鲁科版高中物理必修第二册 1.2 功率 同步练习卷（含解析）

鲁科版高中物理必修第二册 1.2 功与能同步练习卷
一、单选题：本大题共15小题，共60分。
1.如图所示，某段滑雪雪道倾角为，总质量为包括雪具在内的滑雪运动员从距底端高为处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法中正确的是
( )
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
C. 运动员克服摩擦力做功为 D. 下滑过程中系统减少的机械能为
2.如图所示，一个长为的轻细杆两端分别固定着、两个光滑金属球，球质量为，球质量为，两球的半径相等且均可视为质点，整个装置放在光滑的水平面上，将此装置从杆与水平面夹角为的图示位置由静止释放，则( )
A. 在球落地前瞬间，球的速度方向斜向左下方
B. 在球落地前瞬间，球的速度方向水平向左
C. 在球落地前的整个过程中，轻杆对球做正功
D. 在球落地前瞬间，球的速度方向竖直向下
3.某同学在周末自制的一辆电动小车如图所示。接通电源，小车沿直线加速前进时( )
A. 小车的惯性越来越大
B. 电机消耗的电能全部转化为车的机械能
C. 空气对小车的作用力大小等于小车对空气的作用力大小
D. 小车受到的合外力方向与小车速度变化量的方向相反
4.一质量为的带正电小球，在竖直向上的匀强电场中以的加速度加速下落，空气阻力不计，关于小球在下落的过程中能量的变化情况，以下说法中正确的有( )
A. 小球克服电场力做功 B. 小球的动能增加了
C. 小球的机械能减少了 D. 小球的电势能增加了
5.在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火后，速度越来越小，在这一过程中，下列说法中正确的是
( )
A. 汽车的动能转化为势能 B. 汽车的动能转化为内能
C. 汽车的动能不变 D. 汽车的机械能不变
6.如图所示电路中，电源电动势为，内阻为，电动机内阻为当开关闭合，电动机正常工作时，滑动变阻器接入电路中的电阻为，电动机两端的电压为，通过电动机的电流为电动机输出的机械功率等于( )
A. B. C. D.
7.将一个质量为的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中图象如图所示，，则下列说法正确的是( )
A. 小球上升与下落所用时间之比为：
B. 小球上升过程中克服阻力做功
C. 小球重力和所受阻力之比为：
D. 小球上升过程中机械能的损失大于下落过程中机械能的损失
8.如图所示，分别用恒力、将质量为的物体，由静止开始，沿相同的、固定的粗糙斜面由底端推到顶端，沿斜面向上，沿水平方向．已知两次所用时间相等，则在两个过程中
( )
A. 恒力作用时，物体的加速度大 B. 物体机械能增量相同
C. 物体克服摩擦力做功相同 D. 恒力．对物体做功相同
9.关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是( )
A. 当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大
B. 当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小
C. 弹簧长度相同的弹簧具有相同的弹性势能
D. 在弹簧被拉伸的长度相同时，劲度系数越大的弹簧，它的弹性势能越大
10.如图所示，一个质量为的物体以某一速度从点冲上倾角为的斜面，其运动的加速度为，这物体在斜面上上升的最大高度为，则在这一过程中
( )
A. 重力势能增加了 B. 机械能损失了
C. 动能损失了 D. 物体所受的合外力对物体做功为
11.水平传送带以速度匀速转动，一质量为的小木块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带间的动摩擦因数为，如图所示，在小木块与传送带相对静止时，转化为内能的能量为( )
A. B. C. D.
12.如图所示，倾角为的光滑斜面，沿斜面放置的轻弹簧一端固定在斜面底端，另一端连接物体，静止时，弹簧被压缩了。质量与相同的物体从弹簧原长位置由静止释放，与发生完全非弹性碰撞但不粘连，碰撞时间极短，、视为质点，重力加速度为，弹簧的弹性势能为弹簧的形变量，则下列说法正确的是( )
A. 碰后瞬间两物体的速度大小为
B. 碰后两物体一起向下运动的最大位移为
C. 两物体反弹向上运动，能再次回到释放点
D. 碰后两物体一定不能分离
13.游乐场中的一种滑梯如图所示小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来。则
A. 下滑过程中支持力对小朋友做功 B. 下滑过程中小朋友的重力势能增加
C. 运动过程中小朋友的机械能守恒 D. 运动过程中摩擦力对小朋友做负功
14.质量为的足球被踢出去，某人观察它在空中的飞行情况，估计上升的最大高度是，在最高点的速度为。，不计空气阻力，请你根据这个估计，计算运动员踢球时对足球做的功为( )
