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1、(时间45分钟，满分100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题7分，共70分至少一个选项符合题目要求)1.如图1，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动，在此过程中()A小球的机械能守恒 图1B重力对小球不做功C绳的张力对小球不做功D在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少解析：斜面粗糙，受到摩擦力作用，对小球做功，机械能有损失，则A错误；重力对小球做功，B错误；绳的张力始终与小球运动方向垂直，不做功，C正确；小球动能的减小应等于克服摩擦力和重力所做的功的总和，所以D错误答案：C2.如图2所示，跳水运动员最
2、后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上，随跳板一同向下运动到最低点(B位置)对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是()A运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零B在这个过程中，运动员的动能一直在减小C在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加 图2D在这个过程中，运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他做的功解析：运动员到达最低点时，所受合外力最大，速度为零，A错误；在这个过程中，运动员的速度先增大后减小，动能也先增大后减小，B错误；在这个过程中跳板形变越来越严重，弹性势能一直在增加，C正确；根据动能定理WGW弹力0mv2可知
3、，WGW弹力，D正确答案：CD3(2011资阳模拟)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.设上升过程中空气阻力F阻恒定则对于小球的整个上升过程，下列说法中错误的是()A小球动能减少了mgHB小球机械能减少了F阻HC小球重力势能增加了mgHD小球的加速度大于重力加速度g解析：由动能定理知，小球动能减少了(mgF阻)H，A错误；由功能关系知，小球机械能减少了F阻H，B正确；重力势能增加了mgH，C正确；小球的加速度为g，D正确，因此，只有A符合题意答案：A4.如图3所示，一根长为l1的橡皮条和一根长为l2的不可伸长的绳子(l1l2)悬于同一点，橡皮条另一端系A球，绳子另一端系B
4、球，两球质量相等现从悬线水平位置(橡皮条保持原长)将两球由静止释放，当两球至最低点时，橡皮条的长变为与绳子长相等，此时两球速度的大小() AB球速度较大BA球速度较大 图3C两球速度大小相等D不能确定谁的速度较大解析：由题意知A、B两球的重力势能变化相同，但A球的重力势能转化为A球的动能和橡皮条的弹性势能，B球的重力势能转化为B球的动能，所以B球的速度大，A正确答案：A5如图4所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g取10 m/
5、s2)()图4A10 J B15 JC20 J D25 J解析：由hgt2和vygt得：vy m/s，落地时，由tan60可得：v0 m/s，由机械能守恒得：Epmv02，可求得：Ep10 J，故A正确答案：A6.如图5所示，某段滑雪雪道倾角为30，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的 图5是()A运动员减少的重力势能全部转化为动能B运动员获得的动能为mghC运动员克服摩擦力做功为mghD下滑过程中系统减少的机械能为mgh解析：运动员的加速度为g，沿斜面：mgFfmg，Ffmg，Wfmg2h
6、mgh，所以A、C项错误，D项正确；Ekmghmghmgh，B项错误答案：D7.如图6所示，一长为2L的轻杆中央有一光滑的小孔O，两端各固定质量为2m和m的A、B两个小球，光滑的铁钉穿过小孔垂直钉在竖直的墙壁上，将轻杆从水平位置由静止释放，转到竖直位置，在转动 图6的过程中，忽略一切阻力下列说法正确的是()A杆转到竖直位置时，A、B两球的速度大小相等为 B杆转到竖直位置时，杆对B球的作用力向上，大小为mgC杆转到竖直位置时，B球的机械能减少了mgLD由于忽略一切摩擦阻力，A球机械能一定守恒解析：由于转动过程中，两球的角速度相等，半径相同，故线速度相同，根据机械能守恒定律：2mgLmgL(2mm
7、)v2，解得线速度v ，A错；此时设杆对B球的作用力FT竖直向下，则对B球：FTmgm，则杆对B球的作用力为FTmg，负号表示杆对B球的作用力向上，B对；B球的机械能增加量为mgLmv2mgL，C错；由于杆对A球做负功，A球的机械能减少，减少的机械能等于B球增加的机械能，D错答案：B8.如图7所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动设某时刻物块A运动的速度大小为vA，小球B运动的速度大小为vB，轻绳与杆的夹角为.则()AvAvBcos 图7BvBvAcosC小球B减小的势能等于物块A
