精品解析：福建省泉州市泉港区第二中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

泉港二中25年春季高一下第一次月考考试 物理试卷 一、单选题（每题4分共24分） 1. 英国物理学家焦耳最早发现了焦耳定律，给出了电能向内能转化的定量关系。为了纪念他，国际单位制（SI）中能量的导出单位也以焦耳（J）命名。焦耳用国际单位制中基本单位表示正确的是（　　） A. J B. C. D. 2. 关于功，下列说法正确的是（　　） A. 因为力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量 B. 如果物体受到两个力作用而运动，已知力做功5J，力做功，则这些力对物体做的总功是 C. 因为摩擦力总是与相对运动或相对运动趋势方向相反，所以摩擦力如果做功只能做负功 D. 因为作用力和反作用力总是等大反向，所以一对作用力和反作用力做功时总是一正一负 3. 一质量为0.5kg的物体在水平路面上运动的图像如图所示，根据图像可知（　　） A. AB段合外力做功为100J B. BC段和CD段物体受的合外力相同 C. CD段和DE段合外力做功相同 D. 运动到E点时离出发点最远 4. 如图所示，传送带由电动机带动，始终保持速度v匀速运动，质量为m的物体由静止释放到水平传送带上，过一会儿与传送带相对静止。关于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是（　　） A. 摩擦力对物体做功 B. 摩擦力对物体做负功 C. 物体与传送带之间摩擦生热 D. 由于传送物体，电动机多做功 5. 我国风力资源丰富，随着国家对新能源行业发展的支持，风力发电得到了迅猛发展。某地风力发电机叶片转动时可形成半径为50m的圆面，且会随着风向调整姿态使转动的圆面始终与风向垂直，风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。已知某段时间内的风速为3m/s，扇叶转动，发电机正常发电，空气的密度为1.2kg/m3，则风力发电机发电的功率为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，重物Q的质量为3m，把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，已知OA与水平面的夹角θ＝53°，OB长为3L，与AB垂直，不计滑轮的摩擦，重力加速度为g，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，滑块P从A到B的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 滑块P的加速度一直减小 B. 滑块P的最大速度一定大于 C. 轻绳对滑块P做功为8mgL D. 重力对重物Q做功的功率一直增大 二、多选题（每题6分共24分） 7. 如图所示，质量为的物体在水平恒力的推动下，从山坡底部A处由静止运动至高为的坡顶，获得速度为，的水平距离为。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 物体重力所做的功是 B. 合力对物体做的功是 C. 推力对物体做的功是+mgh D. 阻力对物体做的功是 8. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为 B. 乙图中，全过程中F做的总功为 C. 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功 D. 图丁中，F始终保持水平，无论是F缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是 9. 如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v0滑下．另一质量与A相同的小球B自相同高度由静止落下，结果两球同时落地．下列说法正确的是（ ） A. 运动全过程, 重力对两球做的功相同 B. 运动全过程, 两球重力的平均功率相同 C. 落地前的瞬间A球重力的瞬时功率等于B球重力的瞬时功率 D. 落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度 10. 一物体以=8m/s的初速度自固定斜面底端沿斜面向上运动，一段时间后回到斜面底端。该物体的动能Ek随位移x的变化关系如图所示。取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 物体与斜面之间的动摩擦因数为 B. 物体上滑过程中克服重力做的功为20J C. 物体沿斜面下滑的时间为2s D. 物体返回斜面底端时，重力的功率为80W 三、填空题（每小题3分共9分） 11. 放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用，其速度—时间图像和拉力的功率—时间图像分别如图（a）、（b）所示，则1s末物体加速度的大小为__________，0～6s时间内拉力所做的功为__________J。 