山西省运城市临猗县高一（下）开学复课摸底考试物理试题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 山西省运城市临猗县高一（下）开学复课摸底考试物理试题（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 320.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-09 10:18:55 | ||
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文档简介
山西省运城市临猗县高一（下）开学复课摸底考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．质量为m的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为h的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。则（ ）
A．起跳阶段，地面对人的弹力不做功
B．上升过程中，重力势能增加mgh
C．从起跳最低点到上升最高点过程先超重后失重
D．刚接触海绵垫时，在竖直方向即做减速运动
2．如图所示，摆球质量为m，悬绳长为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力F阻的大小不变，重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（ ）
A．重力做功为mgL
B．绳的拉力做功为mgL
C．空气阻力F阻做功为-mgL
D．空气阻力F阻做功为-F阻·πL
3．在冰壶比赛中，红壶以一定速度与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞，碰撞时间极短，如甲图所示．碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面，来减小阻力．碰撞前后两壶运动的v-t图象如乙图中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行．已知两冰壶质量相等，由图象可得
A．红、蓝两壶的碰撞可能是弹性碰撞
B．碰撞后，蓝壶的瞬时速度为0.8m/s
C．碰撞后，红、蓝两壹运动的时间之比为1：6
D．碰撞后，红、蓝两壶与冰面间的动摩擦因数之比为5：4
4．如图所示，滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点．则能大致反映整个运动过程中，滑块的加速度a、速度v随时间t，重力对滑块所做的功W、动能Ek与位移x关系的是（取初始位置为坐标原点、初速度方向为正方向）
A． B．
C． D．
5．某特技演员驾驶汽车通过竖直平面内半径为的环形车道，汽车以的速度从最低点进入车道，以速度通过最高点。已知演员与汽车的总质量为，汽车可视为质点，重力加速度，则汽车在进入车道从最低点上升到最高点的过程中（ ）
A．汽车在轨道最低点时，轨道受到的压力大小为
B．汽车在最低点处于失重状态
C．汽车重力势能减少了
D．汽车机械能增加了
二、单选题
6．物体在运动过程中，克服重力做功50J，则以下说法中正确的是（ ）
A．物体的高度一定降低了 B．物体的高度一定升高了
C．物体的重力势能一定是50J D．物体的重力势能一定减小50J
7．汽车在水平的公路上匀速直线运动，行驶速度为18m/s，其输出功率为36kW，则汽车所受到的阻力是：（ ）
A．2000N B．3000N C．4000N D．5000N
8．如图所示，总长为的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开始时底端对齐，当略有扰动时其一端下落，铁链开始滑动，当铁链脱离滑轮瞬间铁链速度为（ ）
A． B． C． D．
9．航空母舰上舰载机在某次降落中，若航母保持静止，以飞机着舰为计时起点，飞机的速度随时间变化关系如图所示．飞机在时恰好钩住阻拦索中间位置，此时速度；在时飞机速度．从t1到t2时间内图线是一段直线．则以下说法中正确是（ ）
A．时间内飞机做曲线运动
B．到时间内飞机做匀速运动
C．可以求出到时间内飞机受到的合外力
D．可以求出飞机从到时间内飞机在航空母舰上滑行的距离
