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1、郑州外国语教育集团15 （16 分）如图所示，斜面体固定在水平面上，斜面光滑，倾角为 ，斜面底端固定有与斜面垂直的挡板，木板下端离地面高 ，上端放着一个细物块。木板和物块的质量均为 m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力 sinkmg（ k1） ，断开轻绳，木板和物块沿斜面下滑假设木板足够长，与挡板发生碰撞时，时间极短，无动能损失，空气阻力不计求：（1）木板第一次与挡板碰撞弹起上升过程中，物块的加速度；（2）从断开轻绳到木板与挡板第二次碰撞的瞬间，木板运动的路程 s；（3）木板与挡板第二次碰撞时的瞬间速度；（4）从断开轻绳到木板和物块都静止，摩擦力对木板及物块做的总功 W15 （1）设木板第一次
2、上升过程中，物块的加速度为 a 物块物块受合力 F 物块 =kmgsin mgsin （1 分）由牛顿第二定律 F 物块 =ma 物块 （1 分）由得 a 物块 =（ k-1） gsin ， （1 分）方向沿斜面向上（1 分）（2）设以地面为零势能面，木板第一次与挡板碰撞时的速度大小为 v1由机械能守恒 mgHv21 解得 12vgH（1 分）设木板弹起后的加速度 a 板 由牛顿第二定律 a 板=（ k+1） gsin （1 分）S 板第一次弹起的最大路程 板S21 解得 sin1S （1 分）木板运动的路程 S= sin+2S1= sin)(3k（1 分）（3）设经时间 /t木板与物块速度相
3、同/0/0 i i1tgvtgkvsin0/kgvt （1 分）这时物块的速度 kvtk0/0/ sin1（1 分）这过程中木板的位移 220/ si)(igvx（1 分）gv sin2/2kH02（1 分）（4）设物块相对木板滑动距离为 L根据能量守恒 mgH+mg（ H+Lsin ） =kmgsinL （2 分）摩擦力对木板及物块做的总功 W=-kmgsinL （1 分）解得 21kmgHW（1 分）专题综合评估（一）班级 姓名 学号 得分 一、 选择题（共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分）1. 质量为 m 的物体在竖直向上的恒力 F 作用下减速上升了 H，在这个过程中，下列说法中
4、正确的有( )A.物体的重力势能增加了 mgH B.物体的动能减少了 FHC.物体的机械能增加了 FH D.物体重力势能的增加小于动能的减少【答案】A、C【解析】重力做的功为 , ,A 正确；物体的动GPWmgHEmgH能的增量根据动能定理得 ，由于减速上升，合外KEF力方向向下，所以 0，物体的动能减少了，B 错误；机械能的增量等于重力和弹簧的弹力以外的力所做的功，本mgFH题中这个功就是力 F 的功 ， 该功是正的，因此物体的机械能增加了 FH， C 正确；因为物体的机械能增加了，所以物体重力势能的增加大于动能的减少量，D 错误。2运动员投篮过程中对篮球做功为 W，出手高度为 h1，篮筐距
5、地面高度为 h2，球的质量为 m，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能为（ ）AW+ mgh1mgh 2 BW+mgh 2mgh 1Cmgh 2+mgh1W Dmgh 2 mgh1W【答案】A【解析】据动能定理有 W+mgh1mgh 2 =Ek-0 故答案选 A；另外，出手时的动能等于W， 出手后，空气阻力不计，机械能守恒，根据机械能守恒定律：W +mgh1=mgh2+Ek ， 同样得出：W +mgh1mgh 2 案选 A。3汽车以恒定功率 P、初速度 v0 冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的 v-t 图不可能是下图中的（ ）FGva【答案】A【解析】汽车以恒定功率 P
6、、初速度 v0 冲上倾角一定的斜坡时, 如果是加速运动，则由知道，速度增大时，加速度减小，应该为图 C；如果是sinPfmga则为图 B；如果是减速运动，则 ，随着速度0sinPfmga的减小，牵引力增大，加速度减小，当加速度为 0 后，做匀速运动，为图 D.,只有 A 是错误的，所以选 A。4如图，质量为 M、长度为 l 的小车静止在光滑的水平面上。质量为 m 的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力 F 作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动。物块和小车之间的摩擦力为 f。物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为 s。在这个过程中，以下结论正确的是：A物 块 到 达
7、 小 车 最 右 端 时 具 有 的 动 能 为 ()FflsB物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 fsC物块克服摩擦力所做的功为 fls()D物块和小车增加的机械能为 Fs【答案】ABC【解析】由动能定理以及功的公式中的位移是指对地的位移，因此 AB 正确；摩擦力对物块所做的功为 ，所以物块克服摩擦力所做的功为 ，C 对；物块和小车增()flsfls()加的机械能为 ， 所 以 D 错 误 。F5. 下列是一些说法： 一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速) ，这两个力在同一段时间内的冲量一定相同;一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速) ，这两个力在同一段时间内做的功或者都
