时间:2019-03-15 18:29:50
1、计算题 （16分） 如图所示，质量为1kg的小物块以5m/s的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板，木板质量为4kg，木板与水平面间的动摩擦因数为0.02，经时间2s后，小物块从木板另一端以1m/s相对于地的速度滑出，g=10m/s2，求这一过程中木板的位移和系统在此过程中因摩擦增加的内能.
参考答案：（16分）解:对小木块由动量定理得: μ1mgt = mv0 - mv1?①
对木板由动量定理得: μ1mgt –μ2(M+m)gt = Mv?②
由以上两式得: μ2(M+m)gt = mv0?- mv1?- Mv?③
解得v="0.5m/s?" ④
此过程中木板做匀加速运动，所以有
?⑤
由能量守恒得:Q =
=11.5J ?⑥
本题解析：略
本题难度：简单
2、填空题 如图所示，水平地面上有一质量为m的物体，其上表面固定一根直立的轻质弹簧，倔强系数为K．现将弹簧上端A缓慢地竖直提起距离h，使物体离开地面，这时物体的重力势能是______（以地面为势能零点），整个过程中拉力做功为______，弹簧的弹性势能为______．
参考答案：物块刚A离开地面时，弹簧所受的弹力等于物块的重力，根据胡克定律得：
弹簧伸长的长度为：x=Fk=mgk
由弹簧上端B缓慢的竖直向上提起的距离h，则物块上升的高度为：L=h-x
以地面为势能零点，这时物块A具有的重力势能为：
Ep=mgL=mg（h-x）=mg（h-mgk）
由于缓慢提起，物体处于平衡状态，拉力F=mg，则拉力做的功为：WF=mgh；
根据动能定理：WF-W弹-mgL=0-0，
得：W弹=mgh-mgL=m2g2k
则弹簧的弹性势能增加为：EP=m2g2k
故答案为：mg（h-mgk）；mgh；m2g2k．
本题解析：
本题难度：简单
3、填空题 关于探究功与物体速度变化的关系的实验中，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来源:91考试网 91EXAm.org．放小车的长木板应该尽量使其水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出．
参考答案：我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，这是一个非常精妙的设计．直接去测量一个正做变速运动物体所受拉力是很困难的．橡皮筋拉动小车的弹力虽然是个变力，但这个弹力做的功，数值上就等于橡皮筋发生形变时所具的弹性势能，而这个弹性势能又与橡皮筋的形变量相对应；橡皮筋的形变量一定，这个弹力做的功就是一定的．实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难．所以我们不用直接测量功的数值，即A错误、B错误．
为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜．所以C错误．
根据打点计时器的使用规则D正确．
故选D
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 一质量为M的平顶小车，以速度V0沿水平的光滑轨道作匀速直线运动．现将一质量为m的小物块无初速地放置在车顶前缘．已知物块和车顶之间的动摩擦系数为μ．
（1）、若要求物块不会从车顶后缘掉下，则该车顶最少要多长？
（2）、若车顶长度符合1问中的要求，整个过程中摩擦力共做了多少功？
参考答案：（1）、物块放到小车上以后，由于摩擦力的作用，当以地面为参考系时，物块将从静止开始加速运动，而小车将做减速运动，若物块到达小车顶后缘时的速度恰好等于小车此时的速度，则物块就刚好不脱落．令v表示此时的速度，在这个过程中，若以物块和小车为系统，因为水平方向未受外力，所以此方向上动量守恒，即
Mv0=（m+M）v?（1）
从能量来看，在上述过程中，物块动能的增量等于摩擦力对物块所做的功，即
12mv2=μmgs1?（2）
其中s1为物块移动的距离．小车动能的增量等于摩擦力对小车所做的功，即
?12Mv2-12mv02=-μmgs2?（3）
其中s2为小车移动的距离．用l表示车顶的最小长度，则
l=s2-s1? （4）
由以上四式，可解得?
l=Mv022μg(m+M)? ?（5）
即车顶的长度至少应为l=Mv022μg(m+M)．
（2）、由功能关系可知，摩擦力所做的功等于系统动能的增量，即
W=12(M+m)v2-12Mv02?（6）
由（1）、（6）式可得
W=-mMv022(m+M)?
故整个过程中摩擦力做的功为-mMv022(m+M)
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，一个物体以速度v冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是（ ）
A．物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
B．物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等
C．弹力做正功，弹簧的弹性势能减小
D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加
参考答案：弹簧弹力F=K△x，力做功表达式W=F△x=k△x2，可见物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量平方成正比，故A错误；
B、物体向墙壁运动相同的位移，弹力大小不同，故弹力做功不相等，B正确；
C、物体向左运动，弹力方向向右，故弹力做负功，弹簧的弹性势能增加，C错误D正确；
故选：BD．
本题解析：
本题难度：一般