10．一个质量为1kg的物体，以2m/s的速度在光滑水平面上向右滑行，从某个时刻起，在物体上作用一个向左的水平力，经过一段时间，物体的速度方向变为向左，大小仍然是2m/s，在这段时间内水平力对物体做的功为
A．32J B．8J C．16J D．0J
11．如图所示，一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m的小球．一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度ω匀速转动，当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为（ ）
A．杆对小球作用力的方向沿着杆
B．杆对小球作用力一定大于mg
C．拉力的瞬时功率为mgωL
D．拉力的瞬时功率为mgωL
12．如图所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的点，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．斜面对小球的支持力做功
B．重力对小球不做功
C．绳的拉力对小球不做功
D．摩擦力对小球不做功
三、实验题
13．某同学利用如图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律倾角θ=37°的轨道末端有一段很短的光滑小圆弧，可使钢球从离地H的高度处水平飞出。将钢球从轨道的不同高度h静止释放，测出相应的钢球落点距轨道末端的水平距离s：
(1)若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2＝_______（用H、h表示），该同学根据理论值在图（b）中做出了s2－h关系图像。
(2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示并在图（b）的坐标纸上做出了实验所得的s2－h关系图。
h（10－1m） 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
s2(10-1m2) 2.60 3.90 5.20 6.50 7.80
(3)该同学通过分析确定是因为轨道的粗糙造成了实验得到的图像与理论图像有较大的差异，请根据两个图像算出倾斜轨道与钢球间的动摩擦因素＝_______。
四、解答题
14．通过探究得到弹性势能的表达式为。式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长（或缩短）的长度。请利用弹性势能的表达式计算下列问题。放在地面上的物体，上端系在劲度系数k＝400N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图所示。手拉绳子的另一端，当往下拉0.1m时，物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h＝0.5m高处。如果不计弹簧质量和各种摩擦，求拉力所做的功以及弹簧的弹性势能。
15．现代典型的燃煤蒸汽发电厂总效率一般为40%。有一座大型燃煤发电厂，如果发出的电力，可供一个大城市使用。如图表示这座发电厂的能量流向。请回答：
（1）燃煤提供的能量应等于哪几项能量之和？
（2）图中烟囱废气所带走的能量没有标出，请你算出来。
（3）算出这座发电厂的总效率。
（4）根据如图所示的电厂能量流向，你认为在哪些地方作些改进，可以提高发电厂的总效率？
16．质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平拉力的作用．力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变．求：
（1）t=0时刻物体的加速度；
（2）t=0时到t=2t0过程中拉力做的功；
（3）t=2t0和t=3t0时拉力的功率之比．
17．质量为m=2000kg、额定功率为P=60 kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为vm=30 m/s.若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a=2 m/s2，运动中的阻力不变．求：
（1）汽车所受阻力的大小；
（2）汽车做匀加速运动的时间；
（3）3s末汽车的瞬时功率.
