終極猜想 功、功率及能量守恒(本卷共12小題，滿分60分建議時(shí)間：30分鐘 )圖圖12如圖2所示，物體A、B通過(guò)細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體B的質(zhì)量為2 m，放置在傾角為30的光滑斜面上，物體A的質(zhì)量為m，開始時(shí)細(xì)繩伸直，用手托著物體A使彈簧處于原長(zhǎng)且A與地面的距離為h，物體B靜止在斜面上擋板P處放手后物體A下落，與地面即將接觸時(shí)速度大小為v，此時(shí)物體B對(duì)擋板恰好無(wú)壓力，則下列說(shuō)法中正確的是 ()圖圖23.如圖3所示為汽車在水平路面上啟動(dòng)過(guò)程的vt圖象.0t1時(shí)間內(nèi)為勻加速階段，t1t2時(shí)間內(nèi)表示以額定功率行駛時(shí)的變加速階段，t2后是與t軸平行的直線，則下列說(shuō)法正確的是()圖圖34.質(zhì)量為1 kg的物體，放在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2的水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，水平拉力做的功W和物體發(fā)生的位移x之間的關(guān)系如圖4所示，重力加速度為10 m/s2，則下列說(shuō)法正確的是()圖圖45. “蹦極”是一項(xiàng)刺激的極限運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員將一端固定的長(zhǎng)彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)處，從幾十米高處跳下在某次蹦極中，彈性繩彈力F的大小隨時(shí)間t的變化圖象如圖5所示，其中t2、t4時(shí)刻圖線的斜率最大將蹦極過(guò)程近似為在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，彈性繩中彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系遵循胡克定律，空氣阻力不計(jì)下列說(shuō)法正確的是()圖圖5 At1t2時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài) Bt2t4時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能先減小后增大 Ct3時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員的加速度為零 Dt4時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員具有向下的最大速度解析0t1時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)，t1t2時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員做變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向向下且在減小，所以運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)，A錯(cuò)；t2t4時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能不守恒，且根據(jù)題干條件可判斷t2、t4時(shí)刻圖線的斜率最大，此時(shí)速度都是最大，整個(gè)過(guò)程中先克服彈性繩中彈力做功，后彈力做正功，故運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能先減少后增大，B對(duì)；t3時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員處于最低點(diǎn)，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員的加速度向上且最大，C錯(cuò)；t4時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員具有向上的最大速度，D也錯(cuò)答案B6.如圖6所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩把一個(gè)小鐵球懸掛在高2L的O點(diǎn)處，小鐵球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)且恰能到達(dá)最高點(diǎn)B處，下列說(shuō)法正確的是()圖圖6二、多項(xiàng)選擇題7在奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中，高臺(tái)跳水是我國(guó)運(yùn)動(dòng)員的強(qiáng)項(xiàng)質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員入水后受到水的阻力而豎直向下做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)水對(duì)他的阻力大小恒為F.那么在他減速下降深度為h的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?()A他的動(dòng)能減少了FhB他的重力勢(shì)能減少了mghC他的動(dòng)能減少了(Fmg)hD他的機(jī)械能減少了Fh解析跳水運(yùn)動(dòng)員入水減速下降h的過(guò)程中，他的重力勢(shì)能減少了mgh，則B選項(xiàng)正確；由動(dòng)能定理知，動(dòng)能減少了(Fmg)h，則C選項(xiàng)正確；重力以外的力做的功等于機(jī)械能的變化，則D選項(xiàng)正確答案BCD8. 