江苏省南京市梅山高中2014-2015学年高一（下）月考物理试卷（5月份）（解析版）

2014-2015学年江苏省南京市梅山高中高一（下）月考物理试卷（5月份）
　
一、单项选择题
1．关于功的概念，下列说法中正确的是（　　）
A．力对物体做功越多，说明力一定越大
B．力对物体做功越少，说明物体的位移一定越小
C．力对物体不做功，说明物体一定没有移动
D．物体发生了位移，不一定有力对它做功
　
2．在光滑水平面上和粗糙水平面上水平施加力推小车，如果所用的推力相等、位移也相等，则推力对小车做的功是（　　）
A．在粗糙水平面上的较大
B．在光滑水平面上的较大
C．两种情况下推力做的功相等
D．做功的大小决定于两车通过该位移的时间
　
3．关于功率公式P=和P=Fv的说法正确的是（　　）
A．据P=，知道W和t就可求出任意时刻的功率
B．由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率
C．从P=Fv知汽车的功率与它的速度成正比
D．从P=Fv知当功率一定时，牵引力与速度成反比
　
4．关于重力势能的理解，下列说法正确的是（　　）
A．物体的重力势能就等于重力做功
B．重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的
C．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0
D．当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定减少
　
5．在下列物理过程中，机械能守恒的有（　　）
A．把一个物体竖直向上匀速提升的过程
B．从地面上发射人造卫星升空的过程
C．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程
D．从高处竖直下落的物体落在竖直的弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧，物体和地球这一系统
　
6．两个互相垂直的力F1与F2作用在同一 ( http: / / www.21cnjy.com )物体上，使物体运动，如图所示，物体通过一段位移，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力对物体做功为（　　）
A．7J B．1J C．5J D．3.5J
　
7．两个材料相同的物体，甲的质量大于乙的质量，以相同的初速度在同一水平面上滑动，它们滑行的最大距离（　　）
A．乙大 B．甲大 C．一样大 D．无法比较
　
8．关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体的动能的变化，下列说法正确的是（　　）
A．运动物体所受的合外力不为零，合外力必做功
B．运动物体所受的合外力为零，则物体的动能肯定不变
C．运动物体的动能保持不变，则该物体所受合外力一定为零
D．运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，物体动能一定变化
　
9．如图所示，在细线下吊一个小球，线的上端 ( http: / / www.21cnjy.com )固定在O点，将小球拉开使线与竖直方向有一个夹角后放开，则小球将往复运动，若在悬点O的正下方A点钉一个光滑小钉，球在从右向左运动中，线被小钉挡住，若一切摩擦阻力均不计，则小球到左侧上升的最大高度是（　　）
A．在水平线的上方 B．在水平线上
C．在水平线的下方 D．无法确定
　
10．质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中（　　）
A．重力对物体做功为mgH
B．物体克服阻力做功为mgH
C．地面对物体的平均阻力为
D．物体克服阻力做功为mg（H+h）
　
11．小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上．从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（　　）
A．垂直于接触面，做功为零
B．垂直于接触面，做功不为零
C．不垂直于接触面，做功为零
D．不垂直于接触面，做功不为零
　
12．两个质量相同的小球A、B，分别用细线 ( http: / / www.21cnjy.com )悬挂在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的长，如图所示，把两球均拉到与悬线水平后由静止释放，两球经最低点时的（　　）
A．A球的速率等于B球的速率
B．A球的动能等于B球的动能
C．A球的机械能等于B球的机械能
D．绳对A球的拉力等于绳对B球的拉力
　