A. B. C. D.
15.如图所示，物体沿斜面向上运动，经过点时具有动能，当它向上滑行到点时，动能减少了，机械能损失了，则物体回到点时的动能为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共5小题，共20分。
16.如图甲所示，长木板放在光滑的水平面上，质量为的另一物体可视为质点以水平速度滑上原来静止的长木板的上表面，由于、间存在摩擦，之后、速度随时间变化情况如图乙所示，已知当地的重力加速度则下列说法正确的是( )
A. 木板获得的动能为 B. 系统损失的机械能为
C. 木板的最短长度为 D. A、间的动摩擦因数为
17.如图所示，传送带以恒定速率运动，现将质量都是的小物体甲、乙视为质点先后轻放在传送带的最左端，甲到达处时恰好达到速率，乙到达处时恰好达到速率在甲、乙两物体在传送带上加速的过程中，下列说法正确的是
( )
A. 两物体的加速度相同
B. 传送带对两物体做功相等
C. 乙在传送带上滑行系统产生的热量与甲在传送带上滑行系统产生的热量相等
D. 传送带克服摩擦力做的功相等
18.质量为的物体在竖直向上的恒定拉力的作用下，由静止开始向上运动高度，所受空气阻力恒为，重力加速度为。此过程中下列说法正确的是( )
A. 物体的动能增加了 B. 物体的重力势能增加了
C. 物体的机械能减少了 D. 物体的机械能增加了
19.如图所示，倾角为的足够长倾斜传送带沿逆时针方向以恒定速率运行，一个小物块无初速度的放在传送带上端，传送带与物块间动摩擦因素，取传送带底端为零势能面，下列描述小物块速度，重力势能，动能和机械能四个物理量随物块沿传送带运动距离的变化趋势中正确的有( )
A. B.
C. D.
20.如图甲所示，水平传送带沿顺时针方向匀速转动，将一质量为的木箱可视为质点轻放到传送带最左端，木箱运动的速度随时间变化的图像如图乙所示，末木箱到达传送带最右端，重力加速度，则( )
A. 木箱加速过程的加速度大小为
B. 木箱与传送带之间的动摩擦因数为
C. 内木箱与传送带间的摩擦生热为
D. 内电动机由于传送木箱而多消耗的电能为
三、简答题：本大题共5小题，共15分。
21.如图所示，半径为光滑四分之一圆轨道，点与圆心点等高，点在圆轨道上点正下方；传送带两端、距离，与水平面的倾角。质量为的小滑块从圆轨道上点静止释放，沿圆弧轨道运动到点水平抛出，落到传送带上端点，恰好与传送带方向相切并无碰撞地进入传送带。滑块与传送带之间动摩擦因数，传送带始终保持速率逆时针方向匀速转动。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，，，取。求：
滑块运动到点时，圆弧轨道对滑块支持力的大小；
滑块从传送带点运动到点过程中，滑块与传送带间摩擦产生的热量。
22.物理--选修
某原子核反应堆由铀棒、镉棒、慢化剂、冷却剂和水泥防护层等组成，关于它们的作用，下列说法中正确的是______填入正确选项前的字母．
A.铀棒是核反应堆的燃料
B.镉棒是吸收中子的材料
C.慢化剂如石墨、重水等起减慢核反应的作用
D.冷却剂把反应堆的热量传递出去，同时使反应堆冷却
如图所示，光滑水平面上放置前后连接着的甲、乙两辆小车，小车的质量均为、车长相同为，甲车上表面水平且光滑，乙车上表面水平但粗糙．一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为的滑块可视为质点与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧的弹性势能弹簧的长度远小于车的长度，整个系统处于静止状态．两车之间有一感应机关，在它的作用下，当滑块滑过两车连接处时，两车将自动分离．现剪断细线，滑块先后在甲、乙小车上滑行，最终滑块恰好滑到乙车的另一端而未滑出乙车．取，求：
滑块滑上乙车前瞬间的速度；
滑块与乙车之间的动摩擦因数．
