2020年新教材高中物理 單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)（四）（含解析）新人教版必修2

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1、單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)（四） (第八章) (90分鐘　100分) 【合格性考試】(60分鐘　60分) 一、選擇題(本題共9小題,每小題3分,共27分) 1.如圖所示,甲圖表示籃球運(yùn)動(dòng)員起跳離開地面,乙圖表示蹦床運(yùn)動(dòng)員起跳離開蹦床,對(duì)于上述兩個(gè)過程下列說法正確的是 (　　) A.甲圖中地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員做了功,乙圖中蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員也做了功 B.甲圖中地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員不做功,乙圖中蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員也不做功 C.甲圖中地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員不做功,乙圖中蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員做了功 D.甲圖中地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員做了功,乙圖中蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員不做功 【解析】選C。甲圖中地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力沒有位移,故地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員不做功,乙圖中蹦床對(duì)

2、運(yùn)動(dòng)員的支持力有位移,故蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。 2.如圖所示,質(zhì)量為m的飛機(jī)在水平甲板上,受到與豎直方向成θ角的斜向下的拉力F作用,沿水平方向移動(dòng)了距離s,飛機(jī)與水平面之間的摩擦力大小為f,則在此過程中 (　　) A.摩擦力做的功為fs　　　 B.力F做的功為Fscosθ C.重力做的功為mgs D.力F做的功為Fssinθ 【解析】選D。摩擦力大小為f,則摩擦力所做的功為:Wf=-fs,故A錯(cuò)誤;由題意可知,拉力與位移方向上的夾角為90°-θ,則根據(jù)功的公式可得:WF=Fscos(90°-θ)=fssinθ,故B錯(cuò)誤,D正確;由于豎直方向上沒有位移,故重力

3、不做功,故C錯(cuò)誤。 3.在里約奧運(yùn)會(huì)女子十米臺(tái)決賽中,中國選手、四川妹子任茜為中國代表團(tuán)拿下里約奧運(yùn)會(huì)的第20枚金牌,也成為了中國奧運(yùn)史上第一個(gè)00后冠軍。她在某次練習(xí)跳水時(shí)保持同一姿態(tài)在空中下落一段距離,重力對(duì)她做功950 J,她克服阻力做功50 J。任茜在此過程中 (　　) A.機(jī)械能減小了60 J　　 B.動(dòng)能減少了950 J C.動(dòng)能增加了900 J D.重力勢(shì)能減小了1 000 J 【解析】選C。除重力外,人克服阻力做功50 J,故機(jī)械能減小50 J,故A錯(cuò)誤;重力做功950 J,人克服阻力做功50 J,由動(dòng)能定理,故動(dòng)能增加(950-50) J= 900 J,故B錯(cuò)誤,

4、C正確;重力對(duì)人做功為950 J,是正功,則人重力勢(shì)能減小950 J,故D錯(cuò)誤。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 質(zhì)量為m的物體在空中以0.9g(g為重力加速度)的加速度下落,在物體下落h高度的過程中,正確的是 (　　) A.重力勢(shì)能減小了0.9mgh B.動(dòng)能增大了0.9mgh C.動(dòng)能增大了0.1mgh D.機(jī)械能損失了0.9mgh 【解析】選B。重力做功等于重力勢(shì)能的減少量,而W=mgh,故A錯(cuò)誤;物體在空中以0.9g(g為重力加速度)的加速度下落,故合力F=0.9mg,由動(dòng)能定理得,ΔEk=Fh=0.9mgh,故B正確,C錯(cuò)誤;機(jī)械能損失為0.1mgh,故D錯(cuò)誤。 4.在一次長(zhǎng)途騎行中,