18．嘉年华上有一种回力球游戏，某人在半圆轨道前某处以初速度v0=5m/s与水平方向成37°角从A点斜向上抛出小球a，小球a恰好水平进入半圆轨道内侧的最低点B，B处有一锁定的弹簧（忽略弹簧的长度）连接小球b，弹簧被撞击后瞬间锁定解除，弹性势能全部转化为b球的动能，b球沿圆轨道运动。C、B分别为一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道的最高点和最低点，b球经过最高点C后水平抛出，又恰好回到抛球人手中A点。若不计空气阻力，已知半圆形轨道的半径R=0.4m，小球b质量m=0.2kg，当地重力加速度为10m/s2，求：
（1）B点离抛球点的竖直高度h；
（2）小球b到达轨道最高点C时，轨道对小球的压力大小；
（3）弹簧锁定时的弹性势能。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．该同学起跳脚蹬地的过程中，地面对人的弹力方向上没位移，所以弹力不做功，A正确；
B．上升过程中，人的重心上升的高度小于h，则重力势能增加量小于mgh，B错误；
C．从起跳最低点到上升最高点过程该同学先加速运动离地后做减速运动，即加速度先向上然后向下，则先超重后失重，C正确；
D．刚接触海绵垫时，重力大于海面的弹力，先做加速运动，当重力小于海面的弹力后做减速运动，D错误。
故选AC。
2．AD
【解析】
【详解】
A．重力做功为WG=mgL，选项A正确；
B．绳的拉力与速度垂直，则做功为零，选项B错误；
CD．空气阻力F阻做功为
选项C错误，D正确。
故选AD。
3．BD
【解析】
【详解】
设碰后蓝壶的速度为v，碰前红壶的速度=1.0m/s，碰后速度为=0.2m/s，碰撞过程系统动量守恒，由动量守恒定律得：，代入数据解得：v=0.8m/s，碰撞过程两壶损失的动能为：m>0，所以红蓝两壶碰撞过程是非弹性碰撞，A错误，B正确；设碰撞后，蓝壶经过ts时间停止运动，根据三角形相似法知，，解得蓝壶运动时间：=5s，由图示图线可知，红壶的加速度大小：m/s2，碰撞后红壶的运动时间：s，则碰撞后红、蓝壶运动时间之比为1：5，C错误；蓝壶的加速度大小：m/s2，由牛顿第二定律得：，解得动摩擦因数：，则红、蓝壶与冰面间的动摩擦因数之比：，D正确．
4．BC
【解析】
【详解】
取初速度方向为正，则上滑时的加速度a1=-=-（gsinθ+μgcosθ），下滑时的加速度a2==gsinθ-μgcosθ．知|a1|＞a2．根据位移公式x=at2，由于下滑与上滑过程位移大小相等，则知下滑时间t2大于上滑的时间t1．由于机械能有损失，返回到出发点时速度小球出发时的初速度．根据速度时间图线的斜率表示加速度，故A错误，B正确；重力做功为：W=-mgh=-mgxsinθ，故C正确；由动能定理可知，上滑时 ；下滑时：，由数学知识可知，应该是动能与位移的大小，因此此图是错误的，故D错误。
故选BC.
5．AD
【解析】
【详解】
A．在最低点时
解得
选项A正确；
B．汽车在最低点时，加速度向上，处于超重状态，选项B错误；
C．汽车重力势能增加了
选项C错误；
D．汽车机械能增加了
选项D正确。
故选AD。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
克服重力做功，即重力做负功，重力势能增加，高度升高，克服重力做功50J，重力势能就增加50J，但不知道零势面，故势能不知，故ACD错误，B正确。
故选B。
7．A
【解析】
【分析】
【详解】
速度v=18m/s，输出功率为P=3.6×104W，根据P=Fv，汽车匀速行驶得，汽车所受到的阻力
故选A。
8．B
【解析】
【详解】
铁链从开始到刚脱离滑轮的过程中,链条重心下降的高度为,链条下落过程,由机械能守恒定律,得: ，计算得出: ，故B正确，ACD错误；
故选B．
【点睛】链条在下滑的过程中,对链条整体,只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律求出链条的速度．
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．v-t图象只能表示直线运动，时间内飞机的速度方向不变，仍做直线运动，故A错误；
B．时间内飞机的加速度不变，做匀减速直线运动，故B错误；
C．根据v—t图象可以求出时间内飞机的加速度，但不知道飞机的质量，所以无法求出飞机受到合外力，故C错误；
D．飞机在时间内的位移，即为v—t图象与t轴围成的面积，此面积是可以求出来的，故D正确。
故选D。
10．D
【解析】
【详解】
由动能定理可知：．故选D.