　
二.填空题
13．从地面以40m/s的 ( http: / / www.21cnjy.com )初速度竖直上抛一物体，不计空气阻力，经过t时间小球的重力势能是动能的3倍，则这时小球离地高度为　　　　　　m，小球速度大小为　　　　　　m/s．
　
14．木块受水平力F作用在水平面上由静 ( http: / / www.21cnjy.com )止开始运动，前进s后撤去F，木块又沿原方向前进2s停止，则摩擦力f=　　　　　　．木块最大动能为　　　　　　．
　
15．重力10N的一石块从楼房阳台 ( http: / / www.21cnjy.com )边缘处做自由落体运动，到达地面．把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是5m，那么在第三段时间内重力做功为　　　　　　J，动能增加　　　　　　J，机械能变化了　　　　　　J．
　
16．如图所示，固定的光滑半球形容 ( http: / / www.21cnjy.com )器半径为R，其最底点C与球心O的连线垂直水平面，质量为m的小球在A点以某个初速沿着半球容器切线下滑，恰能滑到容器边沿B处．在这过程中重力做功为　　　　　　；弹力做功为　　　　　　；球在A处的速度大小为　　　　　　．
　
17．如图所示，A球质量m，B球质量2m，两 ( http: / / www.21cnjy.com )个小球固定在一根长度2L的轻杆的两端，此杆可绕穿过其中心的水平轴无摩擦地转动．现使轻杆从水平状态无初速地释放，则杆从释放起转过90°之后A球速度为　　　　　　，机械能增加　　　　　　．
　
　
三、实验题
18．用DIS研究机械能守 ( http: / / www.21cnjy.com )恒定律的装置如图所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示．图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E．试回答下列问题：
（1）图（b）的图象中， ( http: / / www.21cnjy.com )表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h关系的图线分别是　　　　　　（按顺序填写相应图线所对应的文字）．
（2）图（a）所示的实验装置中，K是光 ( http: / / www.21cnjy.com )电门传感器，其直接作用是　　　　　　．小球上连接的挡光片宽度为d，通过光电门的时间为t，可以得到小球在最低点的瞬时速度为　　　　　　．
（3）根据图（b）所示的实验图象，可以得出的结论是　　　　　　．
　
　
四、计算题（8+10+10，共28分）
19．如图所示，物体由静止开始沿倾角为θ的光滑斜面下滑，m、H已知，求：
（1）物体滑到底端过程中重力的功率．
（2）物体滑到斜面底端时重力的功率．
　
20．在一段平直的公路上，一辆质量m= ( http: / / www.21cnjy.com )10t的卡车速度从v1=5m/s均匀增加到v2=15m/s，经过的时间t=50s，如车在运动时受到的阻力为车重的k倍（k=0.05）
求：（1）发动机的平均功率
（2）在这段路程的时间中点的瞬时功率．
　
21．滑板运动是一项惊险刺激的运动 ( http: / / www.21cnjy.com )，深受青少年的喜爱．如图所示是滑板运动的轨道，AB和CD是一段圆弧形轨道，BC是一段长7m的水平轨道．一运动员从AB轨道上的P点以6m/s的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到Q点时速度减为零．已知运动员的质量为50kg，h=1.4m，H=1.8m，不计AB和CD两段圆弧轨道上的摩擦．（g=10m/s2）求：
（1）运动员第一次经过B点、C点时的速度各是多少？
（2）运动员与BC轨道间的动摩擦因数．
　
　
2014-2015学年江苏省南京市梅山高中高一（下）月考物理试卷（5月份）
参考答案与试题解析
　
一、单项选择题
1．关于功的概念，下列说法中正确的是（　　）
A．力对物体做功越多，说明力一定越大
B．力对物体做功越少，说明物体的位移一定越小
C．力对物体不做功，说明物体一定没有移动
D．物体发生了位移，不一定有力对它做功
【考点】功的计算．
【专题】功的计算专题．
【分析】力对物体做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在该力的方向上通过距离；明确功取决于三者的乘积．
【解答】解：A、根据W=Fscosθ可知，力对物体做功越多，三者的乘积大，但物体受到的力不一定越大，故A错误；
B、力对物体做功越少，只能三者的乘积小，不能说明物体的位移一定越小，故B错误；