8、为零，或者大小相等符号相反;在同样的时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相反;在同样的时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号也不一定相反;以上说法正确的是A B C D 【答案】D【解析】说法 不正确，因为处于平衡状态时，两个力大小相等方向相反，在同一段时间 1内冲量大小相等，但方向相反。由恒力做功的知识可知，说法 正确。关于作用力和反作 2用力的功要认识到它们是作用在两个物体上，两个物体的位移可能不同，所以功可能不同，说法 不正确，说法 正确。正确选项是 D。 3 46. （2010 年湖北省黄冈摸底测试）如图所示，物体放在轻质弹簧上，沿竖直方向在A、B 之
9、间做简谐运动在物体沿 DC 方向由 D 点运动到 C 点（D、C 两点未在图上标出）的过程中，弹簧的弹性势能减少了 30 J，物体的重力势能增加了 10 J，则在这段过程中A物体经过 D 点时的运动方向是指向平衡位置的 B物体的动能增加了 40 JCD 点的位置一定在平衡位置以上 D物体的运动方向可能是向下的【答案】【解析】弹簧在运动过程中机械能守恒，在平衡位置时速度最大，动能也最大由 D点运动到 C 点的过程中，弹簧的弹性势能减少了 30J，物体的重力势能增加了 10J，则物体的动能增加了 20J，且弹簧的弹力大于重力而物体是放在轻弹簧上的，所以物体经过 D 点时一定在平衡位置下方，运动方向
10、指向平衡位置综上所述，选项 A 正确7.（2009 年河北唐山市三校联合模拟）如图所示，轻质弹簧长为 L，竖直固定在地面上，质量为 m 的小球，由离地面高度为 H 处，由静止开始下落，正好落在弹簧上，使弹簧的最大压缩量为 x，在下落过程中，小球受到的空气阻力恒为 f，则弹簧在最短时具有的弹性势能为A(mg-f)(H-L+x) Bmg(H-L+x)-f(H-L)CmgH-f(H-L) Dmg(L-x)+f(H-L+x)【答案】A【解析】从小球下落到压缩最短的全过程,重力势能一部分转化为弹性势能,一部分克服空气阻力做功.由功能关系得：mg （H L + x）= E p+ f(H L + x）得：
11、E p =（mg f）(H L + x），所以正确答案为8.（2009 年四川省部分重点中学考前预测）如图所示，ABCD 是一段竖直平面内的光滑轨道， AB 段与水平面成 角，CD 段与水平面成 角，其中 BC 段水平，且其长度大于 L现有两小球 P、 Q，质量分别是 2m、m ，用一长为 L 的轻质直杆连结，将 P、 Q 由静止从高 H 处释放，在轨道转折处用光滑小圆弧连接，不考虑两小球在轨道转折处的能量损失则小球 P 滑上 CD 轨道的最大高度 h 为Ah=HB 3)sin2(lHhC ilD )si(【答案】B【解析】PQ 整体上升的过程中，机械能守恒，以地面为重力势能的零势面，根据机械
12、能守恒定律有： mgH+2mg(H+Lsin)=2mgh+mg(h+lsin)解方程得：)3sin2(lHh二、 非选择题（共 4 小题，共 52 分）9.（10 分） （1）(3 分)关于验证机械能守恒定律的以下实验步骤A用天平称重物和夹子的质量B将重物系在夹子上LPQPQHABCD C将纸带穿过计时器，上端用手提着，下端夹在系住重物的夹子上，再把纸带向上拉，让夹子静止靠近打点计时器处D把打点计时器接在学生电源的交流输出端，把输出电压调至 6V（电源暂不接通）E把打点计时器用铁夹固定到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上F在纸带上选取几个点，进行测量并记录数据G用稍表测出重物下落的时间
13、H接通电源，待计时器响声稳定后释放纸带I切断电源J更换纸带，重新进行两次实验K在三条纸带中选取较好的一条L进行计算，得出结论，完成实验报告M拆下导线，整理器材本实验步骤中，不必要的有 ，正确步骤的合理顺序是 （填字母代号）（2） （4 分）如图所示为“验证机械能守恒定律”实验中打下的某一纸带示意图，其中 O为起始点，A 、 B、 C 为某三个连续点.已知打点时间间隔 T=0.02 s，用最小刻度为 1 mm 的刻度尺量得 OA=15.55 cm，OB=19.2 cm，OC=23.23 cm.假定上述数据并没有看错，则它们中不符合数据记录要求的是_段，正确的记录应是_ cm.根据上述数据，当纸带
14、打 B 点时，重锤（其质量为 m）重力势能比开始下落位置时的重力势能减少了_ J.这时它的动能是_ J.通过计算表明数值上 E p_E k（填“大于” “小于”或“等于” ） ，这是因为_.实验的结论是：_.【答案与解析】 （1）不必要的有 A、G ； 正确步骤的合理顺序是 E、D 、B、C、H、J、I 、K 、F、 L、M （2）BC 段；19.20 cm.； E p=mgh B=m9.80.1920 J=1.88 mJ；v B= m/s=1.92 m/s；02.7682TOACE k= mvB2= m(1.92)2 J=1.84m J 1小于 ；实验中有阻力，克服阻力做功要损失机械能 ；在
15、误差允许的范围内，重锤在下落过程中，机械能守恒 。（3） （3 分）如图（a）所示的装置可以验证变力做功情况下的动能定理：在一辆小车上安装两挡光片 a、b 和位移传感器的发射端，光电门传感器、位移传感器的接收端、力传感器安装在水平放置的固定光滑轨道上，将两块磁铁分别安装于力传感器的受力端和小车上对应的位置，且同性磁极相对。位移传感器（接收）光电门传感器位移传感器（发射）磁铁力传感器ab（a）0.20 0.211.00.5F/Ns/m0 0.22 0.23 0.24（b） 让小车向力传感器方向运动，当挡光片 a 经过光电门传感器时，计算机记录下此时小车的速度 v0，同时触发力传感器以及位移传感器工作，当挡光片 b 经过光