点睛：由于本题中水平力是否恒定不确定，所以只能用动能定理来解决，只要明确初动能和末动能大小，无须关注速度的方向．
11．C
【解析】
【详解】
AB．由于杆以角速度ω匀速转动，合外力指向圆心，根据力的合成与分解，判断杆对小球作用力的方向不是沿着杆，大小可能小于重力，所以AB均错误；
CD．根据力矩平衡有
解得
速度大小为
分析可知力与速度的夹角
所以拉力的瞬时功率为
故C正确，D错误。
故选C。
12．C
【解析】
【详解】
AC．斜面的支持力、绳的拉力总是与小球的运动方向垂直，故不做功，故A错误，C正确；
B．小球在重力方向上有位移，因而重力对小球做功，故B错误；
D．摩擦力方向总与小球的速度方向相反，摩擦力对小球做负功，故D错误；
故选C。
13． 4Hh 0.26
【解析】
【分析】
(1)利用下落时机械能守恒求出抛出的速度，然后根据平抛运动规律即可求解出正确结果；
(3)出现误差的原因在于摩擦力做功，根据动能定理列式，由描点得出的图像找出合适的数据即可求得动摩擦因数。
【详解】
(1)[1]物体在光滑轨道上下落时，机械能守恒有
平抛后水平方向
竖直方向
联立上述式子可解得
故答案为：。
(3)[2]钢球下滑过程需要克服摩擦力做功，根据动能定理有
整理可得
由题意可得理论值的，实际的
联立可解得
故答案为0.26。
14．22J；2J
【解析】
【详解】
由题意知弹簧的最大伸长量x＝0.1m
弹性势能
刚好离开地面时，G＝F＝kx＝400×0.1N＝40N
则物体缓慢升高，F＝40N，物体上升h＝0.5m
拉力克服重力做功W＝Fl＝mgh＝40×0.5J＝20J
则拉力共做功W′＝（20＋2）J＝22J
15．（1）燃煤提供的能量等于进入涡轮机的能量和通过烟囱排出的能量；（2）（3）；（4）最主要的损耗是涡轮机的损耗；也要尽可能降低通过烟囱废气带走的能量。
【解析】
【分析】
【详解】
（1）燃煤提供的能量等于进入涡轮机的能量和通过烟囱排出的能量；
（2）根据（1）中的分析可得出通过烟囱废气所带走的能量为
（3）由能量流向图可知发电厂发出的电能为，消耗的总能量为，所以总效率为
（4）从能量流向图中可以看出，该发电厂的损耗共达到了，即达到了60%，最主要的损耗是涡轮机的损耗，由冷疑器排出，所以这个地方应作为改造点的重点，降低通过冷疑器是能量的消耗，以此提高涡轮机的效率，进而提高整个电厂的效率，另外，也要尽可能降低通过烟囱废气带走的能量。
16．（1） ，（2） （3）
【解析】
【详解】
（1）根据牛顿第二定律可得：
（2）t=0时到t=2t0过程中做匀加速运动，运动的位移为：
所以拉力做的功为
且t=2t0时的速度为
（3）此后物体的加速度为
所以t=3t0时的速度为
则t=2t0和t=3t0时拉力的功率之比
故本题答案是：（1） ，（2） （3）
点睛：结合图像求出不同时间段的加速度，并利用运动学公式求出各个时刻点的速度值，即可求解本题．
17．（1）2×103N（2）5s（3）36kW
【解析】
【详解】
（1）当汽车以最大速度运动时，此时汽车的加速度为零
所以
（2）汽车匀加速的末速度为
由速度公式可知
所以匀加速的时间为
（3）3s末汽车的速度等于
此时汽车的牵引力为
所以此时汽车的瞬时功率为
点睛：①汽车匀加速运动启动,因为牵引力不变,根据P=Fv可以知道随着汽车速度的增加,汽车的实际功率在增加,此过程汽车做匀加速运动,当实际功率达到额定功率时,功率不能增加了,随着速度增大,牵引力减小.当牵引力减小到等于阻力时,加速度等于零,速度达到最大值.根据平衡条件和功率公式P=Fv求解阻力大小．
②可根据牛顿第二定律和运动学公式求出匀加速直线运动的时间．
18．（1）h=0.45m；（2）FN=0.88N；（3）EP=2.176J。
【解析】
【详解】
（1）小球a从A点到B点的逆过程是平抛运动，则运动到B点时间为
B点离抛球点的竖直高度
代入数据解得h=0.45m
（2）C点和A点的水平距离为
设小球从C点平抛运动回到A点的时间为t2，有
2R+h=
又因为
在C点对小球b由牛顿第二定律得
解得轨道在对小球的压力大小为FN=0.88N
（3）由能量守恒定律得弹簧锁定时的弹性势能为
代入数据解得Ep=2.176J