5、道路地勢(shì)較為平坦,全程近似勻速前進(jìn),運(yùn)動(dòng)員與車加上行李總質(zhì)量約為100 kg,騎行過程中所受阻力恒為車和人總重的0.01倍,請(qǐng)估算運(yùn)動(dòng)員在路上騎行功率約為 (　　) A.500 W　　　B.300 W　　　C.50 W　　　D.5 W 【解析】選C。設(shè)人車的速度大小為5 m/s,人在勻速行駛時(shí),人和車的受力平衡,阻力的大小為:f=0.01mg=0.01×1 000 N=10 N,此時(shí)的功率為:P=Fv=fv=10× 5 W=50 W,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。 5.“殲-20”是中國自主研制的雙發(fā)重型隱形戰(zhàn)斗機(jī),該機(jī)將擔(dān)負(fù)中國未來對(duì)空、對(duì)海的主權(quán)維護(hù)任務(wù)。在某次起飛中,質(zhì)量為m的“殲-

6、20”以恒定的功率P起動(dòng),其起飛過程的速度隨時(shí)間變化圖像如圖所示,經(jīng)時(shí)間t0飛機(jī)的速度達(dá)到最大值為vm時(shí),剛好起飛。關(guān)于起飛過程,下列說法正確的是 (　　) A.飛機(jī)所受合力不變,速度增加越來越慢 B.飛機(jī)所受合力增大,速度增加越來越快 C.該過程克服阻力所做的功為Pt0-m D.平均速度為 【解題指南】解答本題可按以下思路進(jìn)行: (1)根據(jù)P=Fv分析牽引力的變化,從而確定出合力的變化。 (2)由牛頓第二定律分析加速度的變化情況,即可分析速度變化快慢情況。 (3)將飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)與勻速直線運(yùn)動(dòng)對(duì)比,分析其平均速度。 (4)根據(jù)動(dòng)能定理分析該過程克服阻力所做的功。 【解

7、析】選C。根據(jù)圖像可知,圖像的斜率為加速度,所以起飛中,斜率越來越小,加速度越來越小,速度增加越來越慢,根據(jù)牛頓第二定律F合=ma,加速度減小,合外力減小,故A、B錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理可知:m-0=Pt0-Wf,解得:Wf=Pt0-m,故C正確;因?yàn)椴皇莿蜃兯龠\(yùn)動(dòng),所以平均速度不等于,故D錯(cuò)誤。 6.一足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面的夾角為θ,傳送帶以一定的速度勻速運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K(如圖甲所示),以此時(shí)為t=0時(shí)刻,作出小物塊之后在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化關(guān)系,如圖乙所示(圖中取沿斜面向下的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?其中v1>v2)。已知傳送帶的速度保持不變,g取1

8、0 m/s2,則 (　　) A.0~t1時(shí)間內(nèi),物塊對(duì)傳送帶做正功 B.物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ

9、在t1時(shí)刻后,物塊速度先增大后不變,摩擦力先做正功,后做負(fù)功,D正確。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 如圖,足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定速率運(yùn)行。將一滑塊從傳送帶左端由靜止輕輕放上傳送帶,滑塊將先加速運(yùn)動(dòng)一段距離,滑塊與傳送帶間的滑動(dòng)摩擦力記作f。下列判斷正確的是 (　　) A.傳送帶功率始終不變 B.摩擦力f對(duì)滑塊所做的功等于滑塊增加的動(dòng)能 C.摩擦力f對(duì)滑塊和傳送帶所做的總功等于傳送帶輸出的機(jī)械能 D.傳送帶克服摩擦力f所做的功等于滑塊與傳送帶接觸面上摩擦產(chǎn)生的熱 【解析】選B。由于水平傳送帶足夠長(zhǎng),所以滑塊將先勻加速運(yùn)動(dòng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng),滑塊先受摩擦力作用后不受摩擦力作用,所以傳送帶受力發(fā)