8、增加的动能D当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大解析：速度分解如图所示，vBvAcos，B项正确A错误；AB两个物体的机械能守恒，小球B减小的势能等于B动能的改变加A机械能的变化，C项错误；物块A上升到与滑轮等高时，B的速度为0，动能最小，B的位置最低，B的势能最小，B的机械能最小，所以A的机械能最大，D项正确答案：BD9(2010江苏高考)如图8所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小先让物块从A由静止开始滑到B.然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A.上述两过程相比较，下列说法中 图8一定正
9、确的有() A物块经过P点的动能，前一过程较小B物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少C物块滑到底端的速度，前一过程较大D物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长解析：设物块从A到P的平均加速度为a1，从B到P的平均加速度为a2，由题意可知，a1a2，又由于APBP，由运动学公式可以判断物块从A到P的速度较小，即动能较小，选项A正确；由于摩擦生热QFfs，其中前一过程的Ff较大，但s较小，所以无法判断Q的大小，选项B错误；对于选项C，由于两个过程中重力做功和摩擦力做功情况相同，由动能定理可以判断物块滑到斜面底端的速度相同，选项C错误；物块两种情况下的vt图象如图所示，前一过程对
10、应图线，加速度越来越大，后一过程对应图线，加速度越来越小，由于两种情况下的末速度大小相同，位移相等，由图可以直接得到前一过程对应时间较长，选项D正确答案：AD10如图9所示，足够长的传送带以恒定速率顺时针运行，将一个物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到达传送带顶端下列说法正确的是() 图9A第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功B第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加C第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加D物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程物体与传送带间的摩擦生热
11、解析：第一阶段为滑动摩擦力做功，第二阶段为静摩擦力做功，两个阶段摩擦力方向都跟物体运动方向相同，所以摩擦力都做正功，选项A错误；由功能关系可知，第一阶段摩擦力对物体做的功(除重力之外的力所做的功)等于物体机械能的增加，即EW阻F阻l物，摩擦生热为QF阻l相对，又由于l传送带vt，l物t，所以l物l相对l传送带，即QE，选项C正确，B错误第二阶段没有摩擦生热，但物体的机械能继续增加，结合选项C可以判断选项D错误答案：C二、计算题(本题共2小题，共30分)11(15分)如图10所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v匀速运动现将质量为m的物块竖直向下轻轻地放在木板的右端，已知物块与木板间的动摩
12、擦因数为，为保持木板的速度不变，从物块放到木板上到它相对木板静止的过程中，对木板施一水平向右的恒力F，求：图10(1)摩擦力对物块做的功和摩擦力对木板做的功；(2)恒力F对木板做的功；(3)系统增加的内能解析：(1)设物块与木板间的摩擦力大小为Ff，物块的最终速度等于v，物块从放到木板的右端到与木板相对静止的过程中相对地面的位移为s1，木板相对地面的位移为s2，过程所用的时间为t，由动能定理知，摩擦力对物块做的功为WfFfs1mv2对物块：s1t，对木板：s2vt，得s22s1则木板相对地面的位移为2s1，故摩擦力对木板做的功为WfFfs2mv2(2)木板做匀速运动，则FFf，F做的功为WFF
13、s2mv2(3)摩擦力对物块、木板做的功的代数和为Wmv2故系统增加的内能Qmv2.答案：(1)mv2mv2(2)mv2(3)mv212(15分)如图11所示，固定轨道ABCD由斜面轨道AB和圆弧轨道BCD组成，AB与BCD相切于B点质量M3 kg的三角形木块DEF静置于光滑水平地面上，木块的光滑斜面DE与圆弧BCD相切于D点质量m1 kg的小球从离地面高H5.5 m的A点由静止释放，经过D点后以某一速度v0滑上木块的倾斜面DE，自D点经过时间t1.4 s，小球沿DE上升到最大高度h4.2 m若小球从A点运动到D点过程中阻力做功W5 J，g取10 m/s2.求：图11(1)小球到达D点时速度v0的大小；(2)小球沿斜面DE上升到最大高度时速度的大小v；(3)小球沿木块的斜面上升过程中木块的加速度a(结果可用分数表示)解析：(1)小球下滑过程中，有mgHWmv02，v0 ，解得v010 m/s.(2)小球上升到最大高度时，相对木块静止，两者具有共同的水平速度由机械能守恒，有mv02(mM)v2mgh，解得v2 m/s.(3)对斜面DEF：初速度为0，末速度v2 m/s，由运动学公式vat得a m/s2 m/s2.答案：(1)10 m/s(2)2 m/s(3) m/s2