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．质量为m的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为h的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。则（ ）
A．起跳阶段，地面对人的弹力不做功
B．上升过程中，重力势能增加mgh
C．从起跳最低点到上升最高点过程先超重后失重
D．刚接触海绵垫时，在竖直方向即做减速运动
2．如图所示，摆球质量为m，悬绳长为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力F阻的大小不变，重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（ ）
A．重力做功为mgL
B．绳的拉力做功为mgL
C．空气阻力F阻做功为-mgL
D．空气阻力F阻做功为-F阻·πL
3．在冰壶比赛中，红壶以一定速度与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞，碰撞时间极短，如甲图所示．碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面，来减小阻力．碰撞前后两壶运动的v-t图象如乙图中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行．已知两冰壶质量相等，由图象可得
A．红、蓝两壶的碰撞可能是弹性碰撞
B．碰撞后，蓝壶的瞬时速度为0.8m/s
C．碰撞后，红、蓝两壹运动的时间之比为1：6
D．碰撞后，红、蓝两壶与冰面间的动摩擦因数之比为5：4
4．如图所示，滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点．则能大致反映整个运动过程中，滑块的加速度a、速度v随时间t，重力对滑块所做的功W、动能Ek与位移x关系的是（取初始位置为坐标原点、初速度方向为正方向）
A． B．
C． D．
5．某特技演员驾驶汽车通过竖直平面内半径为的环形车道，汽车以的速度从最低点进入车道，以速度通过最高点。已知演员与汽车的总质量为，汽车可视为质点，重力加速度，则汽车在进入车道从最低点上升到最高点的过程中（ ）
A．汽车在轨道最低点时，轨道受到的压力大小为
B．汽车在最低点处于失重状态
C．汽车重力势能减少了
D．汽车机械能增加了
二、单选题
6．物体在运动过程中，克服重力做功50J，则以下说法中正确的是（ ）
A．物体的高度一定降低了 B．物体的高度一定升高了
C．物体的重力势能一定是50J D．物体的重力势能一定减小50J
7．汽车在水平的公路上匀速直线运动，行驶速度为18m/s，其输出功率为36kW，则汽车所受到的阻力是：（ ）
A．2000N B．3000N C．4000N D．5000N
8．如图所示，总长为的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开始时底端对齐，当略有扰动时其一端下落，铁链开始滑动，当铁链脱离滑轮瞬间铁链速度为（ ）
A． B． C． D．
9．航空母舰上舰载机在某次降落中，若航母保持静止，以飞机着舰为计时起点，飞机的速度随时间变化关系如图所示．飞机在时恰好钩住阻拦索中间位置，此时速度；在时飞机速度．从t1到t2时间内图线是一段直线．则以下说法中正确是（ ）
A．时间内飞机做曲线运动
B．到时间内飞机做匀速运动
C．可以求出到时间内飞机受到的合外力
D．可以求出飞机从到时间内飞机在航空母舰上滑行的距离
10．一个质量为1kg的物体，以2m/s的速度在光滑水平面上向右滑行，从某个时刻起，在物体上作用一个向左的水平力，经过一段时间，物体的速度方向变为向左，大小仍然是2m/s，在这段时间内水平力对物体做的功为
A．32J B．8J C．16J D．0J
11．如图所示，一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m的小球．一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度ω匀速转动，当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为（ ）
