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1、专题五专题五 整整 合合1(2008广广东东物物理理，3)运运动员跳跳伞将将经历加加速速下下降降和和减减速速下下降降两个两个过程，将程，将 人人和和伞看看成成一一个个系系统，在在这两两个个过程程中中，下下列列说法法正正确确的的是是() A阻阻力力对系系统始始终做做负功功 B系系统受受到到的的合外力始合外力始终向下向下 C重重力力做做功功使使系系统的的重重力力势能能增增加加 D任任意意相相等等的的时间内重力做的功相等内重力做的功相等解解析析：本本题题主主要要考考查查功功的的计计算算公公式式及及重重力力做做功功与与重重力力势势能能变变化化的的关关系系阻阻力力的的方方向向总总与与运运动动方方向向相相
2、反反，故故阻阻力力总总做做负负功功，A项项正正确确；运运动动员员加加速速下下降降时时，合合外外力力向向下下，减减速速下下降降时时，合合外外力力向向上上，B项项错错误误；重重力力做做功功使使系系统统重重力力势势能能减减小小，C项项错错误误；由由于于做做变变速速运运动动，任任意意相相等等时时间间内内的的下下落落高高度度h不不相相等，所以重力做功等，所以重力做功Wmgh不相等，不相等，D项错误项错误答案：答案：A2. (2008江苏，江苏，9)如如图51所示，一根不可伸所示，一根不可伸长的的轻绳两端两端各系一个小球各系一个小球a和和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平，跨在两根固定在同一高度的光滑水
3、平细杆上，杆上，质量量为3m的的a球置于地面上，球置于地面上，质量量为m的的b球从水平球从水平位置静止位置静止释放，当放，当a球球对地面地面压力力刚好好为零零时，b球球摆过的角的角度度为.下列下列结论正确的是正确的是()图图51A90B. 45Cb球球摆动到到最最低低点点的的过程程中中，重重力力对小小球球做做功功的的功功率率先先增大后减小增大后减小Db球球摆动到到最最低低点点的的过程程中中，重重力力对小小球球做做功功的的功功率率一一直增大直增大解解析析：b球球下下摆摆过过程程中中，竖竖直直方方向向速速度度先先增增大大后后增增小小，重重力力功功率率Pmgv先先增增大大后后减减小小a对对地地面面的
4、的压压力力刚刚好好为为零零，说说明明绳绳的的拉拉力力T3mg，对对b球球设设绕绕行行半半径径为为r，在在最最低低点点时时，mgr mv2Tmg ，得得TT3mg.所所以以b在在最最低低点点时，时，a球恰好对地面压力为零球恰好对地面压力为零答案：答案：AC3. (2009辽宁、宁夏，辽宁、宁夏，21)水水平地面上有一木箱，木箱与地平地面上有一木箱，木箱与地面之面之间的的动摩擦因数摩擦因数为(01)现对木箱施加一拉力木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直，使木箱做匀速直线运运动设F的方向与水平面的方向与水平面夹角角为，如如图52，在，在从从0逐逐渐增大到增大到90的的过程中，木箱的速度保程中，木箱的速度
5、保持不持不变，则() AF先先减减小小后后增增大大 BF一一直直增增大大 CF的的功功率率减减小小 DF的功率不的功率不变图图52解解析析：木木箱箱在在F作作用用下下向向右右匀匀速速运运动动的的过过程程中中，受受4个个力力作作用用 而而 平平 衡衡 即即 Fcos (mg Fsin )， 解解 得得 ： F ， F有有 极极 值值 ， 所所 以以 A对对 B错错 ； F的的 功功 率率 P Fvcos ，所以，所以C对对D错错答案：答案：AC4. (2009海南单科，海南单科，7)一物体一物体在外力的作用下从静止开始在外力的作用下从静止开始做直做直线运运动，合外力方向不，合外力方向不变，大小随