23.如图所示，质量的木块置于足够长的木块上，木板的质量，、用一轻弹簧相拴接，开始时、静止．木块的质量，以的速度向右运动与碰撞，碰后的速度，碰撞时间极短，接触面均光滑．求：
、碰撞后的速度；
弹簧最长时具有的弹性势能结果保留两位有效数字．
24.光滑圆弧轨道处于竖直平面内，半径，所对圆心角为。水平粗糙传送带长度为。是水平粗糙轨道。、轨道与传送带平滑连接，传送带一直以速度逆时针匀速转动。一个质量为的滑块从处以初速度沿切线下滑，最终停在轨道上。滑块与传送带间的动摩擦因数为，取。
求：滑块运动到圆弧轨道处时对轨道的压力大小；
滑块在传送带上因摩擦产生的热量。
25.如图所示，一质量的绝缘长木板放在倾角的光滑斜面上，并在外力作用下保持着静止状态。木板下端距斜面底端的距离，斜面底端固定着一弹性薄挡板，与之相碰的物体无能量损失的被弹回。时刻将一质量的带负电小物块置于木板上某一位置，并使其获得沿木板向上的初速度，同时撤去作用在木板上的外力，并立即在空间加上沿斜面向下的匀强电场，经过后再将电场大小变为，电场方向不变。小物块的带电量，木板与物块间的动摩擦因数，小物块可以看作质点，整个过程中小物块不会从木板两端滑出，也没有与挡板相碰，不考虑因电场变化带来的影响，取。求：
时间内，木板的位移大小？
木板第一次与挡板碰撞前瞬间，木板的动量大小为多少？
从开始运动至木板第一次与挡板碰撞后木板再次达到最高点的过程中产生的摩擦生热为多少？
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
由几何关系可知运动员下滑的位移，则由速度和位移公式可得出运动员的末速度，则可得出运动员的动能；由动能定理可得出运动员克服摩擦力所做的功；由功能关系即可得出机械能的改变量。
在解决有关能量问题时，要注意明确做功和能量转化间的关系；合外力做功等于动能的改变量；重力做功等于重力势能的改变量；阻力做功等于内能的增加量。
【解答】
A.若物体不受摩擦力，则加速度应为，而现在的加速度小于，故运动员应受到摩擦力，故减少的重力势能有一部分转化为了内能，故A错误；
B.运动员运动员下滑的距离：，由运动学公式可得：，得：，动能为：，故B错误；
C.由动能定理可知，解得， 故C错误；
D.机械能的减小量等于阻力所做的功，故下滑过程中系统减少的机械能为，故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】解：、、组成的系统在水平方向上所受合力为零，动量守恒，系统水平方向的初动量为零，在球落地瞬间系统水平方向动量仍为零，此时球的速度方向竖直向下，球的速度为零，故AB错误，D正确；
C、球初动能为零，球落地瞬间动能也为零，且重力对球不做功，根据动能定理可知在球落地签的整个过程中，轻杆对球做功为零，故C错误；
故选：。
选定和组成系统为研究对象，根据动量守恒的条件去分析系统的动量是否守恒，进而分析出小球的能量转化特点，并由此分析出轻杆对球的做功类型。
本题主要考查了动量守恒定律的相关应用，同时要理解小球在此过程中的能量转化特点，根据功能关系即可完成解答。
3.【答案】
【解析】解：、惯性只与质量有关，所以小车的惯性不变，故A错误；
B、根据能量守恒定律可知，电机消耗的电能转化为车的机械能与内能，故B错误；
C、空气对小车的作用力与小车对空气的作用力是一对作用力和反作用力，由牛顿第三定律可知，空气对小车的作用力大小等于小车对空气的作用力大小，故C正确；
D、小车沿直线加速前进，加速度方向与速度变化量方向相同，由牛顿第二定律知加速度方向与合外力方向相同，所以小车受到的合外力方向与小车速度变化量的方向相同，故D错误。
故选：。
质量是惯性大小的唯一量度。电机消耗的电能全部转化为车的机械能与内能。根据牛顿第三定律分析空气对小车的作用力与小车对空气的作用力的关系。小车受到的合外力方向与小车速度变化量的方向相同。
解决本题的关键要掌握牛顿第二定律、牛顿第三定律，知道合外力方向、加速度方向、速度变化量方向三者总是相同。
4.【答案】
【解析】解：、球受重力和电场力，根据牛顿第二定律，有：，
其中：，
联立解得：；
故克服电场力做功为，电势能增加，故A错误，D正确；
B、根据牛顿第二定律，合力为，
根据动能定理，动能增加：，故B正确；
C、非重力做功等机械能的变化量，克服电场力做功为，故机械能减小，故C错误；
故选：。
已知加速度，由牛顿第二定律可求出合力和电场力，得到合力做功，通过动能定理求出动能的增加量。根据下落的高度求出重力势能的减小量。根据电场力的做功情况确定机械能的变化量
解决本题的关键掌握常见的功与能关系，知道合力做功等于动能的变化量，重力做功等于重力势能的减小量，除重力以外其它力做功等于机械能的增量。
5.【答案】
【解析】【分析】
在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火后，速度越来越小，动能减小，势能不变，内能增加，根据功能关系分析。
本题关键明确汽车减速过程的能量转化情况，知道减小的机械能转化为内能，基础题。
【解答】
在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火后，受重力、支持力和阻力，合力等于阻力，通过克服阻力做功，机械能逐渐减小，减小的机械能等于克服阻力做的功；其中动能减小，势能不变，内能增加；故A错误，B正确，C错误，D错误。
故选B。
6.【答案】
【解析】试题分析：电动机为非纯电阻电路，电动机两端的电压为，通过电动机的电流为，故电机的电功率为；电动机内阻为，故电动机消耗的热功率为；由能量守恒定律，则电动机输出的机械功率为：故选C。考点：本题考查了电功和电功率、能量守恒定律。
7.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了牛顿第二定律和速度时间图线的运用，要知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移。
根据速度时间图线得出匀减速运动的加速度大小，根据牛顿第二定律求出阻力的大小，从而得出小球重力和阻力的比值；根据牛顿第二定律求出下降的加速度，结合位移时间公式得出上升和下落时间之比．由功的公式求上升过程中克服阻力做功；由功能关系分析机械能损失的关系。
【解答】
小球向上做匀减速运动的加速度大小，根据牛顿第二定律得，，解得阻力，则重力和阻力大小之比为：；小球下降的加速度大小，根据得：，知上升的时间和下落的时间之比为，故A错误，C正确。B.小球上升的最大高度为，上升过程中克服阻力做功为，故B错误。
D.机械能的损失等于小球克服阻力做功，可知小球上升过程中和下落过程中机械能的损失相等。故D错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】【分析】
两物体均做匀加速直线运动，在相等的时间内沿斜面上升的位移相等，但斜面对物体的摩擦力不同，所以推力做功不同。
由物体的运动特征判断出物体机械能的增量关系，结合本题功能关系：除重力以外的合力对物体做功等于机械能的增量，不难看出结果。
【解答】
A.由公式 得，由于和均相同，故相同，故A错误；
B.由，结合项分析得，物体末速度相同，又由于处于相同的高度，所以两物体机械能增量相同，故B正确；
C.由图示分析可知，第二个物体所受斜面的摩擦力较大，故两物体克服摩擦力做功不同，故C错误；
D.对每一个物体而言，除重力以外的合力对物体做功等于机械能的增量，结合两项分析可知，做功较多，故D错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】解：、当弹簧变长时，它的弹性势能不一定增大，若弹簧处于压缩状态时，弹簧的弹性势能减小。故A错误；
B、若处于压缩状态时，弹簧变短时，弹簧的弹性势能增大。故B错误；
C、由，可知弹簧形变量相同时，弹簧具有相同的弹性势能，故C错误。
D、由，可知在拉伸长度相同时，越大的弹簧，它的弹性势能越大。故D正确。
故选：。
对于弹簧，当弹簧形变量越大，弹性势能越大。在拉伸长度相同时，越大的弹簧，它的弹性势能越大。在拉伸长度相同时，越大的弹簧，它的弹性势能越大。
对于弹簧，当弹簧形变量越大，弹性势能越大。在拉伸长度相同时，越大的弹簧，它的弹性势能越大。在拉伸长度相同时，越大的弹簧，它的弹性势能越大。
10.【答案】
【解析】【分析】
物体在斜面上上升的最大高度为，克服重力做功为，知重力势能的变化。根据牛顿第二定律求出摩擦力大小，根据物体克服摩擦力做功等于物体机械能的损失，求解机械能的损失。根据合外力做功，求解物体动能的损失。
本题的关键要掌握常见的几对功和能的关系：重力做功与重力势能的关系有关，合力做功与动能的变化有关，除重力以外的力做功与机械能的变化有关。
【解答】
A.物体在斜面上上升的最大高度为，克服重力做功为，则重力势能增加了，故A错误；
B.根据牛顿第二定律得：，解得，摩擦力大小为，物体克服摩擦力做功为，所以物体的机械能损失了，故B错误；
合外力对物体做功为，则根据动能定理得知，物体动能损失了，故C错误，D正确。
故选D。
11.【答案】
【解析】【分析】
小木块放在传送带上在滑动摩擦力的作用下做匀加速运动，最终小木块与传送带相对静止说明小木块与传送带的速度相等，也为，可以根据恒力做功公式去求解。
该题是恒力做功公式的直接应用，要求同学们能正确分析小木块的受力情况和运动情况，并能抓住题目中相对静止所隐含的条件，该题难度不大，属于基础题。
【解答】
小木块受的滑动摩擦力，
其加速度为
木块与传送带达到共速时的时间
设小木块速度达到时相对于传送带的
摩擦产生的内能：，故A正确。
故选A。
12.【答案】
【解析】解：、物体下落，根据机械能守恒定律有：
两物体碰撞过程动量守恒，规定沿斜面向下为正方向，则有：
联立解得：，故A错误；
B、两物体碰撞后一起向下运动至最低点过程，设位移为，根据能量守恒得：
原来静止时满足：
解之得：，故B错误；
、两物体分开临界条件为加速度相等，之间的弹力恰好为零，恰好分离时对分析可得：
解得：
假设碰后至再次返回到碰撞位置，速度大小不变，方向反向。
假设不分离，向上运动位移为，根据动能定理有：
解得：
此时整体受力可得：
解得：
假设不成立，即碰后两物体一定不分离且不能再次回到释放点，故C错误，D正确。
故选：。
由机械能守恒定律求出碰撞前的速度，再研究两物体碰撞过程，由动量守恒定律求出碰撞后瞬间两物体的速度；
研究碰撞后两物体向下运动的过程，根据两物体及弹簧组成的系统机械能守恒求出碰撞后两物体一起向下运动的最大位移；根据牛顿第二定律结合能量守恒定律分析。
本题考查动量守恒定律、机械能守恒定律等多个知识点，要理清两物体的运动过程，搞清能量转化情况，分过程运用机械能守恒定律是解题的关键。
13.【答案】
【解析】【分析】
判断力是否做功，可根据做功的两个要素，也可根据动能定理；在整个过程重力做正功，动能变化量为零，根据功能关系可知摩擦力做负功。
下滑过程中小朋友在支持力方向没有发生位移，支持力对小朋友不做功；下滑过程中，小朋友高度下降，重力势能减小；摩擦力做负功，机械能减小；在整个过程中，摩擦力做负功。
【解答】
A.下滑过程中小朋友在支持力方向没有发生位移，支持力不做功。故A错误；
B.下滑过程中，小朋友高度下降，重力做正功，其重力势能减小。故B错误；
C.整个运动过程中，摩擦力做功，小朋友的机械能减小，转化为内能。故C错误；
D.整个过程重力做正功，动能变化量为零，根据功能关系可知摩擦力做负功。故D正确。
故选D 。
14.【答案】
【解析】解：运动员对球做功转化为球的初始机械能；而在球飞出后，不计空气阻力，故只有重力做功，机械能守恒；则有：
，故C正确，ABD错误。
故选：。
足球被踢出后在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，运动员对足球做功转化为足球的机械能，根据机械能守恒定律列式即可求出球踢出后具有机械能，再根据功能关系可知，运动员所做的功等于球的机械能。