A．杆对小球作用力的方向沿着杆
B．杆对小球作用力一定大于mg
C．拉力的瞬时功率为mgωL
D．拉力的瞬时功率为mgωL
12．如图所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的点，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．斜面对小球的支持力做功
B．重力对小球不做功
C．绳的拉力对小球不做功
D．摩擦力对小球不做功
三、实验题
13．某同学利用如图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律倾角θ=37°的轨道末端有一段很短的光滑小圆弧，可使钢球从离地H的高度处水平飞出。将钢球从轨道的不同高度h静止释放，测出相应的钢球落点距轨道末端的水平距离s：
(1)若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2＝_______（用H、h表示），该同学根据理论值在图（b）中做出了s2－h关系图像。
(2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示并在图（b）的坐标纸上做出了实验所得的s2－h关系图。
h（10－1m） 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
s2(10-1m2) 2.60 3.90 5.20 6.50 7.80
(3)该同学通过分析确定是因为轨道的粗糙造成了实验得到的图像与理论图像有较大的差异，请根据两个图像算出倾斜轨道与钢球间的动摩擦因素＝_______。
四、解答题
14．通过探究得到弹性势能的表达式为。式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长（或缩短）的长度。请利用弹性势能的表达式计算下列问题。放在地面上的物体，上端系在劲度系数k＝400N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图所示。手拉绳子的另一端，当往下拉0.1m时，物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h＝0.5m高处。如果不计弹簧质量和各种摩擦，求拉力所做的功以及弹簧的弹性势能。
15．现代典型的燃煤蒸汽发电厂总效率一般为40%。有一座大型燃煤发电厂，如果发出的电力，可供一个大城市使用。如图表示这座发电厂的能量流向。请回答：
（1）燃煤提供的能量应等于哪几项能量之和？
（2）图中烟囱废气所带走的能量没有标出，请你算出来。
（3）算出这座发电厂的总效率。
（4）根据如图所示的电厂能量流向，你认为在哪些地方作些改进，可以提高发电厂的总效率？
16．质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平拉力的作用．力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变．求：
（1）t=0时刻物体的加速度；
（2）t=0时到t=2t0过程中拉力做的功；
（3）t=2t0和t=3t0时拉力的功率之比．
17．质量为m=2000kg、额定功率为P=60 kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为vm=30 m/s.若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a=2 m/s2，运动中的阻力不变．求：
（1）汽车所受阻力的大小；
（2）汽车做匀加速运动的时间；
（3）3s末汽车的瞬时功率.
18．嘉年华上有一种回力球游戏，某人在半圆轨道前某处以初速度v0=5m/s与水平方向成37°角从A点斜向上抛出小球a，小球a恰好水平进入半圆轨道内侧的最低点B，B处有一锁定的弹簧（忽略弹簧的长度）连接小球b，弹簧被撞击后瞬间锁定解除，弹性势能全部转化为b球的动能，b球沿圆轨道运动。C、B分别为一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道的最高点和最低点，b球经过最高点C后水平抛出，又恰好回到抛球人手中A点。若不计空气阻力，已知半圆形轨道的半径R=0.4m，小球b质量m=0.2kg，当地重力加速度为10m/s2，求：