12. 如图所示，一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m，加速度大小为a，物体和桌面之间的动摩擦因数为μ，力F与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g，在物体移动距离为x的过程中力F做功大小为______，摩擦力做功大小为______，合力做功大小为______。 13. 小华有一只按压型圆珠笔，她想估测里面小弹簧在被圆珠笔尾端压紧过程中弹性势能的增加量，请你在不拆解圆珠笔的前提下帮助她完成这一想法。（当地重力加速度g已知） （1）除刻度尺外，还需要的测量工具是______________________； （2）需测量的物理量及符号是_________________________； （3）用所测物理量表示所估测的弹性势能增加量：ΔE=____________________。 四、实验题（每空2分共14分） 14. 如图（甲）所示，在长的两端封闭的玻璃管中装满水，水中放有一个红蜡烛做成的小物体，将管竖直倒置时蜡制小物体能在管中沿玻璃管匀速上升，现做下面实验：（以水平方向为轴，沿玻璃管方向为轴） （1）实验一：迅速将管倒置，小物体从管底部上升的同时，使玻璃管保持竖直且开始沿水平方向匀速直线运动。从地面上看，红蜡块的运动轨迹可能是图（乙）中的__________。 （2）实验二：迅速将管倒置，小物体从管底部上升的同时，若使玻璃管从静止开始沿水平方向做匀加速直线运动。从地面上看，红蜡块的运动轨迹可能是图（乙）中的__________。 （3）在上述两次实验中，红蜡块从玻璃管底部上升到顶部需要的时间__________。 A.相等 B.不相等 B.无法确定 15. 小张同学利用图甲所示的装置进行“验证机械能守恒定律”的实验，打出如图乙所示的纸带，已知打点计时器频率为。 （1）关于该实验，下列说法正确的是_______。 A. 电火花计时器使用直流电源 B. 纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用 C. 应选择质量大、体积小的重物进行实验 D. 为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，需要先测量该点到О点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度 （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、AB、C，测得OA、AB、BC的距离分别为h1、h2、h3。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量Ep=______，动能增加量Ek=______。（用题目中所给的物理量表示） （3）重锤在下落的过程中，如果所受阻力均忽略不计，h代表下落的距离，v代表物体速率，Ek代表动能，Ep代表势能，E代表机械能，以地面为参考面，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 五、解答题（4题共37分） 16. 据《吕氏春秋》记载，我国在尧舜时代就有春节扫尘的风俗，寓意平安顺遂。如图，质量m=50kg的沙发静止在水平地面上，与地面的动摩擦因数μ=0.3。小海从侧面用平行于地面的力F=200N推开沙发打扫卫生，沙发由静止开始匀加速前进s=2m，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。这个过程中，求 （1）合力对沙发所做的功W； （2）合力的平均功率P。 17. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g=10m/s2，则： （1）汽车在前5s内的牵引力为多少？ （2）汽车速度为25m/s时的加速度为多少？ （3）假设汽车达到最大速度所用时间为10s，则10s内汽车牵引力所做功总和为多少？ 18. 如图所示，一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个质量分别为m和2m的小球a和b，用手按住a球静止于地面时，b球离地面的高度为h，两物体均可视为质点，定滑轮的质量及一切阻力均不计，a球与定滑轮间距足够大，不会相碰，释放a球后，重力加速度为g，求： （1）b球落地前的加速度大小； （2）b球落地前瞬间，b球重力的功率； （3）a球离地的最大高度。 19. 如图所示，水平轨道的左端与固定的光滑竖直圆轨道相切于点，右端与一倾角为的光滑斜面轨道在点平滑连接（即物体经过点时速度的大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为的滑块从圆弧轨道的顶端点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至点，已知光滑圆轨道的半径，水平轨道长为，其动摩擦因数，光滑斜面轨道上长为，取。求： （1）滑块第一次经过点时的速度为多少？ （2）整个过程中弹簧具有最大的弹性势能； （3）滑块最终停在距点多远的位置？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泉港二中25年春季高一下第一次月考考试 物理试卷 一、单选题（每题4分共24分） 1. 英国物理学家焦耳最早发现了焦耳定律，给出了电能向内能转化的定量关系。为了纪念他，国际单位制（SI）中能量的导出单位也以焦耳（J）命名。焦耳用国际单位制中基本单位表示正确的是（　　） A. J B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据功的计算公式可知，焦耳用国际单位制中基本单位表示为 故选C。 2. 关于功，下列说法正确的是（　　） A. 因为力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量 B. 如果物体受到两个力作用而运动，已知力做功5J，力做功，则这些力对物体做的总功是 C. 因为摩擦力总是与相对运动或相对运动趋势方向相反，所以摩擦力如果做功只能做负功 D. 因为作用力和反作用力总是等大反向，所以一对作用力和反作用力做功时总是一正一负 【答案】B 【解析】 【详解】A．力是矢量，位移是矢量，而功有大小，没有方向，功是标量，故A错误； B．功是标量，力对物体做的总功等于各个力做功的代数和，即已知力做功5J，力做功，则这些力对物体做的总功是 故B正确； C．摩擦力做功可能为正值、可能为负值、可能不做功，例如物块在水平地面做减速运动过程中，摩擦力对物块做负功，摩擦力对地面没有做功，将物块轻放在水平向右运动的传送带上时，摩擦力开始阶段对物块做正功，故C错误； D．一对作用力和反作用力做功时，有可能均为正值，例如将两条形磁体同名磁极相对后释放，两磁体在磁力作用下，同时向相反方向运动，相互作用的一对磁力均做正功，故D错误。 故选B。 3. 一质量为0.5kg的物体在水平路面上运动的图像如图所示，根据图像可知（　　） A. AB段合外力做功为100J B. BC段和CD段物体受的合外力相同 C. CD段和DE段合外力做功相同 D. 运动到E点时离出发点最远 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像的斜率表示加速度，AB段斜率为0，即合力为0，则AB段合外力做功为0，故A错误； B．BC段和CD段图像的斜率相同，即加速度相同，则BC段和CD段物体受的合外力相同，故B正确； C．CD段物体做加速运动，合力做正功，DE段物体做减速运动，合力做负功，可知，CD段和DE段合外力做功不相同，故C错误； D．根据图像可知，AC段物体沿正方向运动，CE段物体沿负方向运动，可知，物体运动到C点时离出发点最远，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，传送带由电动机带动，始终保持速度v匀速运动，质量为m的物体由静止释放到水平传送带上，过一会儿与传送带相对静止。关于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是（　　） A. 摩擦力对物体做功 B. 摩擦力对物体做负功 C. 物体与传送带之间摩擦生热 D. 由于传送物体，电动机多做功 【答案】A 【解析】 【详解】AB．物体从静止释放到相对传送带静止，即速度达到v，根据动能定理可知摩擦力对物体做功 A正确，B错误； C．物体所受摩擦力 f=μmg 物体从静止释放到相对传送带静止的时间 物体在传送带上摩擦生热为 C错误； D．电动机多做的功转化成了摩擦生热和物体的动能，即 D错误。 故选A。 5. 我国风力资源丰富，随着国家对新能源行业发展的支持，风力发电得到了迅猛发展。某地风力发电机叶片转动时可形成半径为50m的圆面，且会随着风向调整姿态使转动的圆面始终与风向垂直，风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。已知某段时间内的风速为3m/s，扇叶转动，发电机正常发电，空气的密度为1.2kg/m3，则风力发电机发电的功率为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】t时间内通过叶片的空气质量 转化为电能 则发电的功率 故选A。 6. 如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，重物Q的质量为3m，把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，已知OA与水平面的夹角θ＝53°，OB长为3L，与AB垂直，不计滑轮的摩擦，重力加速度为g，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，滑块P从A到B的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 滑块P的加速度一直减小 B. 滑块P的最大速度一定大于 C. 轻绳对滑块P做功为8mgL D. 重力对重物Q做功的功率一直增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．