10、生改變,而水平傳送速率不變,根據(jù)傳送帶做功的功率P=Fv傳可知傳送帶功率發(fā)生改變,故A錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理可得摩擦力f對(duì)滑塊所做的功等于滑塊增加的動(dòng)能,故B正確;摩擦力f對(duì)滑塊所做的功為Wf1=fx物,摩擦力f對(duì)傳送帶所做的功Wf2=-fx傳,滑塊與傳送帶接觸面上摩擦產(chǎn)生的熱為Q=fx相對(duì),所以摩擦力f對(duì)滑塊和傳送帶所做的總功等于滑塊與傳送帶接觸面上摩擦產(chǎn)生的熱,故C錯(cuò)誤;根據(jù)功能原理可得傳送帶克服摩擦力f所做的功等于傳送帶輸出的機(jī)械能,故D錯(cuò)誤。 7.如圖所示,一根繩的兩端分別固定在兩座猴山的A、B處,A、B兩點(diǎn)水平距離為16 m,豎直距離為2 m,A、B間繩長(zhǎng)為20 m。一質(zhì)量為10 kg

11、的猴子抓住套在繩子上的光滑圓環(huán)從A處滑到B處。以A點(diǎn)所在水平面為零重力勢(shì)能參考平面,則猴子在滑行過程中重力勢(shì)能的最小值約為(繩子處于拉直狀態(tài)) (　　) A.-1.2×103 J B.-7.5×102 J C.-6.0×102 J D.-2.0×102 J 【解析】選B。設(shè)繩子的長(zhǎng)度為l,AB之間的距離為d,平衡時(shí)繩子與豎直方向的夾角為θ,猴子受重力和兩個(gè)拉力而平衡,故: l左sinθ+l右sinθ=d,其中:l=l左+l右, 故sinθ===0.8,可得:θ=53°; A、B兩點(diǎn)的豎直距離為2 m, 故l右cosθ-l左cosθ=2 m, 而l=l左+l右=20 m,

12、 故l右cosθ=7 m, 故以A點(diǎn)所在水平面為參考平面,猴子在滑行過程中重力勢(shì)能最小值約為: Ep=-mgl右cosθ=-10×10×7 J=-700 J=-7×102 J, 考慮繩子有微小的形變,故猴子實(shí)際最低點(diǎn)可能的重力勢(shì)能約為-7.5×102 J,故A、C、D錯(cuò)誤,B正確。 8.蹦極是一項(xiàng)既驚險(xiǎn)又刺激的運(yùn)動(dòng),深受年輕人的喜愛。如圖所示,蹦極者從P點(diǎn)由靜止跳下,到達(dá)A處時(shí)彈性繩剛好伸直,繼續(xù)下降到最低點(diǎn)B處,B離水面還有數(shù)米距離。蹦極者(視為質(zhì)點(diǎn))在其下降的整個(gè)過程中,重力勢(shì)能的減少量為ΔE1,繩的彈性勢(shì)能的增加量為ΔE2,克服空氣阻力做的功為W,則下列說法正確的是 (　　)

13、 A.蹦極者從P到A的運(yùn)動(dòng)過程中,機(jī)械能守恒 B.蹦極者與繩組成的系統(tǒng)從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中,機(jī)械能守恒 C.ΔE1-ΔE2>W D.ΔE1>ΔE2 【解析】選D。蹦極者從P到A的過程中,除了重力做功以外,有空氣阻力做功,機(jī)械能不守恒,故A錯(cuò)誤;從A到B的過程中,有重力、彈力和阻力做功,對(duì)于系統(tǒng),除了重力和彈力做功以外,有阻力做功,系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,故B錯(cuò)誤;根據(jù)功能關(guān)系知,由于動(dòng)能變化量為零,重力勢(shì)能的減小量等于彈性勢(shì)能的增加量與克服阻力做功之和,即ΔE1=W+ΔE2,故C錯(cuò)誤,D正確。 9.如圖所示,一光滑細(xì)桿固定在水平面上的C點(diǎn),細(xì)桿與水平面的夾角為30°,一原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)彈