6、，大小随时间的的变化如化如图53所示所示设该物体在物体在t0和和2t0时刻相刻相对于出于出发点的位移分点的位移分别是是x1和和x2，速度分，速度分别是是v1和和v2，合外力从开始至，合外力从开始至t0时刻做的刻做的功是功是W1，从，从t0至至2t0时刻做的功是刻做的功是W2，则()图图53 Ax25x1v23v1 Bx29x1v25v1 Cx25x1W28W1 Dv23v1W29W1 解解析析：设设t0时时刻刻前前后后的的加加速速度度分分别别为为a1、a2，则则a22a1，所所以以v1a1t0，v2v1a2t03v1；x1 ，x2x1v1t0 5x1；W1F0x1，W22F0(x2x1)8W1
7、，故选项，故选项A、C对，对，B、D错错答案：答案：AC5(2009上上海海单单科科，20)质质量量为5103 kg的的汽汽车在在t0时刻刻速度速度v010 m/s， 随随后后以以P6104 W的的额定定功功率率沿沿平平直直公公路路继续前前进，经72 s达到最大速达到最大速 度，度，该汽汽车受恒定阻力，其大小受恒定阻力，其大小为2.5103 N求：求： (1)汽汽车的最大速度的最大速度vm；(2)汽汽车在在72 s内内经过的路程的路程s. 解析：解析：(1)达到最大速度时，牵引力等于阻力，达到最大速度时，牵引力等于阻力，Pfvm， vm m/s24 m/s. (2)由动能定理可得由动能定理可得
8、Ptfs ， 所所以以s m1 252 m. 答案：答案：(1)24 m/s(2)1 252 m6(2009辽宁、宁夏，辽宁、宁夏，24)冰冰壶比比赛是在水平冰面上是在水平冰面上进行行的体育的体育项目，比目，比赛场地示意地示意图如如图54所示比所示比赛时，运，运动员从起滑架从起滑架处推着冰推着冰壶出出发，在投，在投掷线AB处放手放手让冰冰壶以一定的速度滑出，使冰以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近的停止位置尽量靠近圆心心O.为使冰使冰壶滑行得更滑行得更远，运，运动员可以用毛刷擦冰可以用毛刷擦冰壶运行前方运行前方的冰面，使冰的冰面，使冰壶与冰面与冰面间的的动摩擦因数减小摩擦因数减小图图54
9、设冰冰壶与与冰冰面面间的的动摩摩擦擦因因数数为10.008，用用毛毛刷刷擦擦冰冰面面后后动摩摩擦擦因因数数减减少少至至20.004.在在某某次次比比赛中中，运运动员使使冰冰壶C在在投投掷线中中点点处以以2 m/s的的速速度度沿沿虚虚线滑滑出出为使使冰冰壶C能能够沿沿虚虚线恰恰好好到到达达圆心心O点点，运运动员用用毛毛刷刷擦擦冰冰面的面的长度度应为多少？多少？(g取取10 m/s2)解解析析：设设冰冰壶壶在在未未被被毛毛刷刷擦擦过过的的冰冰面面上上滑滑行行的的距距离离为为x1，所所受受摩摩擦擦力力的的大大小小为为Ff1；在在被被毛毛刷刷擦擦过过的的冰冰面面上上滑滑行行的的距离为距离为x2，所受摩
10、擦力的大小为，所受摩擦力的大小为Ff2.则有则有x1x2x 式中式中x为投掷线到圆心为投掷线到圆心O的距离的距离 Ff11mg Ff22mg 设设 冰冰 壶壶 的的 初初 速速 度度 为为 v0， 由由 功功 能能 关关 系系 ， 得得 Ff1x1 Ff2x2 联立以上各式，解得联立以上各式，解得x2 代入数据得代入数据得x210 m 答案：答案：10 m7. (2009山东，山东，22)图图55所示所示为某探究活某探究活动小小组设计的的节能运能运输系系统斜面斜面轨道道倾角角为30，质量量为M的木箱与的木箱与轨道的道的动摩擦因数摩擦因数为 . 木箱在木箱在轨道道顶端端时，自，自动装装货装装置将