A、B两点弹簧对滑块P的弹力大小相等，可知在A点弹簧对滑块P的弹力向上，在B点弹簧对滑块P的弹力水平，此时加速度向下合力为重力，故滑块P先加速上升再减速上升，滑块P从A点到速度最大点过程中，弹簧弹力不断减小，绳子拉力在竖直方向的分力减小，可知滑块P的加速度减小，滑块P从速度最大点到B点过程中，弹簧弹力向下，重力向下，绳子拉力在竖直方向的分力减小，可知滑块P的加速度增大，故滑块P的加速度先减小后增大，故A错误； BC．滑块P、Q与弹簧组成的系统机械能守恒，根据几何关系可知，滑块P上升的高度为 滑块Q下落的高度为 A、B两点弹簧对滑块P的弹力大小相等，可知A、B两点弹簧的弹性势能相等，滑块P运动至B点，沿绳方向的速度为零，故滑块Q的速度为零，根据机械能守恒 可得滑块P在B点的速度为 滑块P加速度为零时，速度最大，该位置在AB之间，所以滑块P的最大速度一定大于； 滑块P从A到B的过程中，根据动能定理可得 解得轻绳对滑块P做功为 故B正确，C错误； D．滑块P从A点开始运动时，滑块Q的速度为零，则滑块Q重力功率为零，当滑块P运动至B点时有 滑块Q的速度为零，则滑块Q重力功率为零，故滑块P从A到B的过程中，重力对滑块Q做功的功率先增大后减小，故D错误。 故选B。 二、多选题（每题6分共24分） 7. 如图所示，质量为的物体在水平恒力的推动下，从山坡底部A处由静止运动至高为的坡顶，获得速度为，的水平距离为。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 物体重力所做的功是 B. 合力对物体做的功是 C. 推力对物体做的功是+mgh D. 阻力对物体做的功是 【答案】BD 【解析】 【详解】A．重力做功只与高度差有关，物体上升，重力做负功，大小为，故A错误； B．根据动能定理，合外力对物体做的功等于物体动能的变化量。物体初动能为，末动能为，因此合力做功 故B正确； C．是水平恒力，恒力做功等于力乘以力方向的位移，因此推力做功 根据动能定理（为阻力做功），推力做功不等于 故C错误； D．对全过程列动能定理 代入、 整理得阻力做功 故D正确。 故选BD。 8. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为 B. 乙图中，全过程中F做的总功为 C. 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功 D. 图丁中，F始终保持水平，无论是F缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是 【答案】AB 【解析】 【详解】A．因沿着同一根绳做功的功率相等，则力对绳做的功等于绳对物体做的功，则物块从A到C过程中力F做的为 故A正确； B．乙图的面积代表功，则全过程中F做的总功为 故B正确； C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，可用微元法得小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为 故C错误； D．图丁中，F始终保持水平，当F为恒力时将小球从P拉到Q，F做的功是 而F缓慢将小球从P拉到Q，F为水平方向的变力，F做的功不能用力乘以位移计算，故D错误。 故选AB。 9. 如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v0滑下．另一质量与A相同的小球B自相同高度由静止落下，结果两球同时落地．下列说法正确的是（ ） A. 运动全过程, 重力对两球做的功相同 B. 运动全过程, 两球重力的平均功率相同 C. 落地前的瞬间A球重力的瞬时功率等于B球重力的瞬时功率 D. 落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度 【答案】AB 【解析】 【详解】根据W=mgh知，重力对两球做功相同．故A正确．两球重力做功相等，时间相等，根据P＝W/t知，重力的平均功率相等，故B正确．两球都做匀变速直线运动，运动时间相等，vA=v0+gsinθt，vB=gt，A球重力做功的瞬时功率P=mg（v0+gsinθt）sinθ，B球重力做功的瞬时功率P′=mgvB=mg2t．知A球的重力瞬时功率不等于B球重力的瞬时功率，故C错误．对A球，根据动能定理得，mgh=mvA2−mv02，对B球，根据动能定理得，mgh=mvB2，知vA＞vB．故D错误． 10. 一物体以=8m/s的初速度自固定斜面底端沿斜面向上运动，一段时间后回到斜面底端。该物体的动能Ek随位移x的变化关系如图所示。取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 物体与斜面之间的动摩擦因数为 B. 物体上滑过程中克服重力做的功为20J C. 物体沿斜面下滑的时间为2s D. 物体返回斜面底端时，重力的功率为80W 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可知，物体在斜面底端的动能 又初速度 根据动能表达式有 解得 从斜面底端上滑至回到斜面底端过程中阻力做功 所以上滑和下滑过程阻力做功都为 则上滑过程中有 解得 上滑过程中阻力做功 而 解得 故A正确； B．