如圖7所示，初動(dòng)能為E0的木塊，在粗糙水平面上減速運(yùn)動(dòng)，滑行時(shí)木塊的速度為v、發(fā)生的位移為x、受到的阻力為f(f大小不變)、機(jī)械能為E、運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則可能正確反映相關(guān)物理量之間關(guān)系的圖象是()圖圖79.如圖8所示，A、B兩物塊質(zhì)量均為m，用一輕彈簧相連，將A用長(zhǎng)度適當(dāng)?shù)妮p繩懸掛于天花板上，輕繩為伸直狀態(tài)，B物塊在力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧被壓縮現(xiàn)將力F撤去，已知彈簧的彈性勢(shì)能僅與形變量大小有關(guān)，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則下列說(shuō)法正確的是()圖圖8 A彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)B的速度最大 BA一直保持靜止 C在B下降過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能先減小，后增大 DF撤去之前，繩子的拉力不可能為0解析由題干信息可知，在B下降過(guò)程中，B和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)滿足機(jī)械能守恒，彈簧彈性勢(shì)能先減小，后增大，B的動(dòng)能先增大后減小，當(dāng)彈簧向上的彈力等于B物體的重力時(shí)，B的速度最大，A錯(cuò)，C對(duì)；根據(jù)受力分析可知A一直保持靜止，B對(duì)；當(dāng)F2mg時(shí)，F(xiàn)撤去之前，繩子的拉力為0，D錯(cuò)答案BC10. 滑板運(yùn)動(dòng)是青少年喜愛(ài)的一項(xiàng)活動(dòng)，如圖9所示，一質(zhì)量為m的滑板運(yùn)動(dòng)員自A點(diǎn)從靜止開始下滑，從C點(diǎn)以水平速度飛出后落在水平地面上的D點(diǎn)已知軌道AC被豎直地固定在水平桌面上，A點(diǎn)距離水平地面高H，C點(diǎn)距離水平地面高h(yuǎn).C、D兩點(diǎn)的水平距離為x.不計(jì)空氣阻力下列說(shuō)法中正確的是()圖圖911.用力推著一物體沿足夠長(zhǎng)的粗糙斜面向上做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體速度達(dá)到10 m/s時(shí)撤去推力，并以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，06 s內(nèi)物體速率隨時(shí)間的變化情況如圖10所示，由圖象可知()圖圖10A01 s內(nèi)重力的平均功率大小與16 s內(nèi)重力平均功率大小之比為5 1B01 s內(nèi)摩擦力的平均功率大小與16 s內(nèi)摩擦力平均功率大小之比為1 1C01 s內(nèi)位移大小與16 s內(nèi)位移大小之比為1 5D01 s內(nèi)機(jī)械能變化量大小與16 s內(nèi)機(jī)械能變化量大小之比為1 5解析01 s內(nèi)物體沿斜面向上位移為5 m，平均速度為5 m/s；16 s內(nèi)物體沿斜面向下位移為25 m，平均速度為5 m/s；01 s與16 s兩段時(shí)間內(nèi)位移大小之比為15,01 s與16 s兩段時(shí)間內(nèi)重力平均功率大小之比為11，故A錯(cuò)，C項(xiàng)正確；01 s內(nèi)摩擦力與16 s內(nèi)摩擦力大小相等，根據(jù)平均功率F可得01 s與16 s兩段時(shí)間內(nèi)摩擦力平均功率大小之比為11，選項(xiàng)B正確；01 s與16 s兩段時(shí)間內(nèi)機(jī)械能變化量大小之比即兩段時(shí)間內(nèi)分別克服摩擦力做功之比為15，選項(xiàng)D正確答案BCD12.如圖11所示，將一輕彈簧下端固定在傾角為的粗糙斜面底端，彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)上端位于A點(diǎn)質(zhì)量為m的物體從斜面上的B點(diǎn)由靜止下滑，與彈簧發(fā)生相互作用后，最終停在斜面上下列說(shuō)法正確的是()圖圖11 A物體最終將停在A點(diǎn) B物體第一次反彈后不可能到達(dá)B點(diǎn) C整個(gè)過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量大于克服摩擦力做的功 D整個(gè)過(guò)程中物體的最大動(dòng)能大于彈簧的最大彈性勢(shì)能解析物體最終處于靜止?fàn)顟B(tài)，故受力平衡，由題知物體沿斜面的下滑力大于物體受到的沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力，故物體最終將停在A點(diǎn)以下，A項(xiàng)錯(cuò)；根據(jù)能量守恒，物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到滑動(dòng)摩擦力作用，機(jī)械能減少，故物體第一次反彈后不可能到達(dá)B點(diǎn)，B項(xiàng)正確；根據(jù)能量守恒，物體在整個(gè)過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量等于克服摩擦力及克服彈簧彈力做的總功，故C項(xiàng)正確； 整個(gè)過(guò)程中，物體處于平衡態(tài)時(shí)其動(dòng)能最大，設(shè)物體處于平衡態(tài)時(shí)，彈簧的壓縮量為x1，則根據(jù)動(dòng)能定理有(mgsin mgcos )(xABx1)Ep1Ekm，當(dāng)物體位于斜面最低點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量為x2，根據(jù)動(dòng)能定理有(mgsin mgcos )(xABx2)Epm0，由于x2x1，故EpmEkm，故D項(xiàng)錯(cuò)答案BC