11、置将质量量为m的的货物装入木箱，然后木箱物装入木箱，然后木箱载着着货物沿物沿轨道道无初速滑下，当无初速滑下，当轻弹簧被簧被压缩至最短至最短时，自，自动卸卸货装置立装置立刻将刻将货物卸下，然后木箱恰好被物卸下，然后木箱恰好被弹回到回到轨道道顶端，再重复端，再重复上述上述过程下列程下列选项正确的是正确的是()图图55AmMBm2MC木箱不与木箱不与弹簧接触簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度，上滑的加速度大于下滑的加速度D在在木木箱箱与与货物物从从顶端端滑滑到到最最低低点点的的过程程中中，减减少少的的重重力力势能全部能全部转化化为 弹簧的簧的弹性性势能能解解析析：木木箱箱和和货货物物下下滑滑过过
12、程程中中，令令下下滑滑高高度度为为h，根根据据功功能能关系有关系有(Mm)gh(Mm)gh E弹弹木木箱箱上上滑滑过过程程中中，根根据据功功能能关关系系有有MghMgh 0E弹弹代入相关数据，整理得代入相关数据，整理得m2M，A错，错，B正确；正确；木木箱箱和和货货物物下下滑滑过过程程中中，根根据据牛牛顿顿第第二二定定律律有有a1g(sin cos )，方向沿斜面向下方向沿斜面向下木箱上滑过程中，根据牛顿第二定律有木箱上滑过程中，根据牛顿第二定律有a2g(sin cos )，方向沿斜面向下，所以方向沿斜面向下，所以C对；对；根根据据能能量量守守恒恒定定律律知知，还还有有一一部部分分机机械械能能
13、由由于于克克服服摩摩擦擦力力做做功功转化为内能，转化为内能，D错错答案：答案：BC8. (2009浙江，浙江，24)某某校物理校物理兴趣小趣小组决定决定举行遥控行遥控赛车比比赛比比赛路径如路径如图56所示，所示，赛车从起点从起点A出出发，沿水，沿水平直平直线轨道运道运动L后，由后，由B点点进入半径入半径为R的光滑的光滑竖直直圆轨道，离开道，离开竖直直圆轨道后道后继续在光滑平直在光滑平直轨道上运道上运动到到C点，点，并能越并能越过壕沟壕沟图图56已知已知赛车质量量m0.1 kg，通，通电后以后以额定功率定功率P1.5 W工作，工作，进入入竖直直圆轨道前受到的阻力恒道前受到的阻力恒为0.3 N，随
14、后在运随后在运动中受到的阻力均可不中受到的阻力均可不计图中中L10.00 m，R0.32 m，h1.25 m，s1.50 m问：要使：要使赛车完成比完成比赛，电动机至少工作多机至少工作多长时间？(取取g10 m/s2)解析：解析：设赛车越过壕沟需要的最小速度为设赛车越过壕沟需要的最小速度为v1，由平，由平抛运动的规律抛运动的规律sv1t，h 解得解得v1s 3 m/s 设设赛赛车车恰恰好好越越过过圆圆轨轨道道，对对应应圆圆轨轨道道最最高高点点的的速速度度为为v2，最低点的速度为最低点的速度为v3， 由牛顿运动定律及机械能守恒定律得由牛顿运动定律及机械能守恒定律得mg ， ，解得，解得v34 m/s 通通过过分分析析比比较较，赛赛车车要要完完成成比比赛赛，在在进进入入圆圆轨轨道道前前的的速速度度最小应该是最小应该是vmin4 m/s 设设 电电 动动 机机 工工 作作 时时 间间 至至 少少 为为 t， 根根 据据 功功 能能 原原 理理 Pt fL ，由此可得，由此可得t2.53 s. 答案：答案：2.53 s