14、性繩,下端固定在水平面上的B點(diǎn),上端與質(zhì)量為m的小環(huán)相連,當(dāng)把小環(huán)拉到A點(diǎn)時(shí),AB與地面垂直,彈性繩長(zhǎng)為2L,將小環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放,當(dāng)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到AC的中點(diǎn)D時(shí),速度達(dá)到最大。重力加速度為g,下列說法正確的是 (　　) A.在下滑過程中小環(huán)的機(jī)械能先減小后增大 B.小環(huán)剛釋放時(shí)的加速度大小為g C.小環(huán)到達(dá)AD的中點(diǎn)時(shí),彈性繩的彈性勢(shì)能為零 D.小環(huán)的最大速度為 【解析】選B。小環(huán)受重力、支持力和拉力,拉力先做正功后做負(fù)功,故環(huán)的機(jī)械能先增加后減小,故A錯(cuò)誤;在A位置,環(huán)受到重力、拉力、支持力,根據(jù)牛頓第二定律有:mgsin30°+Fcos60°=ma,在D點(diǎn),環(huán)的速度最大,說明

15、加速度為零,彈性繩長(zhǎng)度為2L,故:mgsin30°=Fcos60°,聯(lián)立解得:a=g,故B正確;小環(huán)到達(dá)AD中點(diǎn)時(shí),彈性繩的長(zhǎng)度為2L,伸長(zhǎng)量為L(zhǎng),故彈性勢(shì)能不為零,故C錯(cuò)誤;小環(huán)和彈性繩系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,在D點(diǎn)速度最大,此時(shí)彈性繩長(zhǎng)度等于初位置彈性繩的長(zhǎng)度,故初位置和D位置環(huán)的機(jī)械能相等,故:mg2Lcos60°=mv2,解得:v=,故D錯(cuò)誤。 二、實(shí)驗(yàn)題(共5分) 10.某同學(xué)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,在高為H的水平桌面上固定一個(gè)弧形軌道,軌道末端切線與桌面重合。實(shí)驗(yàn)時(shí)多次把小球從軌道上由靜止釋放,記下每次釋放小球時(shí)小球距桌面的高度h,小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x。

16、 (1)該同學(xué)利用圖像處理數(shù)據(jù)。不考慮軌道摩擦,為了得到線性關(guān)系的圖像以便進(jìn)行定量分析,該同學(xué)應(yīng)作出下列哪個(gè)圖像____________。? A.x-h圖像 B.x2-h圖像 C.x-圖像 D.x2-圖像 (2)若根據(jù)上題選擇作出的圖像得到的圖線斜率為k,則在誤差范圍內(nèi)k與H滿足關(guān)系____________時(shí),即可證明小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒。? 【解析】(1)根據(jù)H=gt2得, 平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=, 則小球到達(dá)底端的速度v==x。 小球在軌道運(yùn)動(dòng)的過程中,重力勢(shì)能的減小量為mgh, 動(dòng)能的增加量mv2=mx2·=, 若機(jī)械能守恒有h=, 可知x2=4Hh,

17、為了得出線性圖線,應(yīng)作x2-h圖像。故選B。 (2)根據(jù)x2=4Hh知,圖線的斜率k=4H。 答案:(1)B　(2)k=4H 三、計(jì)算題(本題共3小題,共28分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 11.(9分)滑板是年輕人十分喜歡的極限運(yùn)動(dòng),現(xiàn)有一場(chǎng)地規(guī)格如圖,是用鋼制作的,阻力非常小,可以忽略。g取10 m/s2。 (1)一人以6 m/s的速度從4 m的高臺(tái)滑下,求到2 m高臺(tái)處其速度有多大? (2)在(1)的條件下,求他所能到達(dá)的離地最大高度有多少? (3)若他從2 m高臺(tái)開始下滑,為能到達(dá)4 m高臺(tái),求下滑最小速度是多少? 【解題指南】解答本題可