（1）B点离抛球点的竖直高度h；
（2）小球b到达轨道最高点C时，轨道对小球的压力大小；
（3）弹簧锁定时的弹性势能。
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参考答案：
1．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．该同学起跳脚蹬地的过程中，地面对人的弹力方向上没位移，所以弹力不做功，A正确；
B．上升过程中，人的重心上升的高度小于h，则重力势能增加量小于mgh，B错误；
C．从起跳最低点到上升最高点过程该同学先加速运动离地后做减速运动，即加速度先向上然后向下，则先超重后失重，C正确；
D．刚接触海绵垫时，重力大于海面的弹力，先做加速运动，当重力小于海面的弹力后做减速运动，D错误。
故选AC。
2．AD
【解析】
【详解】
A．重力做功为WG=mgL，选项A正确；
B．绳的拉力与速度垂直，则做功为零，选项B错误；
CD．空气阻力F阻做功为
选项C错误，D正确。
故选AD。
3．BD
【解析】
【详解】
设碰后蓝壶的速度为v，碰前红壶的速度=1.0m/s，碰后速度为=0.2m/s，碰撞过程系统动量守恒，由动量守恒定律得：，代入数据解得：v=0.8m/s，碰撞过程两壶损失的动能为：m>0，所以红蓝两壶碰撞过程是非弹性碰撞，A错误，B正确；设碰撞后，蓝壶经过ts时间停止运动，根据三角形相似法知，，解得蓝壶运动时间：=5s，由图示图线可知，红壶的加速度大小：m/s2，碰撞后红壶的运动时间：s，则碰撞后红、蓝壶运动时间之比为1：5，C错误；蓝壶的加速度大小：m/s2，由牛顿第二定律得：，解得动摩擦因数：，则红、蓝壶与冰面间的动摩擦因数之比：，D正确．
4．BC
【解析】
【详解】
取初速度方向为正，则上滑时的加速度a1=-=-（gsinθ+μgcosθ），下滑时的加速度a2==gsinθ-μgcosθ．知|a1|＞a2．根据位移公式x=at2，由于下滑与上滑过程位移大小相等，则知下滑时间t2大于上滑的时间t1．由于机械能有损失，返回到出发点时速度小球出发时的初速度．根据速度时间图线的斜率表示加速度，故A错误，B正确；重力做功为：W=-mgh=-mgxsinθ，故C正确；由动能定理可知，上滑时 ；下滑时：，由数学知识可知，应该是动能与位移的大小，因此此图是错误的，故D错误。
故选BC.
5．AD
【解析】
【详解】
A．在最低点时
解得
选项A正确；
B．汽车在最低点时，加速度向上，处于超重状态，选项B错误；
C．汽车重力势能增加了
选项C错误；
D．汽车机械能增加了
选项D正确。
故选AD。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
克服重力做功，即重力做负功，重力势能增加，高度升高，克服重力做功50J，重力势能就增加50J，但不知道零势面，故势能不知，故ACD错误，B正确。
故选B。
7．A
【解析】
【分析】
【详解】
速度v=18m/s，输出功率为P=3.6×104W，根据P=Fv，汽车匀速行驶得，汽车所受到的阻力
故选A。
8．B
【解析】
【详解】
铁链从开始到刚脱离滑轮的过程中,链条重心下降的高度为,链条下落过程,由机械能守恒定律,得: ，计算得出: ，故B正确，ACD错误；
故选B．
【点睛】链条在下滑的过程中,对链条整体,只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律求出链条的速度．
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．v-t图象只能表示直线运动，时间内飞机的速度方向不变，仍做直线运动，故A错误；
B．时间内飞机的加速度不变，做匀减速直线运动，故B错误；
C．根据v—t图象可以求出时间内飞机的加速度，但不知道飞机的质量，所以无法求出飞机受到合外力，故C错误；
D．飞机在时间内的位移，即为v—t图象与t轴围成的面积，此面积是可以求出来的，故D正确。
故选D。
10．D
【解析】
【详解】
由动能定理可知：．故选D.