上滑过程中克服重力做功 故B错误； C．由 解得物体返回斜面底端时的速度 物块沿斜面下滑做匀加速直线运动，则有 解得 t=2s 故C正确； D．物体返回斜面底端时，重力的功率 故D错误。 故选AC。 三、填空题（每小题3分共9分） 11. 放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用，其速度—时间图像和拉力的功率—时间图像分别如图（a）、（b）所示，则1s末物体加速度的大小为__________，0～6s时间内拉力所做的功为__________J。 【答案】 ①. 3 ②. 70 【解析】 【详解】[1]速度—时间图像的斜率表示加速度，所以1s末物体加速度的大小为 [2]功率—时间图像，图线与时间轴围成的面积表示做功，所以0～6s时间内拉力所做的功为 12. 如图所示，一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m，加速度大小为a，物体和桌面之间的动摩擦因数为μ，力F与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g，在物体移动距离为x的过程中力F做功大小为______，摩擦力做功大小为______，合力做功大小为______。 【答案】 ①. Fxcosθ ②. μ（mg-Fsinθ）x ③. 【解析】 【详解】[1]力F做功大小为 [2]摩擦力做功大小为 [3]在物体移动距离为x的过程中合力做功大小为 13. 小华有一只按压型圆珠笔，她想估测里面小弹簧在被圆珠笔尾端压紧过程中弹性势能的增加量，请你在不拆解圆珠笔的前提下帮助她完成这一想法。（当地重力加速度g已知） （1）除刻度尺外，还需要的测量工具是______________________； （2）需测量的物理量及符号是_________________________； （3）用所测物理量表示所估测的弹性势能增加量：ΔE=____________________。 【答案】 ①. 天平 ②. 竖直弹起的高h，圆珠笔的质量m ③. mgh 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]若圆珠笔做竖直上抛运动，增加的重力势能等于动能的减小量，而动能的减小量又等于弹性势能的减小；故需要测量：竖直弹起的高度h，圆珠笔的质量m，需要天平测量圆珠笔的质量； （2）[2]由（1）分析可知，需要测量：竖直弹起的高度h，圆珠笔的质量m； （3）[3]增加的重力势能等于动能的减小量，而动能的减小量又等于弹性势能的减，故弹性势能增加量 △E=mgh 四、实验题（每空2分共14分） 14. 如图（甲）所示，在长的两端封闭的玻璃管中装满水，水中放有一个红蜡烛做成的小物体，将管竖直倒置时蜡制小物体能在管中沿玻璃管匀速上升，现做下面实验：（以水平方向为轴，沿玻璃管方向为轴） （1）实验一：迅速将管倒置，小物体从管底部上升的同时，使玻璃管保持竖直且开始沿水平方向匀速直线运动。从地面上看，红蜡块的运动轨迹可能是图（乙）中的__________。 （2）实验二：迅速将管倒置，小物体从管底部上升的同时，若使玻璃管从静止开始沿水平方向做匀加速直线运动。从地面上看，红蜡块的运动轨迹可能是图（乙）中的__________。 （3）在上述两次实验中，红蜡块从玻璃管底部上升到顶部需要的时间__________。 A.相等 B.不相等 B.无法确定 【答案】 ①. A ②. B ③. A 【解析】 【详解】（1）[1]因为将管竖直倒置时蜡制小物体能在管中沿玻璃管匀速上升，且水平移动也是匀速移动，所以蜡块的合速度是两个速度的矢量和，也是匀速运动，故选A； （2）[2]若使玻璃管从静止开始沿水平方向做匀加速直线运动，因此一开始在水平方向的位移变化小，所以选B； （3）[3]两次实验中，红蜡块从玻璃管底部上升到顶部需要的时间，可以用玻璃管的长度除以管内蜡块上升的速度，因此两次上升时间相等，故选A； 15. 小张同学利用图甲所示的装置进行“验证机械能守恒定律”的实验，打出如图乙所示的纸带，已知打点计时器频率为。 （1）关于该实验，下列说法正确的是_______。 A. 电火花计时器使用直流电源 B. 纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用 C. 应选择质量大、体积小的重物进行实验 D. 为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，需要先测量该点到О点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度 （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、AB、C，测得OA、AB、BC的距离分别为h1、h2、h3。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量Ep=______，动能增加量Ek=______。