力学中功能关系的理解与应用
[方法点拨] (1)做功的过程就是能量转化的过程．功是能量转化的量度．(2)功与能量是
“一一对应”的，如重力做功对应重力势能的变化，合外力做功对应动能的变化等．
1．(功能关系应用)如图1，在倾角θ＝37°的斜面上，用平行于斜面
向下的恒力F 把原来静止于斜面上的质量为2 kg 的物体沿斜面向下拉
了0.5 m 的距离，并使物体获得2 m/s 的速度．已知物体与斜面间的动
摩擦因数为0.5，重力加速度g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°
＝
0.8，则在这个过程中( )
图1
A ．力F 大小为8 N
B ．合外力对物体做功2 J
C ．物体重力势能增加了6 J
D ．物体机械能减少了2 J
2．(功能关系应用)(多选)如图2所示，一个质量为m 的物体(可视为质
点)，以某一速度由A 点冲上倾角为30°的固定斜面，其加速度大小为g ，
在斜面上运动的最大高度为h .则在此过程中，下列说法正确的是( ) 图2
A ．物体动能损失了mgh 2
B ．物体动能损失了2mgh
C ．系统机械能损失了mgh
D ．系统机械能损失了mgh 2
3．(摩擦力特点与功能关系应用)如图3所示，A 、B 、C 三个一样的滑块从粗
糙斜面上的同一高度同时开始运动．A 由静止释放；B 的初速度方向沿斜面
向下，大小为v 0；C 的初速度方向沿水平方向，大小也为v 0.斜面足够大，A 、
B 、
C 运动过程中不会相碰．下列说法正确的是( ) 图3
A ．A 和C 将同时滑到斜面底端
B ．滑到斜面底端时，B 的动能最大
C ．滑到斜面底端时，C 的重力势能减少最多
D ．滑到斜面底端时，B 的机械能减少最多
4．(功能关系的图象问题)一物体仅受重力和竖直向上的拉力作用，沿竖直方
向向上做减速运动．此过程中物体速度的平方和上升高度的关系如图4所示．若取h＝0处为
重力势能等于零的参考平面，则此过程中物体的机械能随高度变化的图象可能正确的是( ) 图4
5．(功能关系与图象问题)一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出，最终
落回抛出点，假如小球所受空气阻力大小恒定，该过程的位移－时间图
象如图5所示，g＝10 m/s2，则下列说法正确的是( )
A．小球抛出时的速度为12 m/s 图5
B．小球上升和下降的时间之比为2∶ 3
C．小球落回到抛出点时所受合力的功率为64 6 W
D．小球上升过程的机械能损失大于下降过程的机械能损失
6．如图6甲所示，以斜面底端为重力势能零势能面，一物体在平行斜面的拉力作用下，由静止开
始沿光滑斜面向下运动．运动过程中物体的机械能与物体位移关系的图象(E－x)图象如图乙所示，
其中0～x1过程的图线为曲线，x1～x2过程的图线为直线．根据该图象，下列判断正确的是( )
图6
A．0～x1过程中物体所受拉力可能沿斜面向下
B．0～x2过程中物体的动能一定增大
C．x1～x2过程中物体可能在做匀速直线运动
D．x1～x2过程中物体可能在做匀减速直线运动
7．(多选)如图7甲所示，在距离地面高度为h＝0.80 m的平台上有一轻质弹簧，其左端固定
于竖直挡板上，右端与质量m＝0.50 kg、可看做质点的物块相接触(不粘连)，OA段粗糙且长
度等于弹簧原长，其余位置均无阻力作用．物块开始静止于A点，OA段的动摩擦因数μ＝0.50.
现对物块施加一个水平向左的外力F，大小随位移x变化关系如图乙所示．物块向左运动x AB ＝0.40 m到达B点，到达B点时速度为零，随即撤去外力F，物块在弹簧弹力作用下向右运动，从M点离开平台，落到地面上N点，取g＝10 m/s2，则( )
图7
A．弹簧被压缩过程中外力F做的功为6.0 J
B．弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为6.0 J
C．整个运动过程中克服摩擦力做功为4.0 J
D．M、N的水平距离为1.6 m
8.(多选)质量相等的甲、乙两物体从离地面相同高度处同时由静止开
始下落，运动中两物体所受阻力的特点不同，其v－t图象如图8所
示．则下列判断正确的是( )
A．t0时刻甲物体的加速度大于乙物体的加速度
B．t0时刻甲、乙两物体所受阻力相同图8 C．0～t0时间内，甲、乙两物体重力势能的变化量相同
D．0～t0时间内，甲物体克服阻力做的功比乙的少
9．(多选)如图9所示，光滑水平面AB与竖直面上的半圆形固定轨道在B点衔接，轨道半径为R，BC为直径，一可看成质点、质量为m的物块在A点处压缩一轻
质弹簧(物块与弹簧不拴接)，释放物块，物块被弹簧弹出后，经过半
圆形轨道B点时对轨道的压力变为其重力的7倍，之后向上运动恰能
通过半圆轨道的最高点C，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则
( ) 图9 A．物块经过B点时的速度大小为5gR
B ．刚开始时被压缩弹簧的弹性势能为3mgR
C ．物块从B 点到C 点克服阻力所做的功为12
mgR D ．若刚开始时被压缩弹簧的弹性势能变为原来的2倍，物块到达C 点的动能为72
mgR 10．(多选)如图10所示，一半径为R ，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ 水平．轨道上的A 点离PQ 的距离为12
R ，一质量为m 的质点自P 点上
方某处由静止开始下落，从P 点进入轨道后刚好能到达Q 点并能再次返回
经过N 点．已知质点第一次滑到轨道最低点N 时速率为v 1，第一次到达A 点时速率为v 2，选定N 点所在的水平面为重力势能的零势能面，则( ) 图10
A ．v 1＜2v 2
B ．v 1＞2v 2
C ．从N 到Q 的过程中，动能与重力势能相等的点在A 点上方，从Q 到N 的过程中，动能与重力势能相等的点在A 点下方
D ．从N 到Q 的过程中，动能与势能相等的点在A 点下方，从Q 到N 的过程中，动能与重力势能相等的点在A 点上方
11．(多选)如图11所示，固定斜面倾角为θ，在斜面底端固定一个轻质弹簧，弹簧上端连接一个可视为质点的、质量为m 的物块，O 点是弹簧处于原长状态时上端的位置，物块静止时位于A 点．斜面上另外有B 、C 、D 三点，AO ＝OB ＝BC ＝CD ＝l ，其中AB 段光滑，BD 段粗糙，物块与斜面BD 段间的动摩擦因数为μ＝tan θ，重力加速度为g .物
块静止时弹簧的弹性势能为E ，用外力将物块拉到D 点由静止释放，
第一次经过O 点时的速度大小为v ，已知弹簧始终在弹性限度内，则
下列说法正确的是( ) 图11
A ．物块从D 点向下运动到A 点的过程中，最大加速度大小为2g sin θ
B ．物块最后停在B 点
C ．物块在
D 点时的弹性势能为mv 22－mgl sin θ
D ．物块运动的全过程中因摩擦产生的热量为
mv 22＋mgl sin θ－E
12．(多选)圆心为O 、半径为R 的光滑圆弧轨道AC 与倾角θ＝30°的光滑斜面BC 固定在一
起，如图12所示，其中O 、C 、B 三点共线，OA 竖直．质量分别为m 1、m 2的两小球1、2用轻绳相连挂在C 点两侧(C 点处有一小段圆弧)，开始时小球1位于C 处，小球2位于斜面底端B 处，现由静止释放小球1，小球1沿圆弧轨道下滑，已知m 1＝6m 2，重力加速度为g ，则在小球
1由C 点下滑到A 点的过程中( )
图12
A ．小球1的机械能守恒
B ．重力对小球1做功的功率先增大后减小
C ．小球1的机械能减小79
m 1gR D ．轻绳对小球2做的功为79
m 2gR 13．(多选)如图13所示，轻质弹簧一端固定在水平面上O 点的转轴上，另一端与一质量为m 、套在粗糙固定直杆A 处的小球(可视为质点)相连，直杆的倾角为30°，OA ＝OC ，B 为AC 的中点，OB 等于弹簧原长．小球从A 处由静止开始下滑，初始加速度大小为a A ，第一次经过B 处的速度大小为v ，运动到C 处速度为0，后又以大小为a
C 的初始加
速度由静止开始向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力
加速度为g .下列说法正确的是( )
A ．小球可以返回到出发点A 处 图13
B ．撤去弹簧，小球可以在直杆上处于静止
C ．弹簧具有的最大弹性势能为12
mv 2 D ．a A －a C ＝g
答案精析
1．D [根据x ＝v 2
2a
，得a ＝4 m/s 2，由牛顿第二定律有F ＋mg sin 37°－μmg cos 37°＝ma ，可得F ＝4 N ，故A 错误；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，ΔE k ＝12
mv 2＝4 J ，故B 错误；重力势能的增加量ΔE p ＝－mgx sin 37°＝－6 J ，故C 错误；除重力以外其他力所做的功引起机械能的变化，则有ΔE ＝(F －μmg cos 37°)x ＝－2 J ，故D 正确．]
2．BC [物体上滑过程中，受到重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律，得到合力F ＝ma ＝mg ，方向沿斜面向下，动能减小量等于克服合力做的功，故ΔE k 减＝Fs ＝mg ·2h ＝2mgh ，A 项错误，B 项正确；系统损失的机械能等于减小的动能和增加的势能之和，故ΔE 减＝ΔE k 减－mgh ＝mgh ，C 项正确，D 项错误．]
3．B [A 、C 两个滑块所受的滑动摩擦力大小相等，A 所受滑动摩擦力沿斜面向上，C 沿斜面向上的力是滑动摩擦力的分力，所以C 的加速度大于A 的加速度，C 先到达斜面底端，A 项错误；重力做功相同，摩擦力对A 、B 做功相同，C 克服摩擦力做功最多，而B 有初速度，则滑到斜面底端时，B 滑块的动能最大，B 项正确；三个滑块下降的高度相同，重力势能减小相同，C 项错误；滑动摩擦力做功与路程有关，C 运动的路程最大，C 克服摩擦力做功最大，机械能减少最多，D 项错误．]
4．D [由v 2－h 图象为倾斜直线可知，物体的动能变化量与高度变化量成正比，即合外力为恒力，而物体所受重力不变，故拉力也一定保持不变．物体机械能的变化量大小等于重力(或弹力)以外的其他力做功的大小．由功能关系可知，随高度增加，恒定拉力做正功，机械能均匀增加，故D 项正确．]
5．C [上升阶段，由匀变速直线运动规律得x 0＝12v 0t 1，可得初速度v 0＝2x 0t 1
＝24 m/s ，选项A 错误；上升阶段，由速度公式可得a 1＝v 0
t 1＝12 m/s 2
，由牛顿第二定律可得mg ＋F f ＝ma 1，得F f ＝ma 1－mg ＝2 N ，下降阶段，由牛顿第二定律可得mg －F f ＝ma 2，得a 2＝8 m/s 2，由位移公
式可得x 0＝12a 2t 22，解得t 2＝ 6 s ，即t 1t 2＝26
，选项B 错误；设小球落回抛出点时的速度为v ，由动能定理可得mgx 0－F f x 0＝12
mv 2，解得v ＝8 6 m/s ，故合力的功率P ＝ma 2v ＝64 6 W ，选项C 正确；小球上升过程和下降过程，空气阻力做功相等，故两过程损失的机械能相等，选项D 错误．]
6．B [除重力之外的其他力做的功就等于物体的机械能的改变量，则F ·Δx ＝ΔE ，即F ＝ΔE Δx
，所以E －x 图象的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小，由图可知0～x 1内图线的斜率为负，则物体所受拉力沿斜面向上，A 错误；由于物体由静止开始向下运动，所以物体所受拉力小于物体的重力沿斜面向下的分力，物体加速运动，所以在0～x 2过程中物体的动能一定一直增大，B 正确，C 、D 错误．]
7．AD [题图乙所示的F －x 图象与横轴所围面积表示力F 做的功，由题图乙可知W F ＝6.0 J ，选项A 正确；在压缩弹簧过程中，克服摩擦力做功W f ＝μmgx AB ＝0.50×0.50×10×0.4 J＝1.0 J ，整个运动过程中克服摩擦力做功为2W f ＝2.0 J ，选项C 错误；根据功能关系，弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为E p ＝W F －W f ＝5.0 J ，选项B 错误；物块由B 点运动到M
点，由功能关系得E p ＝W f ＋12
mv 2，解得物块运动到M 点的速度v ＝4 m/s ，设M 、N 的水平距离为x 0，由平拋运动规律，x 0＝vt ，h ＝12
gt 2，联立解得x 0＝1.6 m ，选项D 正确．] 8．AD [从图象可知，在t 0时刻甲物体的图线斜率大于乙物体的图线的斜率，即a 甲＞a 乙，选项A 正确；由牛顿第二定律得mg －F f ＝ma ，则甲物体受到阻力小，选项B 错误；v －t 图象与时间轴围成的面积表示位移大小，所以经t 0时间乙物体发生的位移比甲物体大，由ΔE p ＝mgh －0知乙物体重力势能变化量大，选项C 错误；由v －t 图象可知0～t 0时间甲物体下降
高度小，所以由动能定理mgh －W f ＝12
mv 2得甲物体克服阻力做的功比乙的少，选项D 正确．] 9．BC [设物块经过半圆轨道B 点瞬间的速度为v B ，物块在B 点时有F N ＝7mg ，F N －mg ＝m v 2
B R
，可得v B ＝6gR ，选项A 错误；物块从A 点到B 点的过程有E p ＝12
mv 2B ，解得E p ＝3mgR ，选项B 正确；设物块到达C 点时的速度为v C ，物块在C 点时有mg ＝m v 2
C R
，物块从B 点到C 点的过程有－mg ·2R －W f ＝12mv 2C －12mv 2B ，可解得物块从B 点到C 点过程克服阻力做的功W f ＝12
mgR ，选项C 正确；若刚开始时被压缩弹簧的弹性势能变为原来的2倍，物块进入半圆形轨道的速度增大，在同一点物块对轨道的压力增大，摩擦力增大，物块从B 点到C 点克服阻力所做的功增
大，物块到达C 点的动能小于72
mgR ，选项D 错误．] 10．BC [质点从N 到A 再到Q 的过程中，重力与摩擦力做功，由于质点做圆周运动，由运动的特点可知，质点在NA 段与轨道之间的压力大于AQ 段之间质点与轨道之间的压力，根据F f ＝μF N 可知，质点在NA 段受到的摩擦力比较大，所以质点在NA 段摩擦力做的功比较多，则重力与摩擦力在NA 段做的功比较多，所以质点第一次到达N 点处的动能一定大于质点第一次
到达A 点处动能的2倍，根据动能的表达式E k ＝12
mv 2可知，v 1＞2v 2，A 项错误，B 项正确；如果轨道光滑，质点在运动过程中不受摩擦力，上升过程中动能与重力势能相等的位置在A 点，现在由于要克服摩擦力做功，机械能减小，所以上升过程中动能与重力势能相等的位置在A 点上方，从Q 到N 的过程中，动能与重力势能相等的点在A 点下方，C 项正确，D 项错误．]
11．CD [物块在BD 段向下运动过程中，因μ＝tan θ，物块的重力沿斜面向下的分力mg sin θ与滑动摩擦力μmg cos θ大小相等，弹簧弹力提供加速度，物块在D 点处加速度最大，有k ×3l ＝ma ，物块静止时有kl ＝mg sin θ，得a ＝3g sin θ，物块在DA 段的最大加速度为3g sin θ，A 选项错误；物块从D 点下滑后，沿斜面向下运动，因μ＝tan θ，物块在B 点时受到弹簧拉力，不可能静止，最终在B 点下方做往复运动，到B 点处的速度为零，B 选项错误；物块从D 点第一次到O 点，由功能关系得E p ＋mg sin θ×3l ＝μmg cos θ×2l ＋mv 22，
E p ＝mv 22－mgl sin θ，C 选项正确；物块在B 点时弹簧的弹性势能与物块在A 点处时弹簧的弹性势能相同，对全过程分析有(E p －E )＋mg sin θ×2l ＝Q ，得Q ＝
mv 22＋mgl sin θ－E ，D 选
项正确．] 12．BD [小球1在下滑过程中，沿竖直方向分速度由0先增大到某值后又减小到0，所以重力对小球1做功的功率先增大后减小，B 对；设小球1在A 点时速度为v ，由运动的合成与分解知此时小球2的速率为v cos 30°＝3v 2
，小球1由C 点到下滑到A 点的过程中，对小球1和小球2整体由动能定理有m 1gR (1－cos 60°)－m 2gR sin 30°＝12m 1v 2＋12m 2(3v 2)2，得v 2＝2027
gR ，对小球1由动能定理有m 1gR (1－cos 60°)＋W T ＝12m 1v 2，得W T ＝－79m 2gR ，即小球1的机
械能减少79
m 2gR ，A 、C 错；因小球1由C 点下滑到A 点的过程中，小球1和小球2组成的系统机械能守恒，所以轻绳对小球2做的功为79
m 2gR ，D 对．] 13．CD [设小球从A 运动到B 的过程克服摩擦力做功为W f ，AB 间的竖直高度为h ，小球的质量为m ，弹簧具有的最大弹性势能为E p ，根据能量守恒定律得：对于小球A 到B 的过程有mgh ＋E p ＝12mv 2＋W f ，A 到C 的过程有2mgh ＋E p ＝2W f ＋E p ，解得W f ＝mgh ，E p ＝12
mv 2，小球从C 点向上运动时，假设能返回到A 点，则由能量守恒定律得E p ＝2W f ＋2mgh ＋E p ，该式违反了能量守恒定律，可知小球不能返回到出发点A 处，A 项错误，C 项正确；设从A 运动到C 摩擦力的平均值为F f ，AB ＝s ，由W f ＝mgh 得F f ＝mg sin 30°，在B 点，摩擦力F f ＝μmg cos 30°，
由于弹簧对小球有拉力(除B点外)，小球对杆的压力大于mg cos 30°，所以F f＞μmg cos 30°可得mg sin 30°＞μmg cos 30°，因此撤去弹簧，小球不能在直杆上处于静止，B项错误；根据牛顿第二定律得，在A点有F cos 30°＋mg sin 30°－F f＝ma A，在C点有F cos 30°－F f－mg sin 30°＝ma C，两式相减得a A－a C＝g，D项正确．]
自然界存在着各种形式的能，各种形式的能之间又可以相互转化，而且在转化的过程中能的总量保持不变。这是自然科学中最重要的定律之一。各种形式的能在相互转化的过程中可以用功来度量。这一章研究的是能量中最简单的一种──机械能，以及与它相伴的机械功，能的转化和守恒，是贯穿全部物理学的基本规律之一。解决力学问题，从能量的观点入手进行分析，往往是很方便的。因此，学习这一章要特别注意养成运用能量观点分析和研究问题的习惯。 这一章研究的主要内容有：功和功率、动能和动能定理、势能及机械能守恒定律。 一、什么是功和功率 1、功（W ） 如图所示，物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段位移，我们说力对物体做了功。有力、有力的方向上的位移是功的两个不可缺少的因素。 我们可以把力F 沿位移S 的方向和垂直于位移的方向 分解为F '、F "。其中分力F '做功，而分力F "并未做功， 而'=F F ·cos θ，所以力F 对物体所做的功可表示 为。 同学们也可以试一下，把位移S 分解为沿力F 方向的分位移S '和垂直于力F 方向的分位移S "。显然物体在力F 的作用下，沿力的方向的位移为S '，同样可得力F 对物体做的功， 得出功的公式： W FS =cos θ 该式既是功的量度式（也叫计算式），也是功的决定式。当θ0，为正功（或说外力对物做了功）；当θ=?90，cos θ=0，式中的W 为零（或说力不做功）；当θ>?90，cos θ为负值，式中的W <0，为负功（我们说力对物体做负功，或说物体克服外力做了功）。当θ=?180，cos θ=-1，或中的W 也为负功（我们仍说力对物体做负功。或说物体克服外力做了功）；当F 是合力（ f ∑）时，则W 是合力功（W ∑） ；如W 是各力做功的代数和，我们说W 的总功。 几点说明： （1）力（F ）能改变物体的运动状态，产生加速度，但只有使物体移动一段位移（?s ），力的效应才能体现出来，如引起速度的变化。可以说功是力在空间上的积累效应。 （2）功是属于力的，说“功”必须说是哪个力的功。如：重力的功、拉力的功、阻力的功、弹力的功等。若是合力所做的功，就要说明是合力的功。 （3） 公式中F 、S 都是矢量，而它们的积W 是标量，它的正与负仅由力与位移的夹角决定；它的正与负仅表示是对力物体做功还是物体克服该力做功。
物理竞赛辅导测试卷（力学综合1） 一、（10分）如图所时，A 、B 两小球用轻杆连接，A 球只能沿竖直固定杆运动，开始时，A 、B 均静止，B 球在水平面上靠着固定杆，由于微小扰动，B 开始沿水平面向右运动，不计一切摩擦，设A 在下滑过程中机械能最小时的加速度为a ，则a= 。 二、(10分) 如图所示，杆OA 长为R ，可绕过O 点的水平轴在竖直平面内转动，其端点A 系着一跨过定滑轮B 、C 的不可 伸长的轻绳，绳的另一端系一物块M ，滑轮的半径可忽略，B 在 O 的正上方，OB 之间的距离为H ，某一时刻，当绳的BA 段与 OB 之间的夹角为α时，杆的角速度为ω，求此时物块M 的速度v M 三、（10分）在密度为ρ0的无限大的液体中，有两个半径为 R 、密度为ρ的球，相距为d ，且ρ>ρ0，求两球受到的万有引力。 四、（15分）长度为l 的不可伸长的轻线两端各系一个小物体，它们沿光滑水平面运动。在某一时刻质量为m 1的物体停下来，而质量为m 2的物体具有垂直连线方向的速度v ，求此时线的张力。 五、(15分)二波源B 、C 具有相同的振动方向和振幅， 振幅为0.01m ，初位相相差π，相向发出两线性简谐波，二波频率均为100Hz ，波速为430m/s ，已知B 为坐标原点，C 点坐标为x C =30m ，求：①二波源的振动表达式；②二波的 表达式；③在B 、C 直线上，因二波叠加而静止的各点位置。 六、(15分) 图是放置在水平面上的两根完全相同的轻 质弹簧和质量为m 的物体组成的振子，没跟弹簧的劲度系数均为k ，弹簧的一端固定在墙上，另一端与物体相连，物体与水平面间的静摩擦因数和动摩擦因数均为μ。当弹簧恰为原长时，物体位于O 点，现将物体向右拉离O 点至x 0处(不超过弹性限度)，然后将物体由静止释放，设弹簧被压缩及拉长时其整体不弯曲，一直保持在一条直线上，现规定物体从最右端运动至最左端（或从最左端运动至最右端）为一个振动过程。求： （1）从释放到物体停止运动，物体共进行了多少个振动过程；（2）从释放到物体停止运动，物体共用了多少时间？（3）物体最后停在什么位置？（4）整个过程中物体克服摩擦力做了多少功？ 七、（15分）一只狼沿半径为R 圆形到边缘按逆时针方向匀速 跑动，如图所示，当狼经过A 点时，一只猎犬以相同的速度从圆心 出发追击狼，设追击过程中，狼、犬和O 点在任一时刻均在同一直线上，问猎犬沿什么轨迹运动？在何处追击上？ M O C y x v v B 0 v 0
物理力学选择题1.如图为Ａ、Ｂ两质点作直线运动的ｖ-ｔ图象，已知两质点在同一直线上运动，由图知
Ａ．两质点定从同一位置出发Ｂ．两质点定同时由静止开始运动 Ｃ．ｔ２秒末两质点相遇Ｄ．0～ｔ２秒时间内Ｂ质点可能领先Ａ 2.ａ、ｂ两物体同时、同地、同向做匀变速直线运动，若加速度相同，初速度不同，则在运动过程中，下列说法正确的是 Ａ．ａ、ｂ两物体速度之差保持不变Ｂ．ａ、ｂ两物体速度之差与时间成正比Ｃ．ａ、ｂ两物体位移之差与时间成正比Ｄ．ａ、ｂ两物体位移之差与时间平方成正比3.放在水平光滑平面上的物体Ａ和Ｂ，质量分别为Ｍ和ｍ，水平恒力Ｆ作用在Ａ上，Ａ、Ｂ间的作用力为Ｆ１；水平恒力Ｆ作用在Ｂ上，Ａ、Ｂ间作用力为Ｆ２，则 Ａ．Ｆ１＋Ｆ２＝ＦＢ．Ｆ１＝Ｆ２Ｃ．Ｆ１／Ｆ２＝ｍ／ＭＤ．Ｆ１／Ｆ２＝Ｍ／ｍ 4.完全相同的直角三角形滑块Ａ、Ｂ，按图所示叠放，设Ａ、Ｂ接触的斜面光滑，Ａ与桌面的动摩擦因数为μ．现在Ｂ上作用一水平推力Ｆ，恰好使Ａ、Ｂ一起在桌面上匀速运动，且Ａ、Ｂ保持相对静止，则Ａ与桌面的动摩擦因数μ跟斜面倾角θ的关系为 Ａ．μ＝ｔｇθＢ．μ＝（1／2）ｔｇθＣ．μ＝2·ｔｇθＤ．μ与θ无关 5.如图一根柔软的轻绳两端分别固定在两竖直的直杆上，绳上用一光滑的挂钩悬一重物，ＡＯ段中张力大小为Ｔ１，ＢＯ段张力大小为Ｔ２，现将右杆绳的固定端由Ｂ缓慢移到Ｂ′点的过程中，关于两绳中张力大小的变化情况为 Ａ．Ｔ１变大，Ｔ２减小Ｂ．Ｔ１减小，Ｔ２变大Ｃ．Ｔ１、Ｔ２均变大Ｄ．Ｔ１、Ｔ２均不变 6.质量为ｍ的物体放在一水平放置的粗糙木板上，缓慢抬起木板的一端，在如图所示的几个图线中，哪一个最能表示物体的加速度与木板倾角θ的关系 7.一木箱在粗糙的水平地面上运动，受水平力Ｆ的作用，那么［］ Ａ．如木箱做匀速直线运动，Ｆ定对木箱做正功Ｂ．如木箱做匀速直线运动，Ｆ可能对木箱做正功Ｃ．如木箱做匀加速直线运动，Ｆ定对木箱做正功Ｄ．如木箱做匀减速直线运动，Ｆ定对木箱做负功8.吊在大厅天花板上的电扇重力为Ｇ，静止时固定杆对它的拉力为Ｔ，扇叶水平转动起来后，杆对它的拉力为Ｔ′，则［］
高考物理力学实验复习题及答案 48．在“研究平抛运动”的实验中 （1）如图（a）所示，实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查斜槽末端的切线是否水平，请简述你的检查方法把小球放在槽口末端，看小球能否处于静止状态。 （2）关于这个实验，下列选项中的会增大实验误差的有AC（填选项代号）。 A．斜槽末端不水平 B．斜槽轨道不光滑 C．实验小球为泡沫球 D．每次从同一高度无初速释放小球 （3）验证实验得到的轨迹是否准确的一般方法，如图（b）所示：在轨道上从起点O点起，沿水平方向取两段连续相等的位移△x与曲线交于两点A、B，过A、B作水平线交于y轴，则OA、AB两段的竖直位移大小之比y1：y2＝1：3。 【解答】解：（1）检查斜槽末端切线是否水平，将小球放在槽的末端看小球能否静止，如果小球静止则斜槽末端切线水平。 （2）A、当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后不做平抛运动，但在实验中，仍按平抛运动分析处理数据，会造成较大误差，故斜槽末端切线不水平会造成误差，故A正确； B、只要让它从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦 力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，所以不会引起实验误差，故B错误； C、实验小球为泡沫球，则受到的阻力较大，因此小球不是做平抛运动，故C正确； D、根据实验原理，则要求每次从同一高度无初速释放小球，确保以同一初速度平抛运动，
故D错误。 故选：AC。 （3）平抛运动水平方向做匀速直线运动，水平位移相等，则运动时间相等，而竖直方向做自由落体运动，由匀变速直线运动的推论可知，从起点开始，连续两个相等时间内的位移之比为1：3； 故答案为：（1）把小球放在槽口末端，看小球能否处于静止状态；（2）AC；（3）1：3。
一、单个物体的机械能守恒 判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法：（1）物体在运动过程中只有重力做功，物体的机械能守恒。 （2）物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力，物体的机械能守恒。 所涉及到的题型有四类：（1）阻力不计的抛体类。（2）固定的光滑斜面类。（3）固定的光滑圆弧类。（4）悬点固定的摆动类。 （1）阻力不计的抛体类 包括竖直上抛；竖直下抛；斜上抛；斜下抛；平抛，只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用，也只有重力做功，通过重力做功，实现重力势能与机械能之间的等量转换，因此物体的机械能守恒。 例：在高为h 的空中以初速度v 0抛也一物体，不计空气阻力，求物体落地时的速度大小？ 分析：物体在运动过程中只受重力，也只有重力做功，因此物体的机械能守恒，选水平地面为零势面，则物体抛出时和着地时的机械能相等 2202 121t mv mv mgh =+ 得：gh v v t 220+= （2）固定的光滑斜面类 在固定光滑斜面上运动的物体，同时受到重力和支持力的作用，由于支持力和物体运动 的方向始终垂直，对运动物体不做功，因此，只有重力做功，物体的机械能守恒。 例，以初速度v 0 冲上倾角为θ光滑斜面，求物体在斜面上运动的距离是多少？ 分析：物体在运动过程中受到重力和支持力的作用，但只有重力做功，因此物体的机械能守恒，选水平地面为零势面，则物体开始上滑时和到达最高时的机械能相等 θsin 2120?==mgs mgh mv 得：θsin 220g v s = （3）固定的光滑圆弧类 在固定的光滑圆弧上运动的物体，只受到重力和支持力的作用，由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直，对运动物体不做功，故只有重力做功，物体的机械能守恒。 例：固定的光滑圆弧竖直放置，半径为R ，一体积不计的金属球在圆弧的最低点至少具有多大的速度才能作一个完整的圆周运动？ 分析：物体在运动过程中受到重力和圆弧的压力，但只有重力做功，因此物体的机械能守恒，选物体运动的最低点为重力势能的零势面，则物体在最低和最高点时的机械能相等 2202 1221t mv R mg mv += 要想使物体做一个完整的圆周运动，物体到达最高点时必须具有的最小速度为： Rg v t = 所以 gR v 50= （4）悬点固定的摆动类 和固定的光滑圆弧类一样，小球在绕固定的悬点摆动时，受到重力和拉力的作用。由于悬线的拉力自始至终都沿法线方向，和物体运动的速度方向垂直而对运动物体不做功。因此只有重力做功，物体的机械能守恒。 例：如图，小球的质量为m ，悬线的长为L ，把小球拉开使悬线和竖直方向的夹角为θ，然后从静止释放，求小球运动到最低点小球对悬线的拉力 分析：物体在运动过程中受到重力和悬线拉力的作用，悬线的拉力对物体不做功，所以只有重力做功，因此物体的机械能守恒，选物体运动的最低点为重力势能的零势面，则物体开始运动时和到达最低点时的机械能相等 221)cos 1(t mv mgL =-θ 得：)cos 1(22θ-=gL v t 由向心力的公式知：L mv mg T t 2=-可
高考物理力学知识点之热力学定律综合练习(7) 一、选择题 1．一定质量的理想气体，由初始状态A开始，状态变化按图中的箭头所示方向进行，最后又回到初始状态A，对于这个循环过程，以下说法正确的是（） A．由A→B，气体的分子平均动能增大，放出热量 B．由B→C，气体的分子数密度增大，内能减小，吸收热量 C．由C→A，气体的内能减小，放出热量，外界对气体做功 D．经过一个循环过程后，气体内能可能减少，也可能增加 2．图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，当人从椅子上离开，M向上滑动的过程中（） A．外界对气体做功，气体内能增大 B．外界对气体做功，气体内能减小 C．气体对外界做功，气体内能增大 D．气体对外界做功，气体内能减小 3．根据学过的热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是() A．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功转化成机械能 B．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体 C．尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到－293 ℃D．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来 4．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（） A．第二类永动机违背能量守恒定律 B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加 C．保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式没有区别 5．某同学将一气球打好气后，不小心碰到一个尖利物体而迅速破裂，则在气球破裂过程中( )
力学基础（一） 1、如图所示，一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球A 、B ，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不 计细绳与滑轮之间的摩擦，当两球平衡时OA 绳与水平方向的夹角为60°，OB 绳与水平方向的夹 角为30°，则球A 、B 的质量之比和杆对A 、B 的弹力之比分别为（ ） A.13=B A m m B.33=B A m m C. 33=NB NA F F D. 2 3=NB NA F F 2、如图所示，倾角为θ的斜面体c 置于水平地面上，小物块b 置于斜面上， 通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a 连接，连接b 的一段细绳与斜面平行．在a 中的沙子缓慢流出的过程中，a 、b 、c 都处于静止状态，则( ) A ．b 对c 的摩擦力一定减小 B ．b 对c 的摩擦力方向可能平行斜面向上 C ．地面对c 的摩擦力方向一定向右 D ．地面对c 的摩擦力一定减小 3、如图所示，甲、乙两物块用跨过定滑轮的轻质细绳连接，分别静止在斜面AB 、AC 上，滑轮两侧细绳与斜面平行．甲、乙两物块的质量分别为m 1、m 2.AB 斜面粗糙，倾角为α，AC 斜面光滑，倾角为β，不计滑轮处摩擦，则以下分析正确的是( ) A ．若m 1sin α>m 2sin β，则甲所受摩擦力沿斜面向上 B ．若在乙物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受的摩擦力一定变小 C ．若在乙物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受的拉力一定变大 D ．若在甲物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受拉力一定变大 4、如图所示，A 、B 两球质量均为m ．固定在轻弹簧的两端，分别用细绳悬于O 点，其中球A 处在光滑竖直墙面和光滑水平墙面的交界处，已知两球均处于平衡状态，OAB 恰好构成一个正三角形，则下列说法正确的是（ ） A ．球A 可能受到四个力的作用 B ．弹簧对球A 的弹力大于对球B 的弹力 C ．绳OB 对球B 的拉力大小一定等于mg D ．绳OA 对球A 的拉力大小等于或小于1.5mg 5、如图所示，光滑斜面静止于粗糙水平面上，斜面倾角θ=30°，质量为m 的小球被轻质细绳系住斜吊着静止于斜面上，悬线与竖直方向夹角α=30°，则下列说法正确的是 A ．悬线对小球拉力是 B ．地面对斜面的摩擦力是 C ．将斜面缓慢向右移动少许，悬线对小球拉力减小 D ．将斜面缓慢向右移动少许，小球对斜面的压力减小
高考机械能物理知识总结 高考机械能物理知识总结 动量与能量的综合问题，是高中力学最重要的综合问题，也是难度较大的问题。分析这类问题时，应首先建立清晰的物理图景，抽象出物理模型，选择物理规律，建立方程进行求解。这一部分的主要模型是碰撞。而碰撞过程，一般都遵从动量守恒定律，但机械能不一定守恒，对弹性碰撞就守恒，非弹性碰撞就不守恒，总的能量是守恒的，对于碰撞过程的能量要分析物体间的转移和转换。从而建立碰撞过程的能量关系方程。根据动量守恒定律和能量关系分别建立方程，两者联立进行求解，是这一部分常用的解决物理问题的方法。以下是为大家精心准备的高考机械能物理知识总结，欢迎参考阅读！ 1.动能： 物体由于运动而具有的能量叫做动能。表达式：Ek=mv2/2 （1）动能是描述物体运动状态的物理量。 （2）动能和动量的区别和联系 ①动能是标量，动量是矢量，动量改变，动能不一定改变；动能改变，动量一定改变。 ②两者的物理意义不同：动能和功相联系，动能的变化用功来量度；动量和冲量相联系，动量的变化用冲量来量度。③两者之间的大小关系为EK=P2/2m 2.★★★★动能定理： 外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。 （1）动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的。但它也适用于变力及物体作曲线运动的情况。（2）功和
动能都是标量，不能利用矢量法则分解，故动能定理无分量式。 （3）应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响。所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷。 （4）当物体的运动是由几个物理过程所组成，又不需要研究过程的中间状态时，可以把这几个物理过程看作一个整体进行研究，从而避开每个运动过程的具体细节，具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点。 3.功 （1）功的定义：力和作用在力的方向上通过的位移的乘积。是描述力对空间积累效应的物理量，是过程量。 定义式：W=Fscos，其中F是力，s是力的作用点位移（对地），是力与位移间的夹角。 （2）功的大小的计算方法： ①恒力的功可根据W=FScos进行计算，本公式只适用于恒力做功。②根据W=Pt，计算一段时间内平均做功。③利用动能定理计算力的功，特别是变力所做的功。④根据功是能量转化的量度反过来可求功。 （3）摩擦力、空气阻力做功的计算：功的大小等于力和路程的乘积。 发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功：W=fd（d 是两物体间的相对路程），且W=Q（摩擦生热） 4.功率
2004年至2013年天津高考物理试题分类——力学综合计算 （2004年）24.（18分）质量kg m 5.1=的物块（可视为质点）在水平恒力F 作用下，从水平面上A 点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行s t 0.2=停在B 点，已知A 、B 两点间的距离m s 0.5=，物块与水平面间的动摩擦因数20.0=μ，求恒力F 多大。（2 /10s m g =） 解：设撤去力F 前物块的位移为1s ，撤去力F 时物块速度为v ，物块受到的滑动摩擦力 mg F μ=1 对撤去力F 后物块滑动过程应用动量定理得mv t F -=-01 由运动学公式得t v s s 2 1= - 对物块运动的全过程应用动能定理011=-s F Fs 由以上各式得2 22gt s mgs F μμ-= 代入数据解得F=15N （2005年）24．（18分）如图所示，质量m A 为4.0kg 的木板A 放在水平面C 上，木板与水平面间的动摩擦因数μ为 0.24，木板右端放着质量m B 为1.0kg 的小物块B （视为质点），它们均处于静止状态。木板突然受到水平向右的12N ·s 的瞬时冲量I 作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能E M 为8.0J ，小物块的动能E kB 为0.50J ，重力加速度取10m/s 2 ，求： （1）瞬时冲量作用结束时木板的速度v 0； （2）木板的长度L 。 解：（1）设水平向右为正方向0v m I A = ① 代入数据解得s m v /0.30= ② （2）设A 对B 、B 对A 、C 对A 的滑动摩擦力的大小分别为F AB 、F BA 和F CA ，B 在A 上滑行的时间为t ，B 离开A 时A 和B 的初速分别为v A 和v B ，有 0)(v m v m t F F A A A CA BA -=+- ③ B B AB v m t F = ④ 其中F AB =F EA g m m F B A CA )(+=μ ⑤ 设A 、B 相对于C 的位移大小分别为s A 和s B ，有 2022 121)(v m v m s F F A A A A CA BA -= +- ⑥ AB B AB E s F = ⑦ 动量与动能之间的关系为 kA A A A E m v m 2= ⑧
高考物理力学知识点之分子动理论真题汇编含答案 一、选择题 1．关于热现象，下列说法正确的是（） A．物体温度不变，其内能一定不变 B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能一定增大 C．外界对物体做功，物体的内能一定增加 D．物体放出热量，物体的内能一定减小 2．下列说法中正确的是 A．液体分子的无规则运动是布朗运动 B．液体屮悬浮颗粒越大，布朗运动越明显 C．如果液体温度降到很低，布朗运动就会停止 D．将红墨水滴入一杯清水中，水的温度越高整杯清水都变成红色的时间越短 3．采用油膜法估测分子的直径，先将油酸分子看成球形分子，再把油膜看成单分子油膜，在实验时假设分子间没有间隙。实验操作时需要测量的物理量是 A．1滴油酸的质量和它的密度 B．1滴油酸的体积和它的密度 C．油酸散成油膜的面积和油酸的密度 D．1滴油酸的体积和它散成油膜的最大面积 4．用分子动理论的观点看，下列表述正确的是（） A．对一定质量的气体加热，其内能一定增加 B．一定质量100℃的水转变成100℃的水蒸汽，其分子的平均动能增加 C．一定质量的理想气体，如果压强不变而体积增大，其分子的平均动能增加 D．如果气体温度升高，物体中所有分子的速率都一定增大 5．下列说法正确的是（） A．给汽车轮胎充气时费力，说明分子间有斥力 B．温度是物体分子热运动的平均速率的标志 C．当分子间引力和斥力相等时，分子势能最小 D．高压密闭的钢筒中的油沿筒壁溢出，这是钢分子对油分子的斥力 6．测得一杯水的体积为V，已知水的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，则水分子的直径d和这杯水中水分子的总数N分别为 A ． A M d N VN ρ == B ．A VN d N M ρ == C ．A VN d N M ρ ==
高中物理机械能守恒定律知识点总结（一） 一、功 1．公式和单位：，其中是F和l的夹角．功的单位是焦耳，符号是J. 2．功是标量，但有正负．由，可以看出： (1)当0°≤<90°时，0<≤1，则力对物体做正功，即外界给物体输送能量，力是动力； (2)当＝90°时，＝0，W＝0，则力对物体不做功，即外界和物体间无能量交换． (3)当90°<≤180°时，－1≤<0，则力对物体做负功，即物体向外界输送能量，力是阻力．3、判断一个力是否做功的几种方法 (1)根据力和位移的方向的夹角判断，此法常用于恒力功的判断，由于恒力功W＝Flcosα，当α＝90°，即力和作用点位移方向垂直时，力做的功为零． (2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断，此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功．当力的方向和瞬时速度方向垂直时，作用点在力的方向上位移是零，力做的功为零． (3)根据质点或系统能量是否变化，彼此是否有能量的转移或转化进行判断．若有能量的变化，或系统内各质点间彼此有能量的转移或转化，则必定有力做功． 4、各种力做功的特点 (1)重力做功的特点：只跟初末位置的高度差有关，而跟运动的路径无关． (2)弹力做功的特点：对接触面间的弹力，由于弹力的方向与运动方向垂直，弹力对物体不做功；对弹簧的弹力做的功，高中阶段没有给出相关的公式，对它的求解要借助其他途径如动能定理、机械能守恒、功能关系等． (3)摩擦力做功的特点：摩擦力做功跟物体运动的路径有关，它可以做负功，也可以做正功，做正功时起动力作用．如用传送带把货物由低处运送到高处，摩擦力就充当动力．摩擦力
的大小不变、方向变化(摩擦力的方向始终和速度方向相反)时，摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程来计算，即W＝F·l. (1)W总＝F合lcosα，α是F合与位移l的夹角； (2)W总＝W1＋W2＋W3＋?为各个分力功的代数和； (3)根据动能定理由物体动能变化量求解：W总＝ΔEk. 5、变力做功的求解方法 (1)用动能定理或功能关系求解． (2)将变力的功转化为恒力的功． ①当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程的乘积，如滑动摩擦力、空气阻力做功等； ②当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求出力对位移的平均值＝2F1＋F2，再由W＝lcosα计算，如弹簧弹力做功； ③作出变力F随位移变化的图象，图线与横轴所夹的?°面积?±即为变力所做的功； ④当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车牵引力做的功． 二、功率 1．计算式 (1)P＝tW，P为时间t内的平均功率． (2)P＝Fvcosα 5．额定功率：机械正常工作时输出的最大功率．一般在机械的铭牌上标明． 6．实际功率：机械实际工作时输出的功率．要小于等于额定功率． 方恒定功率启动恒定加速度启动
高考物理力学知识点之分子动理论经典测试题及答案 一、选择题 1．关于分子间的作用力，下列说法错误的是（） A．分子之间的斥力和引力同时存在 B．分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小 C．分子之间的距离减小时，分子力一直做正功 D．当分子间的距离大于109 米时，分子力已微弱到可以忽略 2．物质由大量分子组成，下列说法正确的是（） A．1摩尔的液体和1摩尔的气体所含的分子数不相同 B．分子间引力和斥力都随着分子间距离减小而增大 C．当分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力减小 D．当分子间距离减小时，一定是克服分子力做功 3．根据分子动理论，物质分子之间的距离为r0时，分子所受的斥力和引力相等，以下关于分子力和分子势能的说法正确的是 A．当分子间距离为r0时，分子具有最大势能 B．当分子间距离为r0时，分子具有最小势能 C．当分子间距离大于r0时，分子引力小于分子斥力 D．当分子间距离小于r0时，分子间距离越小，分子势能越小 4．下列说法正确的是( ). A．液体表面层的分子分布比较稀疏，分子之间只存在引力，故液体表面具有收缩趋势B．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 C．当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同，就显示不同颜色D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故 5．以下说法正确的是() A．机械能为零、内能不为零是可能的 B．温度相同，质量相同的物体具有相同的内能 C．温度越高，物体运动速度越大，物体的内能越大 D．0 ℃的冰的内能比等质量的0 ℃的水的内能大 6．甲、乙两个分子相距较远，它们之间的分子力弱到可忽略不计的程度．若使甲分子固定不动，乙分子逐渐靠近甲分子，直到不能再靠近的整个过程中，分子力对乙分子做功的情况是 A．始终做正功B．始终做负功 C．先做正功，后做负功D．先做负功，后做正功 7．下列说法正确的是() A．布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性 B．悬浮在液体中的固体小颗粒越大，则其所做的布朗运动就越剧烈 C．物体的温度为0 ℃时，物体的分子平均动能为零 D．布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫热运动
课时作业(二十六)[第26讲本单元实验] 基础热身 1．在验证机械能守恒定律的实验中： (1)下列实验操作顺序正确合理的一项是________(填序号) A．先将固定在重物上的纸带穿过打点计时器，再将打点计时器固定在铁架台上 B．先用手提着纸带，使重物静止在打点计时器下方，再接通电源 C．先放开纸带让重物下落，再接通打点计时器的电源 D．先取下固定在重物上的打好点的纸带，再切断打点计时器的电源 (2)质量m＝1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图K26－1所示，相邻计数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2.则(保留3位有效数字)： ①打点计时器打下计数点B时，重锤的速度v B＝__________m/s； ②从点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能的减少量ΔE p＝______________J，动能的增加量ΔE k＝__________________J； ③实验结论是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 图K26－1 2.在用如图K26－2所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是() 图K26－2 A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值 B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值 C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度 D．通过打点计时器打下的纸速来测定小车加速过程中获得的平均速度 技能强化 3．2011·德州模拟关于“探究动能定理”的实验，下列叙述正确的是() A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C．放小车的长木板应该尽量水平 D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出 图K26－3 4．2010·安徽卷利用如图K26－3所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v0和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案． A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度v0 B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v＝2gh计算出瞬时速度v0
高三物理力学综合测试题 一、选择题（4×10=50） 1、如图所示，一物块受到一个水平力F 作用静止于斜面上，F 的方向与斜面平行， 如果将力F 撤消，下列对物块的描述正确的是（ ） A 、木块将沿面斜面下滑 B 、木块受到的摩擦力变大 C 、木块立即获得加速度 D 、木块所受的摩擦力改变方向 2、一小球以初速度v 0竖直上抛，它能到达的最大高度为H ，问下列几种情况中，哪种情况小球不． 可能达到高度H （忽略空气阻力）： （ ） A ．图a ，以初速v 0沿光滑斜面向上运动 B ．图b ，以初速v 0沿光滑的抛物线轨道，从最低点向上运动 C ．图c （H>R>H/2），以初速v 0沿半径为R 的光滑圆轨道从最低点向上运动 D ．图d （R>H ），以初速v 0沿半径为R 的光滑圆轨道从最低点向上运动 3. 如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块，开始时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木块分离时，两木块的速度分别为v1和v2，，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法 若F1＝F2，M1＞M2，则v1 ＞v2，； 若F1＝F2，M1＜M2，则v1 ＞v2，； ③若F1＞F2，M1＝M2，则v1 ＞v2，； ④若F1＜F2，M1＝M2，则v1 ＞v2，；其中正确的是（ ） A ．①③ B ．②④ C ．①② D ．②③ 4．如图所示，质量为10kg 的物体A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5N 时，物体A 处于静止状态。若小车以1m/s2的加速度向右运动后，则（g=10m/s2）（ ） A ．物体A 相对小车仍然静止 B ．物体A 受到的摩擦力减小 C ．物体A 受到的摩擦力大小不变 D ．物体A 受到的弹簧拉力增大 5．如图所示，半径为R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小 球一个冲击使其在瞬时得到一个水平初速v 0，若v 0≤gR 3 10，则有关小球能够上 升到最大高度（距离底部）的说法中正确的是： （ ） A ．一定可以表示为g v 22 B ．可能为3 R C ．可能为R D ．可能为 3 5R 6．如图示，导热气缸开口向下，内有理想气体，气缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不 漏气。活塞下挂一砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止。现给砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，外部环境温度恒定，则 （ ） A ．气体压强增大，内能不变 B ．外界对气体做功，气体温度不变 C ．气体体积减小，压强增大，内能减小 D ．外界对气体做功，气体内能增加 7．如图所示，质量M=50kg 的空箱子，放在光滑水平面上，箱子中有一个质量m=30kg 的铁块，铁块与箱子的左端ab 壁相距s=1m ，它一旦与ab 壁接触后就不会分开，铁块与箱底间的摩擦可以忽略不计。用水平向右的恒力F=10N 作用于箱子，2s 末立即撤去作用力，最后箱子与铁块的共同速度大小是（ ） θ F R F
实验高中高三物理力学综合测试题 （时间:90分钟） 一、选择题（共10小题，每小题4分，共计40分。7、8、9、10题为多选。） 1．一辆汽车以10m/s的速度沿平直公路匀速运动，司机发现前方有障碍物立即减速，以0.2m/s2的加速度做匀减速运动，减速后一分钟内汽车的位移是（） A．240m B。250m C。260m D。90m 2．某人在平静的湖面上竖直上抛一小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度。不计空气阻力，取向上为正方向，在下面的图象中，最能反映小铁球运动过程的v-t图象是（） A B C D 3. 我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协 作和努力，终于在2007年10月24日晚6点05 分发射升空。如图所示，“嫦娥一号”探月卫星 在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行 的过程中，速度逐渐减小。在此过程中探月卫星 所受合力的方向可能的是（） 4．设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为s。现有四个不同物体的运动图象如图所示，假设物体在t=0时的速度均为零，则其中表示物体做单向直线运动的图象是（） 5．如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为 A．都等于 2 g B． 2 g 和0 C． 2 g M M M B B A? + 和0 D．0和 2 g M M M B B A? + 6．如图1所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两处的场强，则（） A．A、B两处的场强方向相同 B．因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以E A＝E B C．电场线从A指向B，所以E A＞E B a t a t 2 4 6 -1 1 2 5 6 -1 1 C 3 4 1 S t v 2 4 6 -1 1 2 4 6 -1 1 A B v v v v
高中物理力学实验专题训练(有答案)
力学实验专题训练 2017、04 1.在“验证动量守恒定律”的实验中，气垫导轨上放置着带有遮光板的滑块A 、B ，遮光板的宽度相同，测得的质量分别为m 1和m 2．实验中，用细线将两个滑块拉近使轻弹簧压缩， 然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为t 1、t 2． （1）图22⑴为甲、乙两同学用螺旋测微器测遮光板宽度d 时所得的不同情景。由该图可知甲同学测得的示数为 mm ，乙同学测得的示数为 mm 。 （2）用测量的物理量表示动量守恒应满足的关系式： 被压缩弹簧开始贮存的弹性势能 P E 2.为验证“动能定理”，某同学设计实验装置如图5a 所示，木板倾斜构成固定斜面，斜面B 处装有图b 所示的光电门. (1)如图c 所示，用10分度的游标卡尺测得挡光条的宽度d ＝ (2)装有挡光条的物块由A 处静止释放后沿斜面加速下滑，读出挡光条通过光电门的挡光时间t ，则物块通过B 处时的速度为________ (用字母d 、t 表示)； (3)测得A 、B 两处的高度差为H 、水平距离L .已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ，当地的重力加速度为g ，为了完成实验，需要验证的表达式为_______________ _.(用题中所给物理量符号表示) 3.在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图10甲所示，将质量为m 、直径为d 的金属小球在一定高度h 由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时 01234 01234 5 45 50 45 可动刻度固 定 刻 度 固定刻度
解答题专练卷(一)力学综合 1．如图1所示，蹦床运动员正在训练大厅内训练，大厅内蹦床的床面到天花板的距离是7.6 m，在蹦床运动的训练室内的墙壁上挂着一面宽度为1.6 m的旗帜。身高1.6 m的运动员头部最高能够上升到距离天花板1 m的位置。在自由下落过程中，运动员从脚尖到头顶通过整面旗帜的时间是0.4 s，重力加速度为10 m/s2，设运动员上升和下落过程中身体都是挺直的，求： 图1 (1)运动员的竖直起跳的速度； (2)运动员下落时身体通过整幅旗帜过程中的平均速度； (3)旗帜的上边缘距离天花板的距离。 2．(2014·江西重点中学联考)如图2(a)所示，小球甲固定于足够长光滑水平面的左端，质量m＝0.4 kg的小球乙可在光滑水平面上滑动，甲、乙两球之间因受到相互作用而具有一定的势能，相互作用力沿二者连线且随间距的变化而变化。现已测出势能随位置x的变化规律如图(b)所示中的实线所示。已知曲线最低点的横坐标x0＝20 cm，虚线①为势能变化曲线的渐近线，虚线②为经过曲线上x＝11 cm点的切线，斜率绝对值k＝0.03 J/cm。 图2 试求：(1)将小球乙从x1＝8 cm处由静止释放，小球乙所能达到的最大速度为多大？ (2)小球乙在光滑水平面上何处由静止释放，小球乙不可能第二次经过x0＝20 cm的位
置？并写出必要的推断说明。 (3)小球乙经过x＝11 cm时加速度大小和方向。 3．如图3所示，物块A的质量为M，物块B、C的质量都是m，都可看作质点，且m 高考物理力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编附答案 一、选择题 1．荡秋千是一项娱乐，图示为某人荡秋千时的示意图，A点为最高位置，B点为最低位置，不计空气阻力，下列说法正确的是（） A．在A点时，人所受的合力为零 B．在B点时，人处于失重状态 C．从A点运动到B点的过程中，人的角速度不变 D．从A点运动到B点的过程中，人所受的向心力逐渐增大 2．在匀速行驶的火车车厢内，有一人从B点正上方相对车厢静止释放一个小球，不计空气阻力，则小球（） A．可能落在A处B．一定落在B处 C．可能落在C处D．以上都有可能 3．如图所示，质量为2 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为3 kg的物体B用轻质细线悬挂，A、B接触但无挤压。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为（g＝10 m/s2） A．12 N B．22 N C．25 N D．30N 4．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则（） A ．升降机停止前在向下运动 B ．10t -时间内小球处于失重状态，12t t -时间内小球处于超重状态 C ．13t t -时间内小球向下运动，动能先增大后减小 D ．34t t -时间内弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量 5．有时候投篮后篮球会停在篮网里不掉下来，弹跳好的同学就会轻拍一下让它掉下来．我们可以把篮球下落的情景理想化：篮球脱离篮网静止下落，碰到水平地面后反弹，如此数次落下和反弹．若规定竖直向下为正方向，碰撞时间不计，空气阻力大小恒定，则下列图象中可能正确的是( ) A ． B ． C ． D ． 6．一物体放置在粗糙水平面上，处于静止状态，从0t =时刻起，用一水平向右的拉力F 作用在物块上，且F 的大小随时间从零均匀增大，则下列关于物块的加速度a 、摩擦力 f F 、速度v 随F 的变化图象正确的是（ ） 高考物理力学实验复习题及答案 27．在“验证力的平行四边形定则”实验中，某小组利用平木板、细绳套、橡皮条、弹簧测力计等装置完成实验。 （1）为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的是ABDE。（填选项前的字母） A．使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点 B．用弹簧测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且与水平木板平行 C．两细绳套必须等长 D．用弹簧测力计拉细绳套时，拉力应适当大些，但不能超过量程 E．同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置 （2）如图所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中一个实验比较符合实验事实的是甲。（力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示） （3）在以上实验结果比较符合实验事实的一位同学中，若合力测量值F'是准确的，造成误差的主要原因是：（至少写出两种情况）①作图时两虚线分别与F1线和F2线不严格平行平行；②确定分力的方向不准确存在误差。。 【解答】解：（1）A、为了读数准确，在进行实验之前，使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点，故A正确； B、为了减小实验中摩擦对测量结果的影响，拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近 并平行于木板，故B正确； C、为减小实验误差，细绳套应适当长些，两细绳套不必等长，故C错误； D、为减小实验误差，用弹簧测力计拉细绳套时，拉力应适当大些，但不能超过量程，故 D正确； E、为使力的作用效果相同，同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置，故E正确。 故选：ABDE。 （2）实验中F是由平行四边形得出的理论值，而F′是通过实验方法得出的实际值，其高考物理力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编附答案
高考物理力学实验复习题及答案 (49)
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