本题考查了功能转化和机械能守恒，要弄清功能转化关系，应用机械能守恒即可正确解题。
15.【答案】
【解析】【分析】：
物体从开始到经过斜面上某一点时，受重力、支持力和摩擦力，总功等于动能增加量，机械能减小量等于克服摩擦力做的功，根据功能关系列式；再对从最高点到底端过程运用动能定理列式求解。
功能关系有多种表现形式：
合力的功总功等于动能增加量；
重力做功等于重力势能的减小量；
除重力外其余力做的功等于机械能的增加量。
【解答】：
物体从开始到经过斜面上某一点时，受重力、支持力和摩擦力，
根据动能定理，有
机械能减小量等于克服摩擦力做的功，故
解得。
当该物体经过斜面上某一点时，动能减少了，机械能减少了，所以当物体到达最高点时动能减少了，机械能减少了，
所以物体上升过程中克服摩擦力做功是，全过程摩擦力做功
从出发到返回底端，重力不做功，设回到出发点的动能为，由动能定理可得
得：
故选：。
16.【答案】
【解析】解：从图可以看出，做匀减速运动，做匀加速运动，最后的共同速度为，
A、由可得木板的获得的动能为，选项A错误；
B、系统损失的机械能，代入数据得：，选项B错误；
C、由图象可知物体的位移为，木板的位移为，所以木板最小长度为，选项C正确；
D、由图象可知木板的加速度为，根据得出动摩擦因数为，选项D正确。
故选：。
根据题设情景，受摩擦力作用做匀减速运动，受摩擦力作用做匀加速直线运动，根据图象得出两物体的加速度，根据牛顿第二定律求解即可．
加速度是联系力和运动的桥梁，根据图象得出物体运动特征，并根据牛顿运动定律求解受力和运动情况是解决本题的关键．
17.【答案】
【解析】【分析】
根据运动学过程分析可知二得运动的加速度和时间关系；再由动能定理即可明确传送带做功情况；由运动学公式分析物体与传送带的相对位移关系，从而分析热量关系。
本题考查传送带问题的分析，要注意明确物体在传送带上的运动过程，明确动能定理及牛顿第二定律的应用。
【解答】
A.两物体在传送带上达到最大速度经过的位移不同，则由，可知说明二者的加速度不同，故A错误；
B.根据动能定理得：，和相等，则传送带对两物体做功相等，故B正确；
C.对于任一物体，加速度，从放上传送带到与传送带共速的时间，物体与传送带的相对位移，可知相等，产生的热量，所以产生的热量相等，故C正确；
D.传送带克服摩擦力做的功，则知传送带克服摩擦力做的功相等，故D正确。
故选BCD。
18.【答案】
【解析】解：、物体受到重力、拉力以及空气的阻力，由动能定理得：，故A错误；
B、重力的功为，所以物体的重力势能增加了 ，故B正确；
、除重力外物体受到拉力和阻力，所以物体的机械能增加量等于拉力和阻力所做的功，即，故C错误，D正确。
故选：。
由动能定理可以求得物体增加的动能，由重力做功求出重力势能的变化，由除重力外的力做功求出机械能的变化。
本题是考查了功能关系的应用，要明确各种功和能的对应关系，如重力做功对应了重力势能的变化，合外力做功对应动能的变化，而重力之外的其他力做功对应了机械能的变化。
19.【答案】
【解析】解：当小物块无初速度的放在传送带上端后，物体向下匀加速，当加速到与传送带的速度相等后，由于传送带与物块间动摩擦因素，即是重力沿斜面向下的分力还大于滑动摩擦力，合力沿斜面向下，继续加速，故A错误；
B.取传送带底端为零势能面，重力势能为：，随是一次减函数，故B正确；
C.达到传送带速度之前，对物体由动能定理可得：，斜率较大；达到传送带速度之后，对物体由动能定理可得：，斜率较小，故C正确；
D.达到传送带速度之前，摩擦力对物体做正功，机械能增大，，所以机械能随位移是一次函数；达到传送带速度之后，摩擦力对物体做负功，机械能减小，，所以机械能随位移也是一次函数；故D正确．
故选：．
通过过程分析可以确定物体运动过程中的加速度：开始传送带的速度大于物体的速度，故滑动摩擦力沿斜面向下，故物体的加速度；当物体的速度大于传送带的速度时，物体的所受摩擦力沿斜面向上，物体的加速度，故；
由重力势能的表达式判断随是一次减函数；
求出动能随位移变化的表达式，比较斜率；
求出机械能随位移变化的函数表达式，再判断．
解答此类题目一般都是根据题意写出函数表达式，再进行判断．比如通过受力分析确定物体的加速度，从而根据速度图象的斜率等于物体的加速度来判定．
20.【答案】
【解析】解：、木箱放上传送带先做匀加速运动，根据图乙可得木箱做匀加速运动的加速度大小，故A正确；
B、对木箱，根据牛顿第二定律得：，代入数据解得木箱与传送带之间的动摩擦因数为：，故B错误；
C、木箱在传送带上先做初速度为零的匀加速直线运动，速度与传送带速度相等后做匀速直线运动，由图乙所示图线可知，传送带速度；木箱与传送带的相对位移为，木箱和传送带间因摩擦产生的热量，故C正确；
D、由能量守恒定律，可知把木箱从传送带左端运送到右端，电动机多消耗的电能等于木箱重力动能的增加量以及因摩擦而产生的热量之和，即，代入数据解得：，故D错误。
故选：。
木箱放上传送带先做匀加速运动，根据图像的斜率求出木箱的加速度，再根据牛顿第二定律求解木箱与传送带之间的动摩擦因数；根据图象面积的物理意义，求出木箱与传送带的相对位移，再求解木箱和传送带间因摩擦产生的热量；电动机多消耗的电能等于木箱增加的动能以及因摩擦而产生的内能之和。
本题首先要明确木箱的运动情况，选取研究过程，分析运动过程中木箱的受力情况和能量转化情况，根据功能关系列方程解答。
21.【答案】解：滑块从运动到点时，根据动能定理有
解得：
在点，根据牛顿第二定律有
解得：
滑块落到传送带上端点，恰好与传送带方向相切并无碰撞地进入传送带，根据速度的分解有
滑块滑上传送带后先向下做匀加速运动，设加速至速度等于传送带速度时用时，通过的位移为，加速度为，此过程传送带的位移为，则
根据牛顿第二定律有

解得：
则
因为，所以滑块与传送带共速后继续向下做匀加速运动，设加速度大小为，滑到底端时间为，则
解得：
此过程中传送带的位移为
滑块与传送带间摩擦产生的热量为
代入数据解得：
答：滑块运动到点时，圆弧轨道对滑块支持力的大小为；
滑块与传送带间摩擦产生的热量为。
【解析】滑块从运动到点的过程，根据动能定理求出滑块运动到点时的速度。在点，对滑块利用牛顿第二定律求圆弧轨道对滑块支持力的大小；
滑块落到传送带上端点速度沿传送带向下，根据速度的分解求出滑块到达点时的速度大小，分析滑块在传送带上的运动情况，根据牛顿第二定律和运动学公式求出滑块与传送带间的相对位移，再求滑块与传送带间摩擦产生的热量。
本题滑块经历四个运动过程，分过程选择动能定理、平抛运动规律、牛顿第二定律和运动学知识进行研究计算。要注意的是第二问，关键点在于分析滑块与传送带共速后运动情况。要知道摩擦生热与相对位移有关。
22.【答案】
【解析】解：
A、原子核反应堆中铀棒是核反应堆的燃料．故A正确．
B、镉棒能吸收中子，控制速率．故B正确．
C、慢化剂将裂变产生的快中子减慢成热中子，提高裂变反应的几率的作用，不是减速来减慢核反应的．故C错误．
D、冷却剂把反应堆核反应产生的热量传递出去，同时使反应堆冷却．故D正确．
故选ABD．
滑块滑上乙车前瞬间的速度为，两车一起运动速度为，取向右方向为正方向，则根据动量守恒和机械能守恒得


代入解得，，
当滑块恰好滑到乙车的另一端而未滑出乙车时，两者速度相同，设共同速度为根据动量守恒和能量守恒得


代入解得，
故答案为：
滑块滑上乙车前瞬间的速度是；
滑块与乙车之间的动摩擦因数．
原子核反应堆中铀棒是核反应堆的燃料，镉棒是吸收中子的材料，慢化剂如石墨、重水等起减慢裂变产生的快中子的速度，冷却剂把反应堆的热量传递出去，同时使反应堆冷却．
从剪断细线，到滑块滑上乙车前瞬间，系统的动量守恒和机械能守恒，根据两个守恒定律列方程求解滑块滑上乙车前瞬间的速度；由题，滑块最终恰好滑到乙车的另一端而未滑出乙车，说明滑块与乙车的速度相同，根据动量守恒定律求出共同速度，根据能量守恒定律求解动摩擦因数．