（用题目中所给的物理量表示） （3）重锤在下落的过程中，如果所受阻力均忽略不计，h代表下落的距离，v代表物体速率，Ek代表动能，Ep代表势能，E代表机械能，以地面为参考面，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】（1）BC （2） ①. ②. （3）B 【解析】 【小问1详解】 A．电火花计时器应使用220V交流电源，故A错误； B．纸带保持竖直，可以减小纸带与打点计时器限位孔间的摩擦阻力，减小实验误差，故B正确； C．选择质量大、体积小的重物，空气阻力与重力的比值更小，可减小相对误差，故C正确； D．验证机械能守恒的实验中，速度需要通过纸带的平均速度计算，若直接用计算，相当于直接用机械能守恒的结论推导，失去验证意义，故D错误； 故选BC。 【小问2详解】 [1]重力势能减少量 [2] 根据中间时刻瞬时速度等于平均速度，B点的瞬时速度 B点动能即为动能增加量为 【小问3详解】 A．根据机械能守恒定律有，则与h成正比，应为过原点的倾斜直线，故A错误； BD．系统机械能守恒，则机械能不变，由，是v的开口向下的二次函数，图像为向下弯曲的曲线，与题图一致，故B正确，D错误； C．由，与为负斜率的线性关系（直线），不是曲线，故C错误。 故选B。 五、解答题（4题共37分） 16. 据《吕氏春秋》记载，我国在尧舜时代就有春节扫尘的风俗，寓意平安顺遂。如图，质量m=50kg的沙发静止在水平地面上，与地面的动摩擦因数μ=0.3。小海从侧面用平行于地面的力F=200N推开沙发打扫卫生，沙发由静止开始匀加速前进s=2m，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。这个过程中，求 （1）合力对沙发所做的功W； （2）合力的平均功率P。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 沙发受到的合力 合力对沙发所做的功 代入题中数据，联立解得 【小问2详解】 沙发由静止开始做匀加速运动，根据牛顿第二定律，有 由运动学公式 合力的平均功率 代入题中数据，联立解得 17. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g=10m/s2，则： （1）汽车在前5s内的牵引力为多少？ （2）汽车速度为25m/s时的加速度为多少？ （3）假设汽车达到最大速度所用时间为10s，则10s内汽车牵引力所做功总和为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在前5s内做匀加速直线运动，则 其中，代入数据解得 由牛顿第二定律可知 代入数据解得 【小问2详解】 汽车的额定功率为 汽车速度为25m/s时，根据牛顿第二定律有 所以加速度的大小为 【小问3详解】 根据题意可得0~10s内牵引力做功为 其中， 解得 18. 如图所示，一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个质量分别为m和2m的小球a和b，用手按住a球静止于地面时，b球离地面的高度为h，两物体均可视为质点，定滑轮的质量及一切阻力均不计，a球与定滑轮间距足够大，不会相碰，释放a球后，重力加速度为g，求： （1）b球落地前的加速度大小； （2）b球落地前瞬间，b球重力的功率； （3）a球离地的最大高度。 【答案】（1）； （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 设两球的加速度大小为a，把ab作为一个系统，由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 设b球落地前瞬间ab速度大小为v，对整体研究，由动能定理得 又因为b球重力瞬时功率为 联立解得 【小问3详解】 分析可知球落地后，球继续上升，由匀变速直线运动规律可知，a球继续上升的高度为 球离地的最大高度 19. 如图所示，水平轨道的左端与固定的光滑竖直圆轨道相切于点，右端与一倾角为的光滑斜面轨道在点平滑连接（即物体经过点时速度的大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为的滑块从圆弧轨道的顶端点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至点，已知光滑圆轨道的半径，水平轨道长为，其动摩擦因数，光滑斜面轨道上长为，取。求： （1）滑块第一次经过点时的速度为多少？ （2）整个过程中弹簧具有最大的弹性势能； （3）滑块最终停在距点多远的位置？ 【答案】（1）；（2）；（3）滑块最终停在距离点处 【解析】 【详解】（1）滑块从至的过程，根据动能定理有 解得 （2）滑块第一次到点具有最大的弹性势能，从至的过程，根据动能定理可得 解得 又 （3）由于斜面光滑，滑块到达点后又向下运动，经过多次在圆弧轨道与斜面之间来回运动，最终滑块停在水平轨道上，设整个过程滑块在上走的路程为，整个过程根据动能定理可得 解得 又 可知滑块最终停在距离点处。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $