精品解析：山东省济南第三中学2024-2025学年高一下学期3月阶段测试物理试题

2024-2025学年度第二学期3月阶段测试 高一物理试题 一、单项选择题：本题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项实符合题目要求的。 1. 下列关于一对作用力和反作用力的说法中不正确的是（　　） A. 作用力和反作用力一定是一个做正功，一个做负功 B. 作用力和反作用力，可能都做正功 C. 作用力和反作用力，可能都做负功 D. 作用力和反作用力，做功的绝对值可能不等 2. 如图所示，电梯与水平地面成θ角，质量为m的人站在电梯上，随电梯斜向上匀速运动，电梯对人的支持力为F，已知人与电梯之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在运动距离L的过程中，下列结论正确的是（　　） A. 重力做功为mgLsinθ B. 支持力做功FL C. 摩擦力做功为μmgLcosθ D. 合力做功为0 3. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（　　） A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒 B. 乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒 C. 丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，绳子拉力分别对A和B做功，所以A、B组成的系统机械能不守恒 D. 丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒 4. 某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，分别用力、、将质量为m的物体，由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度，从斜面底端拉到斜面的顶端。在此过程中，力、、的平均功率关系为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则以下说法正确的是（　　） ①物体落到海平面时的势能为mgh ②重力对物体做的功为mgh ③物体在海平面上的动能为 ④物体在海平面上的机械能为 A. ①②③ B. ①③④ C. ②③④ D. ②④ 7. 如图所示，表面光滑的斜面固定在地面上其顶端装有轻质光滑的定滑轮。小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮，A、B处于同一高度并保持静止。剪断轻绳，A、B物块下落到地面。此过程中（　　） A. 两物块所用的时间相同 B. 两物块重力的平均功率相同 C. 两物块速度的变化快慢相同 D. 两物块重力势能的变化量相同 8. 长为L的均匀链条，总质量为m，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌面下滑，取桌面为零势能参考平面，重力加速度为g，以下说法正确的是（　　 ） A. 链条滑至刚刚离开桌面时的速度大小为 B. 开始时两部分链条重力势能之和为 C. 刚离开桌面时，整个链条的重力势能为 D. 从开始运动到刚离开桌面，整个链条的重力势能变化了 9. 如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则(　　) A. 物块机械能守恒 B. 物块和弹簧组成的系统机械能守恒 C. 物块机械能减少 D. 物块和弹簧组成的系统机械能减少 10. 如图所示，某一斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停止。已知斜面倾角为，小木块质量为m，小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，A、O两点的距离为x。在小木块从斜面顶端滑到A点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 如果h和一定，越大，x越大 B. 如果h和一定，越大，x越小 C. 摩擦力对木块做功为 D. 重力对木块做功为 二、多项选择题：本题共5个小题，每小题4分，共20分，每个小题有多个选项符合题意，选对但不全者得2分，有错选者不得分。 11. 如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R（R视为质点）。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，R从坐标原点O以速度匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。测出某时刻R的坐标为，则此时（ ） A. R的加速度大小为 B. R的加速度大小为 C. R的速度大小为 D. R的速度大小为 12. 如图所示，一长L=10m的水平传送带AB，以恒定速度v=8m/s顺时针运动现有一质量为m=2kg的物块以水平向右的初速度从传送带左端A处滑上传送带，物块与带面间的动摩擦因数μ=0.4（g=10m/s2）。则下列说法正确的是（　　） A. 经过1s，滑动摩擦力对物块做功为-48J B. 经过1s，物块机械能变化量为48J C. 物块从A到B点过程中，物块动能增加64J D. 物块从A到B点过程中，系统内能增加16J 13. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为零势能面，该物体的和随它离开地面的高度的变化如图所示。重力加速度取。由图中数据可得（　　） A. 时，物体的速率为 B. 物体的质量为 C. 时，物体的动能 D. 从地面到，物体的动能减少 14. “碳中和”、“低碳化”、“绿色奥运”是北京冬奥会的几个标签。本次冬奥会运行超1000辆氢能源汽车，是全球最大的一次燃料电池汽车示范。某款质量为M的氢能源汽车（如图所示）在一次测试中，沿平直公路以恒定功率P从静止启动做直线运动，行驶路程x，恰好达到最大速度。已知该车所受阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A. 车速从0增至的过程中，该车做加速度变大的加速直线运动 B. 启动过程中，牵引力对车做的功为 C. 车速从0增至的加速时间为 D. 车速为时，车的加速度大小为 15. 如图所示，在水平底座上沿竖直方向固定一光滑杆，构成总质量为3m的支架，轻弹簧套在光滑杆上。一质量为m的圆环从距弹簧上端H处由静止释放，在O点接触弹簧后，将弹簧压缩。已知弹簧的劲度系数为k，弹性势能的表达式为（x为弹簧形变量），重力加速度为g，若弹簧的形变始终在弹性限度内且不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 在圆环压缩弹簧的过程中，圆环所受合力先增大后减小 B. 圆环下落过程中的最大速度为 C. 当圆环运动到最低点时，底座对水平地面的压力大于4mg D. 圆环下落到最低点后反弹到最高点的过程中，圆环的机械能先增大后保持不变 三、非选择题：本题共4小题，满分50分 16. 实验小组用“自由落体法”验证机械能守恒定律，实验装置如图。 （1）下列操作或分析中正确的有______； A.必须要称出重物的质量 B.计时器两限位孔必须在同一竖直线上 C.实验时，应先打开电源，再释放重锤 D.可以用v=gt或计算某点的速度 （2）小明同学选出一条清晰的纸带如图，其中O点为计时器打下的第一个点，A、B、C为纸带上三个连续的打点，打点计时器所接交变电源的频率为50Hz，测得OA、OB、OC间的距离如图，重锤的质量为1.00kg，g取9.8m/s2，则计时器打下B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了ΔEp=______J，重锤动能的增加量为ΔEk=______J，（以上结果均保留三位有效数字）在误差允许的范围内，ΔEp≈ΔEk，则验证了机械能守恒定律； （3）小华同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v以及v2，请根据下表中数据在图中作出v2-h图像______； v/m·s-1 0.98 1.17 1.37 1.56 1.82 1.95 v2/m2·s-2 0.96 1.37 1.88 2.43 3.31 3.80 h/×10-2m 4.92 7.02 9.63 12.50 15.68 19.48 （4）小明、小华两同学验证的方法谁更合理？______请简要阐述小华同学根据v2-h图像验证机械能守恒的依据______。 17. 如图所示，升降机内斜面的倾角，质量为2kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动，在升降机以5m/s的速度匀速上升4s的过程中．（g取），求： (1)斜面对物体的支持力所做的功； (2)斜面对物体的摩擦力所做的功； (3)物体重力所做的功； (4)合外力对物体所做的功。 18. 某型号的新型能源汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为1×103kg，在水平路面上正常行驶时所受到的阻力为车重的（g取10m/s2）。设行驶过程中，汽车受到的阻力大小不变，求： （1）汽车在水平路面上行驶时能达到的最大速度； （2）汽车以额定功率加速行驶，当速度达到20m/s时的加速度大小； （3）若汽车以0.5m/s2的加速度匀加速启动，求匀加速过程维持的时间； （4）若汽车达到额定功率后保持功率不变，继续行驶20s达到最大速度，求汽车继续加速运动的位移。 19. 如图所示，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r=0.4m的细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧，轻弹簧下端固定，上端恰好与管口D端齐平。质量为m=0.5kg的小球从曲面上距BC的高度为h=0.8m处由静止开始下滑，进入管口C端时的速度为2m/s，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为EP=0.125J。已知小球与BC间的动摩擦因数μ=0.5。求： （1）小球到达B点时的速度大小vB； （2）水平面BC的长度； （3）在压缩弹簧的过程中小球的最大速度vm。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第二学期3月阶段测试 高一物理试题 一、单项选择题：本题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项实符合题目要求的。 1. 下列关于一对作用力和反作用力的说法中不正确的是（　　） A. 作用力和反作用力一定是一个做正功，一个做负功 B. 作用力和反作用力，可能都做正功 C. 作用力和反作用力，可能都做负功 D. 作用力和反作用力，做功的绝对值可能不等 【答案】A 【解析】 【详解】作用力与反作用力做功，没有直接关系，作用力和反作用力的作用点的位移可能同向，也可能反向，大小可以相等，也可以不等，故作用力和反作用力对发生相互作用的系统做功不一定相等，故作用力和反作用力可能都做正功，都做负功，一个正功和一个负功，一个做功和一个不做功，故A错误，BCD正确。 本题选不正确，故选A。 2. 如图所示，电梯与水平地面成θ角，质量为m的人站在电梯上，随电梯斜向上匀速运动，电梯对人的支持力为F，已知人与电梯之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在运动距离L的过程中，下列结论正确的是（　　） A. 重力做功为mgLsinθ B. 支持力做功FL C. 摩擦力做功为μmgLcosθ D. 合力做功为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据功的定义可知重力做功 A错误； B．由于支持力方向竖直向上，因此支持力做功 B错误； C．由于物体匀速运动，不受摩擦力作用，因此摩擦力做功为零，C错误； D．由于物体匀速运动，所受合力为零，因此合力做功也为零，D正确。 故选D。 3. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（　　） A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒 B. 乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒 C. 丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，绳子拉力分别对A和B做功，所以A、B组成的系统机械能不守恒 D. 丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，弹簧的弹性势能增加，故A机械能减少，故A错误； B．乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体A将向右运动，故物体B对物体A的弹力对物体A做功，物体A的动能增加，物体B机械能减少，故B错误； C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B组成的系统只有重力做功，所以A、B组成的系统机械能守恒，故C错误； D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的动能和重力势能均不变，小球的机械能守恒，故D正确。 故选D。 4. 某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】篮球做曲线运动，所受合力指向运动轨迹的凹侧。 故选A。 5. 如图所示，分别用力、、将质量为m的物体，由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度，从斜面底端拉到斜面的顶端。在此过程中，力、、的平均功率关系为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】三种情况由牛顿第二定律分别可得 由于三种情况物体均由静止以相同的加速度上滑到斜面顶端，由运动学规律可得 故物体到达斜面顶端的速度v相等，力、、的平均功率可表示为 对比可得，、、的平均功率为 故选A。 6. 如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则以下说法正确的是（　　） ①物体落到海平面时的势能为mgh ②重力对物体做的功为mgh ③物体在海平面上的动能为 ④物体在海平面上的机械能为 A. ①②③ B. ①③④ C. ②③④ D. ②④ 【答案】C 【解析】 【详解】以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为，故①错误； 重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关，抛出点与海平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对物体做功为，故②正确； 由动能定理得 物体在海平面上的动能为，故③正确； 整个过程机械能守恒，即初、末状态的机械能相等，以地面为零势能面，抛出时的机械能为，所以物体在海平面时的机械能也为，故④正确。 故选C。 7. 如图所示，表面光滑的斜面固定在地面上其顶端装有轻质光滑的定滑轮。小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮，A、B处于同一高度并保持静止。剪断轻绳，A、B物块下落到地面。此过程中（　　） A. 两物块所用的时间相同 B. 两物块重力的平均功率相同 C. 两物块速度的变化快慢相同 D. 两物块重力势能的变化量相同 【答案】B 【解析】 【详解】AC．剪断轻绳，A自由下落加速度为重力加速度g，B沿斜面下滑，加速度为 故A的加速度大于B的加速度，故A速度的变化较快。又下落到地面过程中， 解得 ， 则B下落用的时间较长，故AC错误； D．初始平衡时，有 两物块下落高度相同，两物块重力势能的变化量分别为 故D错误； B．A重力的平均功率 B重力的平均功率 故B正确。 故选B 8. 长为L的均匀链条，总质量为m，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌面下滑，取桌面为零势能参考平面，重力加速度为g，以下说法正确的是（　　 ） A. 链条滑至刚刚离开桌面时的速度大小为 B. 开始时两部分链条重力势能之和为 C. 刚离开桌面时，整个链条的重力势能为 D. 从开始运动到刚离开桌面，整个链条的重力势能变化了 【答案】A 【解析】 【详解】A．开始时链条的机械能为 当链条刚脱离桌面时的机械能 由机械能守恒可得 解得，故A正确； B．开始时两部分链条重力势能之和为，故B错误； C．刚离开桌面时，整个链条的重力势能为，故C错误； D．从开始运动到刚离开桌面，整个链条的重力势能变化了，故D错误。 故选A。 9. 如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则(　　) A. 物块机械能守恒 B. 物块和弹簧组成的系统机械能守恒 C. 物块机械能减少 D. 物块和弹簧组成的系统机械能减少 【答案】D 【解析】 【分析】根据机械能守恒条件求解． 由A运动到C的过程中，物体的动能变化为零，重力势能减小量等于机械能的减小量． 整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功． 【详解】A．对于物体来说，从A到C要克服空气阻力做功，从B到C又将一部分机械能转化为弹簧的弹力势能，因此机械能肯定减少．故A错误； B．对于物块和弹簧组成的系统来说，物体减少的机械能为（克服空气阻力所做的功+弹簧弹性势能），而弹簧则增加了弹性势能，因此整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功．故B错误； C．由A运动到C的过程中，物体的动能变化为零，重力势能减小量等于机械能的减小量． 所以物块机械能减少mg（H+h），故C错误； D．物块从A点由静止开始下落，加速度是，根据牛顿第二定律得： ，所以空气阻力所做的功为，整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功，所以物块、弹簧和地球组成的系统机械能减少，故D正确。 故选D。 【点睛】本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件即可，注意题目中的研究对象的选择。 学会运用能量守恒的观点求解问题，知道能量是守恒的和能量的转化形式。 10. 如图所示，某一斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停止。已知斜面倾角为，小木块质量为m，小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，A、O两点的距离为x。在小木块从斜面顶端滑到A点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 如果h和一定，越大，x越大 B. 如果h和一定，越大，x越小 C. 摩擦力对木块做功为 D. 重力对木块做功为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．对小木块运动的整个过程，根据动能定理有 解得 所以x与θ无关，故AB错误； CD．根据前面分析可知重力对木块做功为 摩擦力对木块做功为 故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共5个小题，每小题4分，共20分，每个小题有多个选项符合题意，选对但不全者得2分，有错选者不得分。 11. 如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R（R视为质点）。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，R从坐标原点O以速度匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。测出某时刻R的坐标为，则此时（ ） A. R的加速度大小为 B. R的加速度大小为 C. R的速度大小为 D. R的速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．y轴方向上，R做匀速直线运动，x轴方向上，R做初速度为零的匀加速直线运动，则 解得 ， 故A正确，B错误； CD．x轴方向上，R的速度大小为 R的速度大小为 故C错误，D正确。 故选AD。 12. 如图所示，一长L=10m的水平传送带AB，以恒定速度v=8m/s顺时针运动现有一质量为m=2kg的物块以水平向右的初速度从传送带左端A处滑上传送带，物块与带面间的动摩擦因数μ=0.4（g=10m/s2）。则下列说法正确的是（　　） A. 经过1s，滑动摩擦力对物块做功为-48J B. 经过1s，物块机械能变化量为48J C. 物块从A到B点过程中，物块动能增加64J D. 物块从A到B点过程中，系统内能增加16J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．物块刚滑上传动带时做匀加速直线运动，由运动学知识有 解得 即物块匀加速时间为，经过1s，滑动摩擦力对物块做功为 代入数据解得经过1s，滑动摩擦力对物块做功为，A错误； B．经过1s，物块机械能变化量为，B正确； C．时物块与传送带共速，之后物块做匀速直线运动，故物块从A到B过程中，物块动能增加，C错误； D．前一秒物块的位移为 前一秒传送带的位移为 由功能关系可知物块从A到B过程中，系统内能增加 联立解得物块从A到B过程中，系统内能增加，D正确。 故选BD。 13. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为零势能面，该物体的和随它离开地面的高度的变化如图所示。重力加速度取。由图中数据可得（　　） A. 时，物体的速率为 B. 物体的质量为 C. 时，物体的动能 D. 从地面到，物体的动能减少 【答案】BD 【解析】 【详解】B．由图象可知，当时，物体的重力势能为，根据重力势能的表达式 可得物体的质量为，故B正确； A．当时，物体的重力势能为0，所以有 又因为 代入数据解得时，物体的速率为。故A错误； C．由图像可知当时，物体的机械能总量为，重力势能为，所以有，故C错误； D．在地面时，物体的动能为；当时，物体的机械能总量为，重力势能为，则物体的动能为 所以从地面到，物体的动能减少了。故D正确。 故选BD。 14. “碳中和”、“低碳化”、“绿色奥运”是北京冬奥会的几个标签。本次冬奥会运行超1000辆氢能源汽车，是全球最大的一次燃料电池汽车示范。某款质量为M的氢能源汽车（如图所示）在一次测试中，沿平直公路以恒定功率P从静止启动做直线运动，行驶路程x，恰好达到最大速度。已知该车所受阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A. 车速从0增至的过程中，该车做加速度变大的加速直线运动 B. 启动过程中，牵引力对车做的功为 C. 车速从0增至的加速时间为 D. 车速为时，车的加速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．汽车以恒定功率启动，根据可知，启动过程中速度增大，则牵引力减小，根据牛顿第二定律有 可知加速度减小，则车做加速度减小的加速运动，A错误； B．由题意可知汽车所受的阻力为 启动过程，由动能定理有 牵引力对车做的功为，B正确； C．由题意可知汽车所受的阻力为 车速从0增至的过程中，根据动能定理有 联立解得，C正确； D．车速为时，牵引力为 由牛顿第二定律有 联立解得，D错误。 故选BC。 15. 如图所示，在水平底座上沿竖直方向固定一光滑杆，构成总质量为3m的支架，轻弹簧套在光滑杆上。一质量为m的圆环从距弹簧上端H处由静止释放，在O点接触弹簧后，将弹簧压缩。已知弹簧的劲度系数为k，弹性势能的表达式为（x为弹簧形变量），重力加速度为g，若弹簧的形变始终在弹性限度内且不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 在圆环压缩弹簧的过程中，圆环所受合力先增大后减小 B. 圆环下落过程中的最大速度为 C. 当圆环运动到最低点时，底座对水平地面的压力大于4mg D. 圆环下落到最低点后反弹到最高点的过程中，圆环的机械能先增大后保持不变 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．在圆环压缩弹簧的过程中，弹力逐渐增大，刚开始重力大于弹力，合力减小，后来重力小于弹力，合力增大，A错误； B．当弹力等于重力时，圆环速度最大，设此时压缩量为x，据平衡条件及能量守恒可得 可解得，B正确； C．当圆环运动至最低点时，圆环的加速度竖直向上，处于超重状态，由牛顿第二定律可知此时弹簧对圆环的作用力 则圆环对弹簧的压力大于mg，因此底座对水平地面的压力一定大于4mg，C正确； D．圆环下落到最低点后反弹到最高点的过程中，与弹簧接触的过程，弹簧弹力做正功，圆环的机械能增大，离开弹簧后只有重力做功，机械能保持不变，D正确。 故选BCD。 三、非选择题：本题共4小题，满分50分 16. 实验小组用“自由落体法”验证机械能守恒定律，实验装置如图。 （1）下列操作或分析中正确的有______； A.必须要称出重物的质量 B.计时器两限位孔必须在同一竖直线上 C.实验时，应先打开电源，再释放重锤 D.可以用v=gt或计算某点的速度 （2）小明同学选出一条清晰的纸带如图，其中O点为计时器打下的第一个点，A、B、C为纸带上三个连续的打点，打点计时器所接交变电源的频率为50Hz，测得OA、OB、OC间的距离如图，重锤的质量为1.00kg，g取9.8m/s2，则计时器打下B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了ΔEp=______J，重锤动能的增加量为ΔEk=______J，（以上结果均保留三位有效数字）在误差允许的范围内，ΔEp≈ΔEk，则验证了机械能守恒定律； （3）小华同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v以及v2，请根据下表中数据在图中作出v2-h图像______； v/m·s-1 0.98 1.17 1.37 1.56 1.82 1.95 v2/m2·s-2 0.96 1.37 1.88 2.43 3.31 3.80 h/×10-2m 4.92 7.02 9.63 12.50 15.68 19.48 （4）小明、小华两同学验证的方法谁更合理？______请简要阐述小华同学根据v2-h图像验证机械能守恒的依据______。 【答案】 ①. BC ②. 1.88 ③. 1.84 ④. ⑤. 小华的更合理 ⑥. 求出图像的斜率是否近似为2g 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]A．因为我们是比较mgh、 的大小关系，故m可约去，不需要测量重锤的质量，A错误； B．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线，B正确； C．实验时，应先打开电源，再释放重锤，C正确； D．因有阻力作用，重物下落的实际加速度 ，不可以用 或 计算某点的速度，D错误。 故选BC。 （2）[2] B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 [3] 打点计时器所接交变电源的频率为50Hz，则相邻两个点之间的时间间隔为0.02s，B点的速度为 重锤动能的增加量 （3）[4] 图像如图所示 （4）[5] 小华同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v以及v2，作出v2-h图像，充分利用了纸带，能更好的减小误差，所以小华的更合理。 [6] 实验需要验证的机械能守恒的表达式为 表达式变形为 图像的斜率等于2g 17. 如图所示，升降机内斜面的倾角，质量为2kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动，在升降机以5m/s的速度匀速上升4s的过程中．（g取），求： (1)斜面对物体的支持力所做的功； (2)斜面对物体的摩擦力所做的功； (3)物体重力所做的功； (4)合外力对物体所做的功。 【答案】(1)300J；(2)100J；(3)；(4)0 【解析】 【详解】物体置于升降机内随升降机一起匀速运动过程中，处于受力平衡状态，受力分析如图所示 由平衡条件得 代入数据得 由恒力做功的公式得 (1)斜面对物体的支持力所做的功 (2)斜面对物体的摩擦力所做的功 (3)物体重力做的功 (4)合外力对物体做的功 方法一 方法二 18. 某型号的新型能源汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为1×103kg，在水平路面上正常行驶时所受到的阻力为车重的（g取10m/s2）。设行驶过程中，汽车受到的阻力大小不变，求： （1）汽车在水平路面上行驶时能达到的最大速度； （2）汽车以额定功率加速行驶，当速度达到20m/s时的加速度大小； （3）若汽车以0.5m/s2的加速度匀加速启动，求匀加速过程维持的时间； （4）若汽车达到额定功率后保持功率不变，继续行驶20s达到最大速度，求汽车继续加速运动的位移。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）达到的最大速度 （2）以额定功率加速行驶，当速度达到20m/s时 则加速度 （3）若汽车以0.5m/s2的加速度匀加速启动 匀加速能达到的最大速度 则匀加速运动中 解得 （4）继续行驶20s达到最大速度 根据动能定理得 联立解得 19. 如图所示，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r=0.4m的细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧，轻弹簧下端固定，上端恰好与管口D端齐平。质量为m=0.5kg的小球从曲面上距BC的高度为h=0.8m处由静止开始下滑，进入管口C端时的速度为2m/s，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为EP=0.125J。已知小球与BC间的动摩擦因数μ=0.5。求： （1）小球到达B点时的速度大小vB； （2）水平面BC的长度； （3）在压缩弹簧的过程中小球的最大速度vm。 【答案】（1）4m/s；（2）1.2m；（3） 【解析】 【分析】 【详解】(1)小球沿AB轨道从静止滑至B的过程，由机械能守恒得 解得 (2)小球在BC段运动的过程中，由动能定理得 解得 (3)小球加速度为零时速度最大，此时有 解得 小球从C到速度最大的过程，机械能守恒 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $