2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 真題匯編 E單元 功和能19A2 、C2、E1xx·全國(guó)卷 兩實(shí)心小球甲和乙由同一種材料制成，甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量?jī)汕蛟诳諝庵杏伸o止下落，假設(shè)它們運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與球的半徑成正比，與球的速率無關(guān)若它們下落相同的距離，則()A甲球用的時(shí)間比乙球長(zhǎng)B甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功19BD解析 設(shè)fkR，則由牛頓第二定律得F合mgfma，而mR3·，故ag，由m甲>m乙、甲乙可知a甲>a乙，故C錯(cuò)誤；因甲、乙位移相同，由v22ax可知，v甲>v乙，B正確；由xat2可知，t甲<t乙，A錯(cuò)誤；由功的定義可知，W克服f·x，又f甲>f乙，則W甲克服>W乙克服，D正確8E1C5xx·天津卷 我國(guó)高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，和諧號(hào)動(dòng)車組是由動(dòng)車和拖車編組而成，提供動(dòng)力的車廂叫動(dòng)車，不提供動(dòng)力的車廂叫拖車假設(shè)動(dòng)車組各車廂質(zhì)量均相等，動(dòng)車的額定功率都相同，動(dòng)車組在水平直軌道上運(yùn)行過程中阻力與車重成正比某列動(dòng)車組由8節(jié)車廂組成，其中第1、5節(jié)車廂為動(dòng)車，其余為拖車，則該動(dòng)車組()圖1­A啟動(dòng)時(shí)乘客受到車廂作用力的方向與車運(yùn)動(dòng)的方向相反B做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為32C進(jìn)站時(shí)從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的速度成正比D與改為4節(jié)動(dòng)車帶4節(jié)拖車的動(dòng)車組最大速度之比為128BD解析 列車啟動(dòng)時(shí)，乘客隨著車廂加速運(yùn)動(dòng)，乘客受到的合力方向與車運(yùn)動(dòng)的方向一致，而乘客受到車廂的作用力和重力，所以啟動(dòng)時(shí)乘客受到車廂作用力的方向與車運(yùn)動(dòng)方向成一銳角，A錯(cuò)誤；動(dòng)車組運(yùn)動(dòng)的加速度akg，則對(duì)第6、7、8節(jié)車廂的整體有f563ma3kmg0.75F，對(duì)第7、8節(jié)車廂的整體有f672ma2kmg0.5F，故第5、6節(jié)車廂與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為32，B正確；根據(jù)動(dòng)能定理得Mv2kMgs，解得s，可知進(jìn)站時(shí)從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的速度的二次方成正比 ，C錯(cuò)誤；8節(jié)車廂有2節(jié)動(dòng)車時(shí)的最大速度為vm1，8節(jié)車廂有4節(jié)動(dòng)車的最大速度為vm2，則，D正確E2 動(dòng)能 動(dòng)能定理25E2D2 xx·全國(guó)卷 如圖1­，一輕彈簧原長(zhǎng)為2R，其一端固定在傾角為37°的固定直軌道AC的底端A處，另一端位于直軌道上B處，彈簧處于自然狀態(tài)，直軌道與一半徑為R的光滑圓弧軌道相切于C點(diǎn)，AC7R，A、B、C、D均在同一豎直平面內(nèi)質(zhì)量為m的小物塊P自C點(diǎn)由靜止開始下滑，最低到達(dá)E點(diǎn)(未畫出)，隨后P沿軌道被彈回，最高到達(dá)F點(diǎn)，AF4R，已知P與直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度大小為g.(取sin 37°，cos 37°)(1)求P第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大小(2)求P運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能(3)改變物塊P的質(zhì)量，將P推至E點(diǎn)，從靜止開始釋放已知P自圓弧軌道的最高點(diǎn)D處水平飛出后，恰好通過G點(diǎn)G點(diǎn)在C點(diǎn)左下方，與C點(diǎn)水平相距R、豎直相距R，求P運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度的大小和改變后P的質(zhì)量圖1­答案 (1)2(2)mgR(3)m解析 (1)根據(jù)題意知，B、C之間的距離l為l7R2R設(shè)P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，由動(dòng)能定理得mglsin mglcos mv式中37°，聯(lián)立式并由題給條件得vB2(2)設(shè)BEx，P到達(dá)E點(diǎn)時(shí)速度為零，設(shè)此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep.P由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理有mgxsin mgxcos Ep0mvE、F之間的距離l1為l14R2RxP到達(dá)E點(diǎn)后反彈，從E點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理有Epmgl1sin mgl1cos 0聯(lián)立式并由題給條件得xREpmgR(3)設(shè)改變后P的質(zhì)量為m1，D點(diǎn)與G點(diǎn)的水平距離x1和豎直距離y1分別為x1RRsin y1RRRcos 式中，已應(yīng)用了過C點(diǎn)的圓軌道半徑與豎直方向夾角仍為的事實(shí)設(shè)P在D點(diǎn)的速度為vD，由D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到G點(diǎn)的時(shí)間為t.由平拋物運(yùn)動(dòng)公式有y1gt2x1vDt聯(lián)立式得vD設(shè)P在C點(diǎn)速度的大小為vC，在P由C運(yùn)動(dòng)到D的過程中機(jī)械能守恒，有m1vm1vm1gP由E點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，同理，由動(dòng)能定理有Epm1g(x5R)sin m1g(x5R)cos m1v聯(lián)立式得m1m16C5、D6、E2xx·全國(guó)卷 小球P和Q用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在天花板上，P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖1­所示將兩球由靜止釋放，在各自軌跡的最低點(diǎn)()圖1­AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的動(dòng)能一定小于Q球的動(dòng)能CP球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度16C解析 從釋放到最低點(diǎn)過程中，由動(dòng)能定理得mglmv20，可得v，因lP<lQ，則vP<vQ，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由EkQmQglQ，EkPmPglP，而mP>mQ，故兩球動(dòng)能大小無法比較，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在最低點(diǎn)對(duì)兩球進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律及向心力公式可知Tmgmman，得T3mg，an2g，則TP>TQ，aPaQ，C正確，D錯(cuò)誤16A2E2xx·全國(guó)卷 一質(zhì)點(diǎn)做速度逐漸增大的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間間隔t內(nèi)位移為s，動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼?倍該質(zhì)點(diǎn)的加速度為()A. B.C. D.16A解析 由Ekmv2可知速度變?yōu)樵瓉淼?倍設(shè)加速度為a，初速度為v，則末速度為3v.由速度公式vtv0at得3vvat，解得at2v；由位移公式sv0tat2得svt·at·tvt·2v·t2vt，進(jìn)一步求得v；所以a·，A正確20D4E2xx·全國(guó)卷 如圖所示，一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面；在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)P.它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點(diǎn)的過程中，克服摩擦力做的功為W.重力加速度大小為g.設(shè)質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)時(shí)，向心加速度的大小為a，容器對(duì)它的支持力大小為N，則()圖1­Aa BaCN DN20AC解析 質(zhì)點(diǎn)P下滑到底端的過程，由動(dòng)能定理得mgRWmv20，可得v2，所以a，A正確，B錯(cuò)誤；在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律得Nmgm，故Nmgmmg·，C正確，D錯(cuò)誤10C2D4E2xx·天津卷 我國(guó)將于2022年舉辦冬奧會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一如圖1­所示，質(zhì)量m60 kg的運(yùn)動(dòng)員從長(zhǎng)直助滑道AB的A處由靜止開始以加速度a3.6 m/s2勻加速滑下，到達(dá)助滑道末端B時(shí)速度vB24 m/s，A與B的豎直高度差H48 m為了改變運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向，在助滑道與起跳臺(tái)之間用一段彎曲滑道銜接，其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧助滑道末端B與滑道最低點(diǎn)C的高度差h5 m，運(yùn)動(dòng)員在B、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功W1530 J，g取10 m/s2.圖1­(1)求運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑時(shí)受到阻力Ff的大小；(2)若運(yùn)動(dòng)員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍，則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大？答案 (1)144 N(2)12.5 m解析 (1)運(yùn)動(dòng)員在AB上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)AB的長(zhǎng)度為x，則有v2ax 由牛頓第二定律有mgFfma聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)解得Ff144 N(2)設(shè)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為vC，在由B到達(dá)C的過程中，由動(dòng)能定理有mghWmvmv設(shè)運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)所受的支持力為FN，由牛頓第二定律有FNmgm由運(yùn)動(dòng)員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍，聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)解得R12.5 m1E2xx·四川卷 韓曉鵬是我國(guó)首位在冬奧會(huì)雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動(dòng)員他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對(duì)他做功1900 J，他克服阻力做功100 J韓曉鵬在此過程中()A動(dòng)能增加了1900 JB動(dòng)能增加了xx JC重力勢(shì)能減小了1900 J D重力勢(shì)能減小了xx J1C解析 由題可得，重力做功1900 J，則重力勢(shì)能減少1900 J，可得C正確，D錯(cuò)誤由動(dòng)能定理：WGWfEk可得動(dòng)能增加1800 J，則A、B錯(cuò)誤18E2xx·浙江卷 如圖1­4所示為一滑草場(chǎng)，某條滑道由上下兩段高均為h，與水平面傾角分別為45°和37°的滑道組成，滑草車與草地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑，經(jīng)過上、下兩段滑道后，最后恰好靜止于滑道的底端(不計(jì)滑草車在兩段滑道交接處的能量損失，sin 37°0.6，cos 37°0.8)則()圖1­4A動(dòng)摩擦因數(shù)B載人滑草車最大速度為C載人滑草車克服摩擦力做功為mghD載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為g18AB解析 作出滑道簡(jiǎn)化示意圖如圖所示，從A處到C處的過程中，由動(dòng)能定理有(mgsin 1mgcos 1)(mgsin 2mgcos 2)0，解得，選項(xiàng)A正確；到B點(diǎn)時(shí)載人滑草車速度最大，從A處到B處的過程中，由動(dòng)能定理有(mgsin 1mgcos 1)mv，得vm，選項(xiàng)B正確；從A處到C處的過程中，克服摩擦力所做的功等于重力勢(shì)能減少量2mgh，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在下段滑道上的加速度大小ag，選項(xiàng)D錯(cuò)誤E3 機(jī)械能守恒定律21C2、 E3xx·全國(guó)卷 如圖1­，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連現(xiàn)將小球從M點(diǎn)由靜止釋放，它在下降的過程中經(jīng)過了N點(diǎn)已知在M、N兩點(diǎn)處，彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且ONM<OMN<.在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中()圖1­A彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功B有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加速度C彈簧長(zhǎng)度最短時(shí)，彈力對(duì)小球做功的功率為零D小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢(shì)能差21BCD解析 小球在M點(diǎn)時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，在N點(diǎn)時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，則在由M到N過程中有一點(diǎn)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，設(shè)該點(diǎn)為B點(diǎn)，另設(shè)小球在A點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的彈簧最短，如圖所示從M點(diǎn)到A點(diǎn)，彈簧壓縮量變大，彈力做負(fù)功，從A點(diǎn)到B點(diǎn)彈簧從壓縮逐漸恢復(fù)至原長(zhǎng)，彈力做正功，從B點(diǎn)到N點(diǎn)彈簧從原長(zhǎng)逐漸伸長(zhǎng)，彈力做負(fù)功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤小球在A點(diǎn)時(shí)，水平方向上彈簧的彈力與桿的彈力相平衡，小球受到的合外力F合mg，故加速度ag；小球在B點(diǎn)時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，桿對(duì)小球沒有作用力，小球受到的合外力F合mg，故加速度ag，B正確在A點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力F彈垂直于桿，小球的速度沿桿向下，則P彈F彈vcos 0，C正確從M點(diǎn)到N點(diǎn)，小球與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則Ek增Ep減，即EkN0Ep重MEp重NEp彈MEp彈N，由于在M、N兩點(diǎn)彈簧彈力大小相同，由胡克定律可知，彈簧形變量相同，則彈性勢(shì)能Ep彈NEp彈M，故EkNEp重MEp重N，D正確14B7、D1、E3如圖1­所示，傾角為的斜面A被固定在水平面上，細(xì)線的一端固定于墻面，另一端跨過斜面頂端的小滑輪與物塊B相連，B靜止在斜面上滑輪左側(cè)的細(xì)線水平，右側(cè)的細(xì)線與斜面平行A、B的質(zhì)量均為m.撤去固定A的裝置后，A、B均做直線運(yùn)動(dòng)不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g.求：圖1­(1)A固定不動(dòng)時(shí)，A對(duì)B支持力的大小N；(2)A滑動(dòng)的位移為x時(shí)，B的位移大小s；(3)A滑動(dòng)的位移為x時(shí)的速度大小vA.14答案 (1)mgcos (2)(3)解析 (1)支持力的大小Nmgcos (2)根據(jù)幾何關(guān)系sxx·(1cos )，syx·sin 且s解得s·x(3)B的下降高度syx·sin 根據(jù)機(jī)械能守恒定律mgsymvmv根據(jù)速度的定義得vA，vB則vB·vA解得vA7E3xx·上海卷 在今年上海的某活動(dòng)中引入了全國(guó)首個(gè)戶外風(fēng)洞飛行體驗(yàn)裝置，體驗(yàn)者在風(fēng)力作用下漂浮在半空若減小風(fēng)力，體驗(yàn)者在加速下落過程中()A失重且機(jī)械能增加B失重且機(jī)械能減少C超重且機(jī)械能增加D超重且機(jī)械能減少7B解析 體驗(yàn)者在加速下落過程中加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，除重力外其他力的合力做負(fù)功，機(jī)械能減少，B正確E4 實(shí)驗(yàn)：探究動(dòng)能定理22E4xx·全國(guó)卷 某物理小組對(duì)輕彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與物塊連接向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過測(cè)量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能圖1­(1)實(shí)驗(yàn)中涉及下列操作步驟：把紙帶向左拉直松手釋放物塊接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源向左推物塊使彈簧壓縮，并測(cè)量彈簧壓縮量上述步驟正確的操作順序是_(填入代表步驟的序號(hào))(2)圖(b)中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz.由M紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為_ m/s.比較兩紙帶可知，_(填“M”或“L”)紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能大圖1­22答案 (1)(2)1.29M解析 (2)脫離彈簧后物塊應(yīng)該做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則v×102 m/s1.29 m/s.由能量守恒定律可知，物塊脫離彈簧時(shí)動(dòng)能越大，則彈簧被壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能越大，故EpM>EpL.8xx·四川卷 .E4用如圖1­所示的裝置測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上，左端固定，右端在O點(diǎn)；在O點(diǎn)右側(cè)的B、C位置各安裝一個(gè)光電門，計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)與兩個(gè)光電門相連先用米尺測(cè)得B、C兩點(diǎn)間距離s，再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A，由靜止釋放，計(jì)時(shí)器顯示遮光片從B到C所用的時(shí)間t，用米尺測(cè)量A、O之間的距離x.圖1­(1)計(jì)算滑塊離開彈簧時(shí)速度大小的表達(dá)式是_(2)為求出彈簧的彈性勢(shì)能，還需要測(cè)量_A彈簧原長(zhǎng) B當(dāng)?shù)刂亓铀俣菴滑塊(含遮光片)的質(zhì)量(3)增大A、O之間的距離x，計(jì)時(shí)器顯示時(shí)間t將_A增大 B減小C不變8. 答案 (1)v(2)C(3)B解析 (1)滑塊離開彈簧后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，與BC間的速度相同，故v.(2)彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化成了滑塊的動(dòng)能，所以還需要測(cè)量滑塊(含遮光片)的質(zhì)量，故C對(duì)(3)增大A、O之間的距離x，滑塊獲得的動(dòng)能增大，速度增大，故計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間t將減小，B對(duì)E5 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律22E5C5xx·全國(guó)卷 某同學(xué)用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20 Hz、30 Hz和40 Hz，打出紙帶的一部分如圖(b)所示圖1­該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中沒有記錄交流電的頻率f，需要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他題給條件進(jìn)行推算(1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用f和圖(b)中給出的物理量可以寫出：在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度大小為_，打出C點(diǎn)時(shí)重物下落的速度大小為_，重物下落的加速度大小為_(2)已測(cè)得s18.89 cm，s29.50 cm，s310.10 cm；當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.80 m/s2，實(shí)驗(yàn)中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%.由此推算出f為_ Hz.答案 (1)(s1s2)f(s2s3)f(s3s1)f2(2)40解析 (1)B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vB，C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vC，加速度a.(2)由牛頓第二定律得mg(11%)ma，則頻率f40 Hz.21E5xx·北京卷 (2)利用圖1­裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的_A動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量B速度變化量和勢(shì)能變化量C速度變化量和高度變化量除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)(含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是_A交流電源 B刻度尺C天平(含砝碼)圖1­實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到圖1­所示的一條紙帶在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC.已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T.設(shè)重物的質(zhì)量為m.從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能變化量Ep_，動(dòng)能變化量Ek_圖1­大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是_A利用公式vgt計(jì)算重物速度B利用公式v計(jì)算重物速度C存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法某同學(xué)用下述方法研究機(jī)械能是否守恒：在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，計(jì)算對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v，描繪v2­h圖像，并做如下判斷：若圖像是一條過原點(diǎn)的直線，則重物下落過程中機(jī)械能守恒，請(qǐng)你分析論證該同學(xué)的判斷依據(jù)是否正確21（2）答案AABmghBmC該同學(xué)的判斷依據(jù)不正確在重物下落h的過程中，若阻力f恒定，有mghfhmv20解得v22h.由此可知，v2­h圖像就是過原點(diǎn)的一條直線要想通過v2­h圖像的方法驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，還必須看圖像的斜率是否接近2g解析由機(jī)械能守恒定律可知，動(dòng)能的減少量和重力勢(shì)能的增加量相等，選項(xiàng)A正確需要用低壓交流電源接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，需要用刻度尺測(cè)量紙帶上點(diǎn)跡間距離選擇A、B.EpmghB，Ekmv由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，vB代入可得，Ekm.由于空氣阻力和摩擦阻力的影響，有一部分重力勢(shì)能會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能選項(xiàng)C正確11E5xx·江蘇卷 某同學(xué)用如圖1­所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一根細(xì)線系住鋼球，懸掛在鐵架臺(tái)上，鋼球靜止于A點(diǎn)，光電門固定在A的正下方在鋼球底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間t可由計(jì)時(shí)器測(cè)出，取v作為鋼球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度記錄鋼球每次下落的高度h和計(jì)時(shí)器示數(shù)t，計(jì)算并比較鋼球在釋放點(diǎn)和A點(diǎn)之間的勢(shì)能變化大小Ep與動(dòng)能變化大小Ek，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒圖1­(1)用Epmgh計(jì)算鋼球重力勢(shì)能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測(cè)量釋放時(shí)的鋼球球心到_之間的豎直距離A鋼球在A點(diǎn)時(shí)的頂端B鋼球在A點(diǎn)時(shí)的球心C鋼球在A點(diǎn)時(shí)的底端(2)用Ekmv2計(jì)算鋼球動(dòng)能變化的大小，用刻度尺測(cè)量遮光條寬度，示數(shù)如圖1­所示，其讀數(shù)為_cm.某次測(cè)量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為0.0100 s，則鋼球的速度為v_m/s.圖1­(3)下表為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：Ep/(102 J)4.8929.78614.6919.5929.38Ek/(102 J)5.0410.115.120.029.8他發(fā)現(xiàn)表中的Ep與Ek之間存在差異，認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的你是否同意他的觀點(diǎn)？請(qǐng)說明理由(4)請(qǐng)你提出一條減小上述差異的改進(jìn)建議11答案 (1)B(2)1.50(1.491.51 都算對(duì))150(1.491.51 都算對(duì))(3)不同意，因?yàn)榭諝庾枇?huì)造成Ek小于Ep，但表中Ek大于Ep.(4)分別測(cè)出光電門和球心到懸點(diǎn)的長(zhǎng)度L和l，計(jì)算Ek時(shí)，將v折算成鋼球的速度vv.解析 (2)讀數(shù)時(shí)要注意最小分度是1毫米，要估讀到最小分度的下一位，速度v1.50 m/s.(3)因?yàn)榭諝庾枇?huì)使動(dòng)能的增加量Ek小于重力勢(shì)能的減少量Ep，但表中Ek大于Ep，所以不同意他的觀點(diǎn)(4)據(jù)圖可看出，光電門計(jì)時(shí)器測(cè)量的是遮光條經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間，而此時(shí)遮光條經(jīng)過光電門時(shí)的速度比小球的速度大，因?yàn)樗鼈冏龅氖且詰尹c(diǎn)為圓心的圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不等，所以速度不能等同，而這位同學(xué)誤以為相同，從而給實(shí)驗(yàn)帶來了系統(tǒng)誤差改進(jìn)方法：根據(jù)它們運(yùn)動(dòng)的角速度相等，分別測(cè)出光電門和球心到懸點(diǎn)的長(zhǎng)度L和l，計(jì)算Ek時(shí)，將v折算成鋼球的速度vv.26E5xx·上海卷 在“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用到的傳感器是_傳感器若擺錘直徑的測(cè)量值大于其真實(shí)值會(huì)造成擺錘動(dòng)能的測(cè)量值偏_(選填“大”或“小”)26答案 光電門大解析 測(cè)量速度的傳感器是光電門傳感器；速度測(cè)量值v，擺錘直徑d的測(cè)量值大于其真實(shí)值會(huì)導(dǎo)致速度測(cè)量值偏大，造成動(dòng)能測(cè)量值偏大E6 功和能綜合25D6、E6xx·全國(guó)卷 輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)為2l，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為5m的物體由靜止釋放，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為l.現(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點(diǎn)，另一端與物塊P接觸但不連接AB是長(zhǎng)度為5l的水平軌道，B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，如圖所示物塊P與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5.用外力推動(dòng)物塊P，將彈簧壓縮至長(zhǎng)度l，然后放開，P開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g.(1)若P的質(zhì)量為m，求P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小，以及它離開圓軌道后落回到AB上的位置與B點(diǎn)間的距離；(2)若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，求P的質(zhì)量的取值范圍圖1­25答案 (1)2 l(2)mM<m解析 (1)依題意，當(dāng)彈簧豎直放置，長(zhǎng)度被壓縮至l時(shí)，質(zhì)量為5m的物體的動(dòng)能為零，其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能由機(jī)械能守恒定律，彈簧長(zhǎng)度為l時(shí)的彈性勢(shì)能為Ep5mgl設(shè)P的質(zhì)量為M，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為vB，由能量守恒定律得EpMvMg·4l聯(lián)立式，取Mm并代入題給數(shù)據(jù)得vB若P能沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，其到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的向心力不能小于重力，即P此時(shí)的速度大小v應(yīng)滿足mg0設(shè)P滑到D點(diǎn)時(shí)的速度為vD，由機(jī)械能守恒定律得mvmvmg·2l聯(lián)立式得vDvD滿足式要求，故P能運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，并從D點(diǎn)以速度vD水平射出設(shè)P落回到軌道AB所需的時(shí)間為t，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得2lgt2P落回到AB上的位置與B點(diǎn)之間的距離為svDt聯(lián)立式得s2 l(2)為使P能滑上圓軌道，它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度不能小于零由式可知5mgl>Mg·4l要使P仍能沿圓軌道滑回，P在圓軌道的上升高度不能超過半圓軌道的中點(diǎn)C.由機(jī)械能守恒定律有MvMgl聯(lián)立式得mM<m6E6xx·海南卷 如圖1­所示，平行板電容器兩極板的間距為d，極板與水平面成45°角，上極板帶正電一電荷量為q(q>0)的粒子在電容器中靠近下極板處，以初動(dòng)能Ek0豎直向上射出不計(jì)重力，極板尺寸足夠大若粒子能打到上極板，則兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值為()圖1­A. B.C. D.6B解析 當(dāng)粒子恰好打到上極板時(shí)，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度最大，由動(dòng)能定理得EmqdEkEk0.將粒子速度沿平行和垂直于極板方向分解，當(dāng)粒子恰好打到上極板時(shí)，垂直于極板方向的分速度為0，而平行于極板方向的分速度始終不變，可知EkEk0，聯(lián)立以上兩式可得Em.25E6xx·上海卷 地面上物體在變力F作用下由靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，力F隨高度x的變化關(guān)系如圖1­所示，物體能上升的最大高度為h，h<H.當(dāng)物體加速度最大時(shí)其高度為_，加速度的最大值為_圖1­25答案 0或h解析 開始階段，有F>mg，a，因此，F(xiàn)最大時(shí)加速度最大，此時(shí)高度為零；隨著F減小，有mg>F, a，當(dāng)F最小時(shí)加速度最大，所以當(dāng)物體加速度最大時(shí)其高度為0或h.設(shè)高度為h時(shí)對(duì)應(yīng)的拉力為F，根據(jù)圖像有，則FF0，拉力的功等于圖中梯形面積，即W(F0F)h，根據(jù)動(dòng)能定理得mgh(F0F)h，有F0mgmgF，故物體高度為0或h時(shí)，其加速度大小相等且為最大值，解得F0，根據(jù)牛頓第二定律，a .2xx·黑龍江大慶一中期末 已知雨滴在空中豎直下落時(shí)所受空氣阻力與速度大小的二次方成正比，且不同質(zhì)量的雨滴所受空氣阻力與速度大小的二次方的比值相同現(xiàn)有兩滴質(zhì)量分別為m1和m2的雨滴從空中豎直下落，在落到地面之前都已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么在兩滴雨滴落地之前做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，其重力的功率之比為()Am1m2 B.C. D.2C解析 因?yàn)橛甑温涞降孛媲熬炎鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以雨滴受的是平衡力，雨滴受到的阻力為fmgkv2，所以雨滴的速度為v；又因?yàn)镻Fv，所以兩雨滴重力的功率之比為，C項(xiàng)正確3xx·黑龍江雙鴨山一中12月月考 xx年春晚中開心麻花團(tuán)隊(duì)打造的創(chuàng)意形體秀魔幻三兄弟給觀眾留下了很深的印象該劇采用了“斜躺”的表演方式，三位演員躺在傾角為30°的斜面上完成一系列動(dòng)作，攝像機(jī)垂直于斜面拍攝，讓觀眾產(chǎn)生演員在豎直墻面前表演的錯(cuò)覺如圖K15­2所示，演員甲被演員乙和演員丙“豎直向上”拋出，到最高點(diǎn)后恰好懸停在“空中”已知演員甲的質(zhì)量m60 kg，該過程中觀眾看到演員甲上升的“高度”為0.8 m設(shè)演員甲和斜面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，不計(jì)空氣阻力則該過程中，下列說法不正確的是()圖K15­2A演員甲被拋出的初速度為4 m/sB演員甲運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.4 sC演員甲的重力勢(shì)能增加了480 JD演員乙和演員丙對(duì)甲做的功為480 J3C解析 因到達(dá)最高點(diǎn)后，恰好懸停，則有：mgsin 30°mgcos 30°，向上滑動(dòng)的過程中，加速度a2gsin 30°10 m/s2，根據(jù)v2ax得，初速度v0 m/s4 m/s，故A正確演員甲的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t s0.4 s，故B正確演員甲的重力勢(shì)能增加量Epmgxsin 30°600×0.8× J240 J，故C錯(cuò)誤演員乙和演員丙對(duì)甲做的功Wmv×60×16 J480 J，故D正確3xx·天水一中期中考試 如圖K16­3所示，一半圓形碗的邊緣兩邊通過一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線掛著兩個(gè)小物體A、B，質(zhì)量分別為m1、m2, m1m2.現(xiàn)讓A從靠近邊緣處由靜止開始沿碗內(nèi)壁下滑設(shè)碗固定不動(dòng)，其內(nèi)壁和邊緣均光滑、半徑為R.則A滑到碗最低點(diǎn)時(shí)的速度為()圖K16­3A2 B.C. D. 23A解析 設(shè)物體A到達(dá)碗底端的速度大小為v，將物體A的速度分解可得物體B的速度v2vcos 45°，對(duì)兩物體組成的系統(tǒng)，在運(yùn)動(dòng)過程中，沒有機(jī)械能與其他形式能的轉(zhuǎn)化，因此系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得m1gRm2g·Rm1v2m2，解得v2，A項(xiàng)正確5(多選)xx·重慶市南開中學(xué)期中考試 如圖K16­5所示，固定在水平面上的光滑斜面傾角為30°，質(zhì)量分別為M、m的兩個(gè)物體A、B通過細(xì)繩及輕彈簧連接于光滑輕滑輪兩側(cè)，斜面底端有一與斜面垂直的擋板開始時(shí)用手按住物體A，此時(shí)A與擋板的距離為s，B靜止于地面，滑輪兩邊的細(xì)繩恰好伸直，且彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)已知M2m，空氣阻力不計(jì)松開手后，關(guān)于二者的運(yùn)動(dòng)下列說法中正確的是()圖K16­5AA和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B當(dāng)A的速度最大時(shí)，B與地面間的作用力為零C若A恰好能到達(dá)擋板處，則此時(shí)B的速度為零D若A恰好能到達(dá)擋板處，則此過程中重力對(duì)A做的功等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量與物體B的機(jī)械能增加量之和5BD解析 因A、B之間有彈簧，故兩物體受彈簧的彈力做功，機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；A的重力分力為Mgsin mg，A物體先做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)受力平衡時(shí)A速度達(dá)到最大，則此時(shí)B受力為mg，故B恰好與地面間的作用力為零，故B正確；從B開始運(yùn)動(dòng)直到A到達(dá)擋板過程中，彈力的大小一直大于B的重力，故B一直做加速運(yùn)動(dòng)，A到達(dá)擋板時(shí)，B的速度不為零，故C錯(cuò)誤；A恰好能到達(dá)擋板處，則此過程中重力對(duì)A做的功等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量與物體B的機(jī)械能增加量之和，故D正確3xx·濟(jì)南一中期中 如圖K17­3所示，傾斜軌道AB的傾角為37°，CD、EF軌道水平，AB與CD通過光滑圓弧管道BC連接，CD右端與豎直光滑圓周軌道相連小球可以從D進(jìn)入該軌道，沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，從E滑出該軌道進(jìn)入EF水平軌道小球從A點(diǎn)由靜止釋放，已知AB長(zhǎng)為5R，CD長(zhǎng)為R，重力加速度為g，小球與斜軌AB及水平軌道CD、EF間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，sin 37°0.6，cos 37°0.8，圓弧管道BC入口B與出口C的高度差為1.8R.(在運(yùn)算中，根號(hào)中的數(shù)值無需算出)(1)求小球滑到管道底端C時(shí)速度的大小(2)求小球剛到C時(shí)對(duì)軌道的作用力(3)要使小球在運(yùn)動(dòng)過程中不脫離軌道，豎直圓周軌道的半徑R應(yīng)該滿足什么條件？圖K17­33(1)(2)6.6mg方向豎直向下(3)R0.92R或R2.3R解析 (1)設(shè)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為v，小球從A運(yùn)動(dòng)至C，由動(dòng)能定理有mg(5Rsin 37°1.8R)mgcos 37°·5Rmv可得：vC.(2)小球沿BC管道做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)在C點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)球的作用力為N，由牛頓第二定律，有：Nmgm其中r滿足：rrsin 53°1.8R聯(lián)立上式可得：N6.6mg由牛頓第三定律可得，球?qū)壍赖淖饔昧Υ笮?.6mg，方向豎直向下. (3)要使小球不脫離軌道，有兩種情況：情況一：小球能滑過圓周軌道最高點(diǎn)，進(jìn)入EF軌道，則小球在最高點(diǎn)P應(yīng)滿足：mmg小球從C到P點(diǎn)過程，由動(dòng)能定理，有：mgRmg·2Rmvmv可得：R0.92R情況二：小球上滑至四分之一圓軌道的Q點(diǎn)時(shí)，速度減為零，然后滑回D，則由動(dòng)能定理，有：mgRmgR0mv解得：R2.3R.2xx·天水一中期中考試 在“斜面沙壺”的游戲中，要求游戲者通過一光滑固定的斜面將質(zhì)量為m的物塊送上高處的水平傳送帶后運(yùn)送到網(wǎng)兜內(nèi)斜面長(zhǎng)度為l，傾角為30°，傳送帶距地面高度為l，傳送帶的長(zhǎng)度為3l.小物塊與傳送帶表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，傳送帶一直以速度v順時(shí)針運(yùn)動(dòng)當(dāng)游戲者第一次試操作時(shí)，瞬間給予小物塊一初速度v1(未知)，只能將物塊剛好送到斜面頂端；第二次調(diào)整初速度，恰好讓物塊水平?jīng)_上傳送帶求：(1)第一次小物塊瞬間獲得的初速度大小v1；(2)第二次小物塊滑上傳送帶的速度大小v2和傳送帶距斜面頂端的水平距離s；(3)第二次小物塊通過傳送帶過程中摩擦力對(duì)物塊所做的功以及摩擦產(chǎn)生的熱量Q.圖K18­22(1)(2)l(3)mglmgl解析 (1)第一次小物塊在斜面上滑到頂端時(shí)加速度為：agsin 30°g由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：v2al得第一次小物塊獲得的初速度為：v1.(2)第二次恰好讓物塊水平?jīng)_上傳送帶，逆向看相當(dāng)于平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上相當(dāng)于自由落體，有：vy同時(shí)有：lgt解得：t1第二次小物塊滑上傳送帶的速度為：v2vx傳送帶與斜面頂端的水平距離為：svxt1× l.(3)在傳送帶上，當(dāng)小物塊減速到與傳送帶速度相等時(shí)，有：v2v2gx小物塊向右運(yùn)動(dòng)的距離為：xl3l即物塊在傳送帶上先減速后勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力對(duì)物塊所做的功為：W1mv2mvmgl物塊在傳送帶上減速的時(shí)間為：t2此過程中傳送帶向右運(yùn)動(dòng)的距離為：s傳vt2×l物塊與傳送帶之間相對(duì)位移大小為：sxs傳lll即摩擦產(chǎn)生的熱量為Qmgs0.5mg×lmgl.3xx·湖南師范大學(xué)附中月考 圖K18­3為一利用傳輸帶輸送貨物的裝置，物塊(視為質(zhì)點(diǎn))自平臺(tái)經(jīng)斜面滑到以恒定速度v運(yùn)動(dòng)的水平長(zhǎng)傳輸帶上，再由傳輸帶輸送到遠(yuǎn)處目的地已知斜面高h(yuǎn)2.0 m，水平邊長(zhǎng)L4.0 m，傳輸寬度d2.0 m，傳輸帶的運(yùn)動(dòng)速度v3.0 m/s，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)10.30，物塊自斜面頂端下滑的初速度為零沿斜面下滑的速度方向與傳輸帶運(yùn)動(dòng)方向垂直設(shè)物塊通過斜面與傳輸帶交界處時(shí)無動(dòng)能損失，重力加速度g取10 m/s2.(1)為使物塊滑到傳輸帶上后不會(huì)從傳輸帶邊緣脫離，物塊與傳輸帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)2至少為多少？(2)當(dāng)貨物的平均流量(單位時(shí)間里輸送的貨物質(zhì)量)穩(wěn)定在40 kg/s時(shí)，求單位時(shí)間里物塊對(duì)傳輸帶所做的功W1以及傳輸帶對(duì)物塊所做的功W2.圖K18­33(1)0.5(2)360 J140 J解析 令m表示物塊的質(zhì)量，物塊在斜面上滑動(dòng)的加速度ag(sin 1cos )其中sin ，cos 物塊滑到斜面底端的速度v04.0 m/s以傳輸帶為參考系，物塊滑到傳輸帶的初速度大小v05.0 m/s運(yùn)動(dòng)方向與傳輸帶邊緣的夾角滿足tan 物塊在傳輸帶上做減速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小a2g當(dāng)物塊與傳輸帶相對(duì)靜止時(shí)在傳輸帶上運(yùn)動(dòng)的距離s最小動(dòng)摩擦因數(shù)2應(yīng)滿足ssin d因此可得20.5.(2)傳輸帶上存在相對(duì)滑動(dòng)的貨物質(zhì)量：m·物塊對(duì)傳輸帶的摩擦力大小：F2mgv0單位時(shí)間內(nèi)物塊對(duì)傳輸帶所做的功：W1Fvcos()v0cos ·vv2360 J單位時(shí)間內(nèi)傳輸帶對(duì)物塊所做的功：W2v2v140 J.3xx·吉林實(shí)驗(yàn)中學(xué)第五次模擬考試 利用如圖K39­3所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究合外力做的功與物體動(dòng)能改變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，將光電門固定在軌道上的B點(diǎn)，用重物通過細(xì)線拉小車，小車質(zhì)量為M，保持小車質(zhì)量不變，改變所掛重物質(zhì)量m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次小車都從同一位置A由靜止釋放(g取10 m/s2)圖K39­3(1)完成該實(shí)驗(yàn)時(shí)，_(選填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力；(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)傳感器示數(shù)明顯不等于重物的重力，其原因是_(3)在正確規(guī)范操作后，實(shí)驗(yàn)時(shí)除了需要讀出傳感器的示數(shù)F，測(cè)出小車質(zhì)量M，還需測(cè)量的物理量有_，驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式為_(用測(cè)得的物理量表示)3(1)需要(2)m不遠(yuǎn)小于M(3)A、B間的距離L、遮光條寬度d和遮光條通過光電門的時(shí)間tFLM 解析 (1)拉力傳感器測(cè)得的是細(xì)線的拉力，要使小車所受的合外力等于細(xì)線的拉力還需平衡摩擦力；(2)由牛頓第二定律可得：mg(mM)a，只有Mm時(shí)，細(xì)線的拉力才近似等于mg；(3)小車通過光電門的瞬時(shí)速度v；如果平衡好了摩擦力，則對(duì)小車做功的力就是F，還需測(cè)量的物理量是A、B間的距離L、遮光條寬度d和遮光條通過光電門的時(shí)間t，需要驗(yàn)證的表達(dá)式為FLM.1xx·黑龍江牡丹江一中期末考試 利用如圖K40­1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究重錘下落過程中重力勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化問題(1)圖K40­2為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)分別測(cè)出若干連續(xù)點(diǎn)A、B、C、與 O點(diǎn)之間的距離h1、h2、h3、.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重錘質(zhì)量為m，重力加速度為g，可得重錘下落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為_圖K40­1圖K40­2(2)取打下O點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢(shì)能為零，計(jì)算出該重錘下落不同高度h時(shí)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)能Ek和重力勢(shì)能Ep.建立坐標(biāo)系，橫軸表示h，縱軸表示Ek和Ep，根據(jù)以上數(shù)據(jù)在圖K40­3中繪出圖線和圖線.已求得圖線斜率的絕對(duì)值k12.94 J/m，圖線的斜率k22.80 J/m.重錘和紙帶在下落過程中所受平均阻力與重錘所受重力的比值為_(用k1和k2表示)圖K40­31(1)(2)解析 (1)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，那么B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度vB.(2)取打下O點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢(shì)能為零，因?yàn)槌跷恢玫膭?dòng)能為零，則機(jī)械能為零，每個(gè)位置對(duì)應(yīng)的重力勢(shì)能和動(dòng)能互為相反數(shù)，即重力勢(shì)能的絕對(duì)值與動(dòng)能相等，而圖線的斜率的絕對(duì)值不同，原因是重錘和紙帶下落過程中需要克服阻力做功根據(jù)動(dòng)能定理得mghfhmv2，則mgf，圖線斜率的絕對(duì)值k1mg，圖線斜率k2mgf，知k1fk2，則阻力fk1k2，所以重錘和紙帶下落過程中所受平均阻力與重錘所受重力的比值為.