堆中的慢化剂应该是将裂变产生的快中子减慢成热中子，提高裂变反应的几率的作用，如果不减速，裂变产生的快中子容易被铀吸收吸收后不裂变导致中子数量减少，链式反应无法继续进行．减慢核反应是靠某些材料吸收中子而不是减速来减慢核反应的．
本题第题是动量与能量守恒问题，要灵活确定研究对象，选择研究的过程，这是应用两个守恒定律的基础．
23.【答案】解：因碰撞时间极短，、碰撞时，的速度为零，规定的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
解得：
代入数据解得：，方向与的初速度方向相反．
弹簧最长时，与的速度相等，设为，由动量守恒定律得：
由机械能守恒定律得
解得：
答：、碰撞后的速度为；
弹簧最长时具有的弹性势能为．
【解析】A、两者组成的系统，在碰撞的前后瞬间动量守恒，结合动量守恒求出、碰后的速度大小．弹簧最长时，与的速度相等，结合动量守恒定律和能量守恒定律求解即可．
本题考查了求物体的速度，分析清楚运动过程，应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题．难度中等
24.【答案】解：滑块从到的过程，由动能定理得

代入数据解得：
在点，对滑块，由牛顿第二定律得

代入数据解得：
由牛顿第三定律知，滑块运动到圆弧轨道处对轨道的压力大小。
滑块在传送带上一直匀减速运动，滑块从到的过程中，根据动能定理可得

解得：
滑块在传送带上运动时间
其中
解得：
滑块相对传送带移动的距离为
代入数据得：
产生的热量为
代入数据解得：
答：滑块运动到圆弧轨道处时对轨道的压力大小为；
滑块在传送带上因摩擦产生的热量为。
【解析】滑块从到的过程，由动能定理求出滑块到达点时的速度大小。在点，对滑块由牛顿第二定律、牛顿第三定律求解滑块对轨道的压力大小；
根据动能定理求解滑块在点的速度大小，根据运动学公式求出滑块在传送带上运动时间和滑块相对传送带移动的位移大小，根据滑动摩擦力大小乘以相对位移大小，求解滑块在传送带上因摩擦产生的热量。
本题主要考查功能关系和动能定理，首先要选取研究过程，分析运动过程中物体的受力情况和各力做功情况，根据动能定理、运动学公式列方程解答。
25.【答案】解：内，设小物块的加速度大小为，木板的加速度为，则由牛顿第二定律有
对小物块：
对长木板：
代入数据解得：方向沿斜面向下，方向沿斜面向上
所以时间内，木板位移大小为：
时，小物块的速度大小为：
木板的速度大小为：
小物块与木板达到共同速度，且电场强度大小变为，假设小物块与木板相对静止一起做匀变速运动，设整体的加速度大小为，根据牛顿第二定律有：
解得：方向沿斜面向下
对有：
解得：，故假设成立。
设小物块和木板共速后运动位移后速度减为零，则：
解得：
即时，木板下端到挡板的距离为：
此后小木块和木板将一同沿斜面向下做匀加速运动，所以木板第一次与挡板碰撞前的速度大小为：
木板的动量大小为：
时间内，小物块位移为：
与木板的相对位移为：
木板与挡板第一次碰撞后将以大小为的速度反弹，设反弹后的加速度大小为，则有：
解得：方向沿斜面向下
设小物块的加速度大小为，则：
解得：方向沿斜面向上
设反弹后经过时间木板的速度减为零，则：
此过程中小物块的减速位移大小为：
木板的位移大小为：
则这段时间内，小物块与木板的相对位移大小为：
整个过程产生的热量为：
代入数据得：
答：时间内，木板的位移大小为；
木板第一次与挡板碰撞前瞬间，木板的动量大小为；
从开始运动至木板第一次与挡板碰撞后木板再次达到最高点的过程中产生的摩擦生热。
【解析】由牛顿第二定律分别求二者的加速度，由位移时间公式求位移；
先隔离计算，共速后再整体处理；
隔离处理，兼顾联系，由运动学规律、牛顿第二定律、功能关系求解摩擦生热。
本题属于力学压轴大题，物理过程复杂多变，要求很强的综合分析问题能力，用数学知识处理物理问题的能力，整体法和隔离体法的应用。
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