C、当力和物体的位移相互垂直时，力做功为零；故力对物体不做功，不能说明没有移动；故C错误；
D、由C的分析可知，若匀速运动，则可能没有外力做功；故D正确；
故选：D．
【点评】本题考查了学生对做功公式W=Fs的理解与掌握，要注意掌握功的大小取决于三者的乘积；而不是其中某一个量．
　
2．在光滑水平面上和粗糙水平面上水平施加力推小车，如果所用的推力相等、位移也相等，则推力对小车做的功是（　　）
A．在粗糙水平面上的较大
B．在光滑水平面上的较大
C．两种情况下推力做的功相等
D．做功的大小决定于两车通过该位移的时间
【考点】功的计算．
【专题】功的计算专题．
【分析】明确两种情况下的力及位移；根据恒力做功的公式比较做功的大小．
【解答】解：由题意可知，两种情况下拉力相等，且作用位移相等；故由W=FL可知，在两种情况下，拉力做功相等；
故选：C．
【点评】解决本题的关键掌握功的一般表达式，比较简单，一个力做功的多少取决于力和力的方向上的位移，与是否受其他力及运动状态等无关．
　
3．关于功率公式P=和P=Fv的说法正确的是（　　）
A．据P=，知道W和t就可求出任意时刻的功率
B．由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率
C．从P=Fv知汽车的功率与它的速度成正比
D．从P=Fv知当功率一定时，牵引力与速度成反比
【考点】功率、平均功率和瞬时功率．
【专题】功率的计算专题．
【分析】根据P=可以某段时间内的平均功率，根据P=Fv可以求解瞬时功率和平均功率．对于P=Fv，在P一定的条件下，牵引力与速度成反比．
【解答】解：A、根据P=，知道W和t可以求出一段时间内的平均功率，不能求出任意时刻的瞬时功率．故A错误．
B、根据P=Fv，若v表示瞬时速度，则P表示瞬时功率，若v表示平均速度，则P表示平均功率．故B错误．
C、根据P=Fv，知只有在F一定的条件下，功率才与速度成正比．故C错误．
D、根据P=Fv知，功率一定，牵引力与速度成反比．故D正确．
故选：D．
【点评】解决本题的关键知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法．
　
4．关于重力势能的理解，下列说法正确的是（　　）
A．物体的重力势能就等于重力做功
B．重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的
C．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0
D．当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定减少
【考点】机械能守恒定律．
【专题】机械能守恒定律应用专题．
【分析】物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，重力势能的大小与质量和高度两个因素有关
【解答】解：A、重力做功与重力势能变化联系，重力不做功表示重力势能不发生变化，并不表示不具有重力势能，故A错误；
B、重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的；故B正确；
C、只有放在零势能面上的物体重力势能才是零，而并不是放在地面上，重力势能就为零；故C错误；
D、当重力做负功时，重力势能一定增加；故D错误；
故选：B．
【点评】本题考查了重力势能的概念以及影响重力势能大小的两个因素，知道重力势能的变化量与重力做功有关．
　
5．在下列物理过程中，机械能守恒的有（　　）
A．把一个物体竖直向上匀速提升的过程
B．从地面上发射人造卫星升空的过程
C．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程
D．从高处竖直下落的物体落在竖直的弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧，物体和地球这一系统
【考点】机械能守恒定律．
【专题】机械能守恒定律应用专题．
【分析】物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒
【解答】解：A、匀速提升的过程，动能不变，重力势能增大，机械能增大，故A错误；
B、从地面发射人造卫星时，火箭推力做功，故机械能不守恒，故B错误；
C、汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程，动能减小，重力势能不变，故机械能减小，故C错误；
D、从高处竖直下落的物体落在竖直的弹簧上 ( http: / / www.21cnjy.com )，压缩弹簧的过程，整个过程重力势能转化为弹簧的弹性势能，故对弹簧，物体和地球这一系统的机械能守恒，故D正确；故选：D
【点评】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，题目比较简单
　
6．两个互相垂直的力F1与F2作用在 ( http: / / www.21cnjy.com )同一物体上，使物体运动，如图所示，物体通过一段位移，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力对物体做功为（　　）
A．7J B．1J C．5J D．3.5J
【考点】功的计算．
【专题】功的计算专题．
【分析】功是标量，几个力对物体做的总功，就等于各个力单独对物体做功的和．
【解答】解：当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和，由于力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，
所以F1与F2的合力对物体做的总功就为：W=3J+4J=7J，
故选：A．
【点评】因为功是标量，求标量的和，直接求几个力做功的代数和即可．
　
7．两个材料相同的物体，甲的质量大于乙的质量，以相同的初速度在同一水平面上滑动，它们滑行的最大距离（　　）
A．乙大 B．甲大 C．一样大 D．无法比较
【考点】动能定理的应用．
【专题】动能定理的应用专题．
【分析】根据动能定理得到两者所能滑行的最大距离表达式，再进行分析．
【解答】解：对任一物体，由动能定理得：
﹣μmgS=0﹣
可得 S=
据题知，μ和v0相同，则它们滑行的最大距离相等．
故选：C．
【点评】本题涉及力在空间的效应可优先考虑运用动能定理，也可以根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解．
　
8．关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体的动能的变化，下列说法正确的是（　　）
A．运动物体所受的合外力不为零，合外力必做功
B．运动物体所受的合外力为零，则物体的动能肯定不变
C．运动物体的动能保持不变，则该物体所受合外力一定为零
D．运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，物体动能一定变化
【考点】动能定理的应用；运动的合成和分解．
【专题】动能定理的应用专题．
【分析】物体所受合外力为零，根据功的公 ( http: / / www.21cnjy.com )式分析合外力对物体做的功是否为零．再分析合外力对物体所做的功为零，合外力是否为零．根据动能定理分析动能不变时，合外力是否为零．
【解答】解：A、如果运动物体所受合外力与物体位移方向（速度方向）垂直，合外力对物体不做功，故A错误；
B、运动物体所受合外力为零，合外力对物体不做功，由动能定理可知，物体动能不变，故B正确；
C、如果运动物体所受合外力与物体的速度方向垂直，合外力对物体不做功，物体动能不变，如匀速圆周运动，故C错误；
D、运动物体所受合外力不为零， ( http: / / www.21cnjy.com )物体运动状态一定变化，则该物体一定做变速运动，如果合外力方向与物体速度方向垂直，合外力对物体不做功，物体动能不变，故D错误；
故选：B．
【点评】合外力做功和动能变化的关系由动 ( http: / / www.21cnjy.com )能定理反映．合外力为零，其功一定为零，但合外力功为零，但合外力不一定为零，可以以匀速圆周运动为例说明．
　
9．如图所示，在细线下吊一个小球，线的上端 ( http: / / www.21cnjy.com )固定在O点，将小球拉开使线与竖直方向有一个夹角后放开，则小球将往复运动，若在悬点O的正下方A点钉一个光滑小钉，球在从右向左运动中，线被小钉挡住，若一切摩擦阻力均不计，则小球到左侧上升的最大高度是（　　）
A．在水平线的上方 B．在水平线上
C．在水平线的下方 D．无法确定
【考点】机械能守恒定律；向心力．
【专题】机械能守恒定律应用专题．
【分析】不计一切摩擦阻力，小球运动的过程中，机械能守恒，根据机械能守恒定律进行分析．
【解答】解：据题，不计一切摩 ( http: / / www.21cnjy.com )擦阻力，小球运动的过程中，机械能守恒，当小球到达最大高度时速度为零，由于机械能不变，所以最大高度不变，故小球到左侧上升的最大高度是在水平线上，故B正确，ACD错误．
故选：B
【点评】本题是单摆类型，关键掌握机械能守恒定律，并能进行分析，基础题目．
　
10．质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中（　　）
A．重力对物体做功为mgH
B．物体克服阻力做功为mgH
C．地面对物体的平均阻力为
D．物体克服阻力做功为mg（H+h）
【考点】动能定理的应用；机械能守恒定律．
【专题】动能定理的应用专题．
【分析】应用功的计算公式、动能定理分析答题．
【解答】解：A、重力对物体做功：W=mg（H+h），故A错误；
B、由动能定理得：mg（H+h）﹣Wf=0﹣0，Wf=mg（H+h），故B错误，D正确；
C、物体克服阻力做功：Wf=fh，解得：f=，故C错误；
故选：D．
【点评】本题考查了求功、阻力，分析清楚物体运动过程、应用功的计算公式、动能定理即可解题．
　
11．小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上．从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（　　）
A．垂直于接触面，做功为零
B．垂直于接触面，做功不为零
C．不垂直于接触面，做功为零
D．不垂直于接触面，做功不为零
【考点】动量守恒定律；功的计算．
【专题】动量定理应用专题．
【分析】对整体进行受力分析可知，小物块 ( http: / / www.21cnjy.com )和楔形物块不受外力作用，动量守恒，在物块下滑的过程中，楔形物块向右运动，对小物块受力分析，根据物块的受力情况和功的公式可以分析各个力对物块做功的情况．
【解答】解：对整体进行受力分析可知，小 ( http: / / www.21cnjy.com )物块和楔形物块不受外力作用，动量守恒，在物块下滑的过程中，楔形物块向右运动，所以小物块沿斜面向下运动的同时会向右运动，由于斜面是光滑的，没有摩擦力的作用，所以斜面对物块只有一个支持力的作用，方向是垂直斜面向上的，物块的运动的方向与力的方向不垂直，支持力做功，故B正确．
故选B．
【点评】当力和位移的夹角为锐角时，力对物 ( http: / / www.21cnjy.com )体做正功，当力和位移的夹角为钝角时，力对物体做负功，当力的方向与物体运动的方向垂直时力对物体不做功．
　
12．两个质量相同的小球A、B，分别用细线悬 ( http: / / www.21cnjy.com )挂在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的长，如图所示，把两球均拉到与悬线水平后由静止释放，两球经最低点时的（　　）
A．A球的速率等于B球的速率
B．A球的动能等于B球的动能
C．A球的机械能等于B球的机械能
D．绳对A球的拉力等于绳对B球的拉力
【考点】机械能守恒定律．
【专题】机械能守恒定律应用专题．
【分析】A、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，比较出初始位置的机械能即可知道在最低点的机械能大小．
根据动能定理mgL=，可比较出A、B两球的速度大小．
根据动能定理或机械能守恒求出在最低点的速度，然后根据F﹣mg=m，得出拉力的大小，从而可以比较出两球摆线的拉力．
【解答】解：A、根据动能定理mgL=，解得：v=，所以A球的速度大于B球的速度，故A错误．
B、A球的速度大于B球的速度，则A球的动能大于B球的动能．故B错误；
C、A、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，初始位置的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能相等，故C正确；
D、A在最低点，根据牛顿第二定律得：
F﹣mg=m，得F=mg+m=3mg，与绳的长度无关．所以两绳拉力大小相等．故D错误．
故选：C．
【点评】解决本题的关键掌握动能定理和机械能守恒定律，知道摆球在最低点靠合力提供做圆周运动的向心力．
　
二.填空题
13．从地面以40m/s的初速度竖直 ( http: / / www.21cnjy.com )上抛一物体，不计空气阻力，经过t时间小球的重力势能是动能的3倍，则这时小球离地高度为　60　m，小球速度大小为　20　m/s．
【考点】机械能守恒定律．
【专题】直线运动规律专题．
【分析】物体只受重力作用，故机械能守恒，由机械能守恒定律列式即可求得小球离地高度及小球的速度．
【解答】解：设重力势能为EP=mgh，则由题意可知，动能为：；
设地面为零势能面；由机械能守恒定律可得：
mgh+=mv2；
解得：h=60m；
mv12=；
解得：v1=20m/s；
故答案为：60，20
【点评】本题考查机械能守恒定律的应用，关键在于明确题意，能正确解方程组求出待求量．
　
14．木块受水平力F作用在水平面上由静 ( http: / / www.21cnjy.com )止开始运动，前进s后撤去F，木块又沿原方向前进2s停止，则摩擦力f=　F　．木块最大动能为　Fs　．
【考点】动能定理的应用．
【专题】动能定理的应用专题．
【分析】对全过程运用动能定理，在此过程中 ( http: / / www.21cnjy.com )有水平推力做功，摩擦力做功，根据动能定理求出木块所受的摩擦力大小．当物块撤去F时，速度最大，根据动能定理求出木块的最大动能．
【解答】解：对全过程运用动能定理得：
Fs﹣f 3s=0﹣0，
解得：f=F．
撤去外力时动能最大，根据动能定理得：
Fs﹣f 3s=EKm﹣0
得：EKm=Fs．
故答案为： F， Fs．
【点评】解决本题的关键是合适地选择研究过程，灵活运用动能定理．
　
15．重力10N的一石块从楼房阳台 ( http: / / www.21cnjy.com )边缘处做自由落体运动，到达地面．把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是5m，那么在第三段时间内重力做功为　250　J，动能增加　250　J，机械能变化了　0　J．
【考点】动能定理的应用．
【专题】动能定理的应用专题．
【分析】根据匀变速直线运动的推论求出 ( http: / / www.21cnjy.com )第三段时间内的位移，然后应用功的计算公式求出重力做的功；应用动能定理求出动能的增加量，应用机械能守恒定律求出机械能的变化量．
【解答】解：石块做自由落体运动，由初速度为零的匀变速直线运动的推论：从静止开始相等时间间隔内的位移之比为：1：3：5得：
它在第三段时间内的位移为：s3=5×s1=5×5m=25m，
在第三段时间内重力做功：W=Gs3=10×25=250J，
动能定理可知，动能的增加量：△EK=W=250J，
石块做自由落体运动，只有重力做功，机械能守恒，机械能的变化量为0；
故答案为：250；250；0．
【点评】本题考查了功、动能的增量、机械能的变化量，应用匀变速直线运动推论、功的计算公式与动能定理可以解题．
　
16．如图所示，固定的光滑半球形容器半 ( http: / / www.21cnjy.com )径为R，其最底点C与球心O的连线垂直水平面，质量为m的小球在A点以某个初速沿着半球容器切线下滑，恰能滑到容器边沿B处．在这过程中重力做功为　﹣0.6mgR　；弹力做功为　0　；球在A处的速度大小为　　．
【考点】动能定理的应用；功的计算．
【专题】动能定理的应用专题．
【分析】根据重力做功特点与功的公式可以求出重力做功，由功的计算公式可以求出弹力的功，应用动能定理可以求出小球的初速度．
【解答】解：重力做功：W=﹣mgh=﹣mgRsin37°=﹣0.6mgR，
弹力总是与速度方向垂直，与位移垂直，弹力对球不做功，做功为0，
从A到B过程，由动能定理得：﹣mgRsin37°=0﹣mvA2，
解得：vA=；
故答案为：﹣0.6mgR；0；．
【点评】本题考查了求功、物体的速度，分析清楚物体运动过程，应用功的计算公式与动能定理可以解题．
　
17．如图所示，A球质量m， ( http: / / www.21cnjy.com )B球质量2m，两个小球固定在一根长度2L的轻杆的两端，此杆可绕穿过其中心的水平轴无摩擦地转动．现使轻杆从水平状态无初速地释放，则杆从释放起转过90°之后A球速度为　　，机械能增加　　．
【考点】机械能守恒定律．
【专题】机械能守恒定律应用专题．
【分析】球A、球B机械能均不守恒，但两个球构成的系统机械能守恒，根据守恒定律列式即可求解．
【解答】解：球A、球B系统机械能守恒，根据机械能守恒定律，有：
（2m）g L﹣mg L=
解得：v=
球A机械能增加量为：△E=mgL+=
故答案为：，．
【点评】本题关键在于单个小球机械能不守恒，但两个小球构成的整体机械能守恒，根据守恒定律列方程即可．
　
三、实验题
18．用DIS研究机械能守 ( http: / / www.21cnjy.com )恒定律的装置如图所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示．图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E．试回答下列问题：
（1）图（b）的图象中，表示小球的重力势能 ( http: / / www.21cnjy.com )Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h关系的图线分别是　乙丙甲　（按顺序填写相应图线所对应的文字）．
（2）图（a）所示的实验装置中，K是光电门传 ( http: / / www.21cnjy.com )感器，其直接作用是　测挡光时间　．小球上连接的挡光片宽度为d，通过光电门的时间为t，可以得到小球在最低点的瞬时速度为　　．
（3）根据图（b）所示的实验图象，可以得出的结论是　误差允许范围内，只有重力做功情况下，小球机械能守恒　．
【考点】验证机械能守恒定律．
【专题】实验题；机械能守恒定律应用专题．