点睛：由于本题中水平力是否恒定不确定，所以只能用动能定理来解决，只要明确初动能和末动能大小，无须关注速度的方向．
11．C
【解析】
【详解】
AB．由于杆以角速度ω匀速转动，合外力指向圆心，根据力的合成与分解，判断杆对小球作用力的方向不是沿着杆，大小可能小于重力，所以AB均错误；
CD．根据力矩平衡有
解得
速度大小为
分析可知力与速度的夹角
所以拉力的瞬时功率为
故C正确，D错误。
故选C。
12．C
【解析】
【详解】
AC．斜面的支持力、绳的拉力总是与小球的运动方向垂直，故不做功，故A错误，C正确；
B．小球在重力方向上有位移，因而重力对小球做功，故B错误；
D．摩擦力方向总与小球的速度方向相反，摩擦力对小球做负功，故D错误；
故选C。
13． 4Hh 0.26
【解析】
【分析】
(1)利用下落时机械能守恒求出抛出的速度，然后根据平抛运动规律即可求解出正确结果；
(3)出现误差的原因在于摩擦力做功，根据动能定理列式，由描点得出的图像找出合适的数据即可求得动摩擦因数。
【详解】
(1)[1]物体在光滑轨道上下落时，机械能守恒有
平抛后水平方向
竖直方向
联立上述式子可解得
故答案为：。
(3)[2]钢球下滑过程需要克服摩擦力做功，根据动能定理有
整理可得
由题意可得理论值的，实际的
联立可解得
故答案为0.26。
14．22J；2J
【解析】
【详解】
由题意知弹簧的最大伸长量x＝0.1m
弹性势能
刚好离开地面时，G＝F＝kx＝400×0.1N＝40N
则物体缓慢升高，F＝40N，物体上升h＝0.5m
拉力克服重力做功W＝Fl＝mgh＝40×0.5J＝20J
则拉力共做功W′＝（20＋2）J＝22J
15．（1）燃煤提供的能量等于进入涡轮机的能量和通过烟囱排出的能量；（2）（3）；（4）最主要的损耗是涡轮机的损耗；也要尽可能降低通过烟囱废气带走的能量。
【解析】
【分析】
【详解】
（1）燃煤提供的能量等于进入涡轮机的能量和通过烟囱排出的能量；
（2）根据（1）中的分析可得出通过烟囱废气所带走的能量为
（3）由能量流向图可知发电厂发出的电能为，消耗的总能量为，所以总效率为
（4）从能量流向图中可以看出，该发电厂的损耗共达到了，即达到了60%，最主要的损耗是涡轮机的损耗，由冷疑器排出，所以这个地方应作为改造点的重点，降低通过冷疑器是能量的消耗，以此提高涡轮机的效率，进而提高整个电厂的效率，另外，也要尽可能降低通过烟囱废气带走的能量。
16．（1） ，（2） （3）
【解析】
【详解】
（1）根据牛顿第二定律可得：
（2）t=0时到t=2t0过程中做匀加速运动，运动的位移为：
所以拉力做的功为
且t=2t0时的速度为
（3）此后物体的加速度为
所以t=3t0时的速度为
则t=2t0和t=3t0时拉力的功率之比
故本题答案是：（1） ，（2） （3）
点睛：结合图像求出不同时间段的加速度，并利用运动学公式求出各个时刻点的速度值，即可求解本题．
17．（1）2×103N（2）5s（3）36kW
【解析】
【详解】
（1）当汽车以最大速度运动时，此时汽车的加速度为零
所以
（2）汽车匀加速的末速度为
由速度公式可知
所以匀加速的时间为
（3）3s末汽车的速度等于
此时汽车的牵引力为
所以此时汽车的瞬时功率为
点睛：①汽车匀加速运动启动,因为牵引力不变,根据P=Fv可以知道随着汽车速度的增加,汽车的实际功率在增加,此过程汽车做匀加速运动,当实际功率达到额定功率时,功率不能增加了,随着速度增大,牵引力减小.当牵引力减小到等于阻力时,加速度等于零,速度达到最大值.根据平衡条件和功率公式P=Fv求解阻力大小．
②可根据牛顿第二定律和运动学公式求出匀加速直线运动的时间．
18．（1）h=0.45m；（2）FN=0.88N；（3）EP=2.176J。
【解析】
【详解】
（1）小球a从A点到B点的逆过程是平抛运动，则运动到B点时间为
B点离抛球点的竖直高度
代入数据解得h=0.45m
（2）C点和A点的水平距离为
设小球从C点平抛运动回到A点的时间为t2，有
2R+h=
又因为
在C点对小球b由牛顿第二定律得
解得轨道在对小球的压力大小为FN=0.88N
（3）由能量守恒定律得弹簧锁定时的弹性势能为
代入数据解得Ep=2.176J
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