之间的动摩擦因数2至少为多少？(2)当货物的平均流量(单位时间里输送的货物质量)稳定在40 kg/s时，求单位时间里物块对传输带所做的功W1以及传输带对物块所做的功W2.图K1833(1)0.5(2)360 J140 J解析 令m表示物块的质量，物块在斜面上滑动的加速度ag(sin 1cos )其中sin ，cos 物块滑到斜面底端的速度v04.0 m/s以传输带为参考系，物块滑到传输带的初速度大小v05.0 m/s运动方向与传输带边缘的夹角满足tan 物块在传输带上做减速运动，其加速度大小a2g当物块与传输带相对静止时在传输带上运动的距离s最小动摩擦因数2应满足ssin d因此可得20.5.(2)传输带上存在相对滑动的货物质量：m物块对传输带的摩擦力大小：F2mgv0单位时间内物块对传输带所做的功：W1Fvcos()v0cos vv2360 J单位时间内传输带对物块所做的功：W2v2v140 J.3xx吉林实验中学第五次模拟考试 利用如图K393所示的实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系”实验，将光电门固定在轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，小车质量为M，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m进行多次实验，每次小车都从同一位置A由静止释放(g取10 m/s2)图K393(1)完成该实验时，_(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力；(2)实验时，发现传感器示数明显不等于重物的重力，其原因是_(3)在正确规范操作后，实验时除了需要读出传感器的示数F，测出小车质量M，还需测量的物理量有_，验证动能定理的表达式为_(用测得的物理量表示)3(1)需要(2)m不远小于M(3)A、B间的距离L、遮光条宽度d和遮光条通过光电门的时间tFLM 解析 (1)拉力传感器测得的是细线的拉力，要使小车所受的合外力等于细线的拉力还需平衡摩擦力；(2)由牛顿第二定律可得：mg(mM)a，只有Mm时，细线的拉力才近似等于mg；(3)小车通过光电门的瞬时速度v；如果平衡好了摩擦力，则对小车做功的力就是F，还需测量的物理量是A、B间的距离L、遮光条宽度d和遮光条通过光电门的时间t，需要验证的表达式为FLM.1xx黑龙江牡丹江一中期末考试 利用如图K401所示的实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题(1)图K402为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点分别测出若干连续点A、B、C、与 O点之间的距离h1、h2、h3、.已知打点计时器的打点周期为T，重锤质量为m，重力加速度为g，可得重锤下落到B点时的速度大小为_图K401图K402(2)取打下O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep.建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据以上数据在图K403中绘出图线和图线.已求得图线斜率的绝对值k12.94 J/m，图线的斜率k22.80 J/m.重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_(用k1和k2表示)图K4031(1)(2)解析 (1)某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，那么B点对应的瞬时速度vB.(2)取打下O点时重锤的重力势能为零，因为初位置的动能为零，则机械能为零，每个位置对应的重力势能和动能互为相反数，即重力势能的绝对值与动能相等，而图线的斜率的绝对值不同，原因是重锤和纸带下落过程中需要克服阻力做功根据动能定理得mghfhmv2，则mgf，图线斜率的绝对值k1mg，图线斜率k2mgf，知k1fk2，则阻力fk1k2，所以重锤和纸带下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为.