【分析】根据小球向上摆动过程中，重力做负功， ( http: / / www.21cnjy.com )高度h增大，由EP=mgh增大，动能减小，而重力势能和动能的总量即机械能不变来选择图线．小球摆动过程受到拉力和重力，拉力不做功，只有重力做功，在这个条件下得出结论：只有重力做功的情况下小球机械能守恒．
【解答】解：（1）小球在静止 ( http: / / www.21cnjy.com )释放后，重力在做正功，重力势能EP不断减少，动能EK不断增加，通过观察图象b特点易知：丙表示重力势能EP，乙表示动能EK，甲表示机械能E．故答案为乙 丙 甲；
（2）光电门的直接作用是测挡光时间，根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度得，v=．
（3）小球在运动过程中，存在一定的阻力，所以在实验误差允许的范围内，只有重力做功情况下，小球机械能守恒．
故答案为：（1）乙丙甲．（2）测挡光时间，，（3）误差允许范围内，只有重力做功情况下，小球机械能守恒．
【点评】本题比较新颖，要注意结合实验的原理进行分析，从而找出符合该实验的原理．
　
四、计算题（8+10+10，共28分）
19．如图所示，物体由静止开始沿倾角为θ的光滑斜面下滑，m、H已知，求：
（1）物体滑到底端过程中重力的功率．
（2）物体滑到斜面底端时重力的功率．
【考点】功率、平均功率和瞬时功率．
【专题】功率的计算专题．
【分析】根据动能定理求出到达底端的速度大小，结合平均功率和瞬时功率公式分别求出物体到达底端中重力的功率和到达底端时重力的功率．
【解答】解：（1）根据动能定理得，mgH=，解得v=，
则物体滑到底端过程中重力的功率P=，
（2）物体滑到斜面底端时重力的功率P=mgvsinθ=mgsinθ．
答：（1）物体滑到底端过程中重力的功率为．
（2）物体滑到斜面底端时重力的功率为．
【点评】解决本题的关键知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法，基础题．
　
20．在一段平直的公路上，一辆质 ( http: / / www.21cnjy.com )量m=10t的卡车速度从v1=5m/s均匀增加到v2=15m/s，经过的时间t=50s，如车在运动时受到的阻力为车重的k倍（k=0.05）
求：（1）发动机的平均功率
（2）在这段路程的时间中点的瞬时功率．
【考点】功率、平均功率和瞬时功率．
【专题】功率的计算专题．
【分析】根据速度时间公式求出加速度，根据牛顿第二定律求出牵引力的大小，根据牵引力做功求出发动机的平均功率．
求出中点时刻的瞬时速度，结合P=Fv求出瞬时功率．
【解答】解：（1）卡车做匀加速运动的加速度a=，
根据牛顿第二定律得，F﹣f=ma，解得F=f+ma=0.05×100000+10000×0.2N=7000N．
匀加速运动的位移x=，
则发动机的平均功率．
（2）中间时刻的速度，
则瞬时功率P=Fv=7000×10=70000W．
答：（1）发动机的平均功率为70000W．
（2）在这段路程的位移中点发动机的瞬时功率为700000W．
【点评】解决本题的关键知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法，基础题．
　
21．滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青 ( http: / / www.21cnjy.com )少年的喜爱．如图所示是滑板运动的轨道，AB和CD是一段圆弧形轨道，BC是一段长7m的水平轨道．一运动员从AB轨道上的P点以6m/s的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到Q点时速度减为零．已知运动员的质量为50kg，h=1.4m，H=1.8m，不计AB和CD两段圆弧轨道上的摩擦．（g=10m/s2）求：
（1）运动员第一次经过B点、C点时的速度各是多少？
（2）运动员与BC轨道间的动摩擦因数．
【考点】动能定理的应用．
【专题】动能定理的应用专题．
【分析】运动员从P点滑至B点时，只有重力做功，根据机械能守恒求解运动员第一次经过B、C点时的速度；
运动员由P滑至D过程中，运用动能定理求解动摩擦因数．
【解答】解：以水平轨道为零势能面．
（1）根据机械能守恒定律： mvp2+mgh=mvB2
代入数据解得：vB=8m/s
根据机械能守恒定律： mvc2=mgH，
代入数据解得：vc=6m/s
（2）由动能定律可得：﹣μmgs=mvc2﹣mvB2
代入数据解得：μ=0.2
答：（1）运动员第一次经过B点的速度是8m/s，C点时的速度是6m/s；
（2）运动员与BC轨道间的动摩擦因数为0.2．
【点评】本题运用动能定理时，关键是灵活选择研究的过程，要抓住滑动摩擦力做功与总路程有关．