18、按以下思路進(jìn)行: (1)對(duì)該過程運(yùn)用動(dòng)能定理,求出到達(dá)2 m高臺(tái)的速度大小。 (2)上升到最大高度時(shí)速度為零,對(duì)整個(gè)過程運(yùn)用動(dòng)能定理求出上升的最大高度。 (3)對(duì)該過程運(yùn)用動(dòng)能定理,抓住末動(dòng)能為零,求出下滑的最小速度。 【解析】(1)人從4 m的高臺(tái)滑到2 m高臺(tái)的過程,根據(jù)動(dòng)能定理得: mg(h0-h1)=m-m (2分) 代入數(shù)據(jù)解得:v1= m/s≈8.72 m/s(1分) (2)設(shè)上升離地的最大高度為H,對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理得: -mg(H-h0)=0-m (2分) 代入數(shù)據(jù)解得:H=5.8 m(1分) (3)設(shè)下滑的最小速度為vx,根據(jù)動(dòng)能定理得: -mg(h0

19、-h1)=0-m (2分) 代入數(shù)據(jù)解得:vx≈6.32 m/s(1分) 答案:(1)8.72 m/s　(2)5.8 m　(3)6.32 m/s 12.(9分)泥石流在暴發(fā)時(shí)通常沿山體傾瀉而下具有極快的速度與巨大的能量破壞性極大,嚴(yán)重威脅著人們的生命安全,因此人們要對(duì)一些自然災(zāi)害進(jìn)行必要的了解并予以防范。課題小組對(duì)泥石流的威力進(jìn)行了模擬研究,他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖的模型:在足夠長(zhǎng)的斜面上放置一個(gè)質(zhì)量m=4 kg的物體,使該物體從靜止開始,讓其在隨位移均勻減小的沿斜面向下的推力作用下運(yùn)動(dòng),斜面的傾角θ=37°,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,其中推力F與物體到出發(fā)點(diǎn)的距離的函數(shù)關(guān)系式為F=80

20、-20x(N),其中0≤x≤4 m,g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求: (1)物體的速度達(dá)到最大時(shí)到出發(fā)點(diǎn)的距離x1。 (2)物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的最大位移xm。 【解析】(1)當(dāng)物體的加速度a=0時(shí),物體的速度最大, 設(shè)此時(shí)推力大小為F1,則有: F1+mgsinθ-μmgcosθ=0 (2分) F1=80-20x1 (1分) 解得x1=3.92 m(1分) (2)物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的位移最大時(shí),其速度為零,設(shè)物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的過程中推力F對(duì)物體所做的功為W,則由動(dòng)能定理得: mgxmsinθ-μmgxmcosθ+W=0 (2分) 設(shè)推力

21、F=0時(shí)物體到出發(fā)點(diǎn)的距離為x2有: 80-20x2=0 (1分) 又W=·x2 (1分) 解得:xm=100 m(1分) 答案:(1)3.92 m　(2)100 m 13.(10分)一人拉著行李箱(可視為質(zhì)點(diǎn))停在傾角為37°的斜面上接電話,某時(shí)刻突然松手,行李箱沿斜面向下運(yùn)動(dòng),如圖所示,松手時(shí)行李箱距離斜面底端 4.5 m,水平面上距離斜面底端s=7 m處有一壕溝,設(shè)行李箱與斜面和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25,且從斜面運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)速度大小不變,g取10 m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8,則: (1)通過計(jì)算說明,行李箱是否能滑入壕溝? (2

22、)人在行李箱運(yùn)動(dòng)0.5 s后,立即勻速率追趕行李箱。若行李箱不能滑入壕溝,求人在行李箱停下前追上行李箱的最小速率;若行李箱能滑入壕溝,求人在行李箱滑入壕溝前追上行李箱的最小速率。 【解析】(1)設(shè)行李箱在水平面上滑行的最大距離為L(zhǎng)。 已知松手時(shí)行李箱距離斜面底端的距離s1=4.5 m 根據(jù)動(dòng)能定理得: mgs1sin37°-μmgcos37°·s1-μmgL=0 (2分) 解得 L=7.2 m>s=7 m 所以行李箱能滑入壕溝 (1分) (2)根據(jù)牛頓第二定律得,行李箱下滑的加速度 a1==gsin37°-μgcos37°=(6-0.25×8) m/s2=4 m/s2, (1分

23、) 行李箱到達(dá)底端的速度 v1== m/s=6 m/s(1分) 在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t1== s=1.5 s(1分) 行李箱在水平面上的加速度大小 a2=μg=0.25×10 m/s2=2.5 m/s2(1分) 行李箱運(yùn)動(dòng)到壕溝處的速度 v2== m/s=1 m/s, (1分) 則在水平面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t2== s=2 s, (1分) 可知人的最小速率 v== m/s=3.83 m/s(1分) 答案:(1)行李箱能滑入壕溝　(2)3.83 m/s 【等級(jí)性考試】(30分鐘　40分) 14.(5分)某興趣小組對(duì)一輛自制遙控小車的性能進(jìn)行研究,他們讓這輛小車在水平的直

24、軌道上由靜止開始運(yùn)動(dòng),并將小車運(yùn)動(dòng)的全過程記錄下來,通過處理轉(zhuǎn)化為v-t圖像,如圖所示(除2~10 s時(shí)間段內(nèi)的圖像為曲線外,其余時(shí)間段圖像均為直線)。已知小車運(yùn)動(dòng)的過程中,2~14 s時(shí)間段內(nèi)小車的功率保持不變,在14 s末停止遙控而讓小車自由滑行。小車的質(zhì)量為2 kg,可認(rèn)為在整個(gè)過程中小車所受到的阻力大小不變,小車在2~10 s內(nèi)的位移大小為 (　　) A.19 m B.21 m C.45 m D.48 m 【解析】選A。減速階段,小車只受摩擦力,加速度為:a==0.75 m/s2,故摩擦力為:f=ma=1.5 N,勻速運(yùn)動(dòng)階段,牽引力等于阻力,則有:P=Fv=1.5×3 W=4

25、.5 W。對(duì)2~10 s的過程運(yùn)用動(dòng)能定理得:Pt-fs1=m-m,代入數(shù)據(jù)得:s1=19 m。故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。 15.(5分)質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板放在光滑的水平面上,如圖,一質(zhì)量為m的滑塊,以某一速度v沿長(zhǎng)木板表面從A點(diǎn)滑到B點(diǎn),在木板上前進(jìn)了L,而長(zhǎng)木板前進(jìn)了l,若滑塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則 (　　) A.摩擦力對(duì)M做的正功大小等于摩擦力對(duì)m做的負(fù)功 B.摩擦產(chǎn)生的熱量為μmgL C.摩擦力對(duì)m做的功為μmgL D.摩擦產(chǎn)生的熱量為μmg(L+l) 【解析】選B。M、m之間的摩擦力大小相等,但m的位移比M的位移大,根據(jù)W=Fscosθ,摩擦力對(duì)M做的正功小于摩

26、擦力對(duì)m做的負(fù)功,故A錯(cuò)誤;根據(jù)Q=fs相對(duì),摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=μmgL,故B正確,D錯(cuò)誤;摩擦力對(duì)m做的功為W=f(l+L)=μmg(l+L),故C錯(cuò)誤。 16.(5分)(多選)如圖所示為一滑草場(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μ。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,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。則 (　　) A.動(dòng)摩擦因數(shù)μ= 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mgh

27、 D.載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為g 【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)從以下兩點(diǎn)進(jìn)行分析: (1)在下落全過程根據(jù)動(dòng)能定理列方程,求出動(dòng)摩擦因數(shù)。 (2)載人滑草車在剛好滑到第一個(gè)滑道末端時(shí)速度最大,根據(jù)動(dòng)能定理列方程求出最大速度。 【解析】選A、B。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)過兩個(gè)滑道到達(dá)滑道底部速度為零,由動(dòng)能定理得2mgh-μmgcos45° -μmgcos37°=0解得μ=,A正確;剛好滑到第一個(gè)滑道末端時(shí)速度最大,mgh-μmgcos45°=,解得v=,B正確;經(jīng)過上、下兩段滑道后,最后恰好靜止于滑道的底端,載人滑草車克服摩擦力做功為2mgh,C項(xiàng)錯(cuò)

28、誤;在下段滑道上沿滑道方向mgsin37°-μmgcos37°=ma,a=g(sin37°-cos37°) =-g,則D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選A、B。 17.(10分)實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn),某同學(xué)選擇一條較為滿意的紙帶,如圖乙所示,他舍棄前面密集的點(diǎn),以O(shè)為起點(diǎn),從A點(diǎn)開始選取紙帶上連續(xù)點(diǎn)A、B、C…,測(cè)出O到A,B、C……的距離分別為h1,h2,h3…電源頻率為f1,重力加速度為g。 (1)為減少阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,下列操作可行的有____________。? A.選用鐵質(zhì)重錘 B.安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)使兩限位孔在同一豎直線上 C.釋放紙帶前,手應(yīng)提紙帶上端并

29、使紙帶豎直 D.重錘下落時(shí)手始終提住紙帶上端,保持紙帶豎直 (2)打B點(diǎn)時(shí),重錘的速度vB為____________,該實(shí)驗(yàn)過程沒有考慮各種阻力的影響,這屬于本實(shí)驗(yàn)的_________(選填“偶然”或“系統(tǒng)”)誤差。? (3)用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出v2-h圖像如圖丙,圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是___ ___________,?圖線斜率接近____________可驗(yàn)證重錘下落過程機(jī)械能守恒。? 【解析】(1)為了減小阻力的影響,實(shí)驗(yàn)時(shí)重錘選擇質(zhì)量大一些的,體積小一些的,故A正確;安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使兩限位孔在同一豎直線上,從而減小阻力的影響,故B正確;釋放紙帶前,手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直,

30、可以減小阻力,故C正確;重錘下落過程中,手不能拉著紙帶,故D錯(cuò)誤。故選A、B、C。 (2)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于AC段的平均速度, 則vB==,實(shí)驗(yàn)中的各種阻力的影響不可避免,屬于系統(tǒng)誤差。 (3)用實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)畫出v2-h圖像圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn),即h=0時(shí),速度不為零,可知打下O點(diǎn)時(shí)重錘速度不為零。 若機(jī)械能守恒, 有:mgh=mv2, 即v2=2gh, v2-h圖線的斜率在誤差允許的范圍內(nèi)k=2g,則機(jī)械能守恒。 答案:(1)A、B、C　(2)　系統(tǒng) (3)打下O點(diǎn)時(shí)重錘速度不為零　2g 18.(15分)我國將于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。如圖所

31、示,質(zhì)量m=60 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a=3.6 m/s2勻加速滑下,到達(dá)助滑道末端B時(shí)速度vB=24 m/s,A與B的豎直高度差H=48 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h=5 m,運(yùn)動(dòng)員在B、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功W=-1 530 J,g取 10 m/s2。 (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。 【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)從以下四點(diǎn)進(jìn)行分

32、析: (1)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出滑道AB的長(zhǎng)度。 (2)分析運(yùn)動(dòng)員在AB段的受力情況,運(yùn)用牛頓第二定律求解運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑時(shí)受到阻力Ff。 (3)對(duì)BC段應(yīng)用動(dòng)能定理,求出運(yùn)動(dòng)員通過C點(diǎn)時(shí)的速度。 (4)運(yùn)動(dòng)員通過C點(diǎn)時(shí)重力和支持力的合力提供向心力。 【解析】(1)運(yùn)動(dòng)員在AB上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)AB的長(zhǎng)度為x,則有 =2ax ①(2分) 由牛頓第二定律知mg-Ff=ma ②(3分) 聯(lián)立①②式,代入數(shù)據(jù)解得Ff=144 N③(2分) (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C的過程中 mgh+W=m-m ④(3分) 設(shè)運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)所受的支持力為FN,由牛頓第二定律知 FN-mg= ⑤(3分) 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④⑤式,代入數(shù)據(jù)解得 R=12.5 m⑥(2分) 答案:(1)144 N　(2)12.5 m - 15 -