高一下学期暑假作业 (含解析)

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高一下学期暑假作业 (含解析)

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答案与解析
(
暑假作业

曲线运动
运动的合成与分解
)
1.【答案】D
【解析】由图可知,物体做曲线运动,且受到恒力作用,所以质点的初速度不可能为零,故A错误;根据做曲线运动的速度方向为轨迹的切线方向,所以在原点的初速度方向不可能沿y轴正方向,故B错误;根据做曲线运动的物体所受的合外力指向曲线的内侧可知,质点所受合力方向可能沿y轴正方向,故D正确,C错误。
2.【答案】A
【解析】将与速度反方向的作用力水平旋转α时,该力与其余力的合力夹角为钝角,这时物体的合力大小沿对角线,方向与速度的夹角为锐角,物体做曲线运动,合力将做正功,速度增大,故A正确,B、C错误。将与速度反向的力旋转某一角度α,合力为恒量,与速度不共线,所以物体做匀变速曲线运动,不可能是匀速曲线运动,故D错误。
3.【答案】B
【解析】根据平行四边形定则,作出合运动的加速度与初速度,如图所示,图中各个矢量的大小与长度成正比,故说明合运动的加速度与初速度不共线,故物体做曲线运动,故选项B正确。
4.【答案】B
【解析】由速度图象可知质点x轴方向初速度为vx =3 m/s,加速度,y -t图象斜率表示速度,由图象可知质点在y轴方向做匀速运动,,所以质点的初速度,故A错误;质点所受的合外力为:Fx = ma = 2×1.5 N = 3 N,显然,质点初速度方向与合外力方向不在同一条直线上,轨迹为曲线,故B正确,C错误;2 s末质点x方向的速度为6 m/s, 质点y方向的速度为4 m/s,所以2 s末质点速度大小为,故D错误。
5.【答案】D
【解析】轻环上升过程中其速度v1可分解为两个分速度v∥和v⊥,如图所示,其中v∥为沿绳方向的速度,其大小等于重物B的速度v2;v⊥为绕定滑轮转动的线速度。则v2=v1cos θ,θ为v1与v∥间的夹角。当A上升至与定滑轮的连线水平的位置时,θ=90°,cos θ=0,此时v2=0。故选项D正确。
6.【答案】BD
【解析】橡皮参与了平行于斜面方向的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动,如图所示,两个分速度大小相等,都为v,根据平行四边形定则可知,合速度的方向与水平方向的夹角为60°,故B、D正确。
7.【答案】BC
【解析】乙船恰好能直达正对岸的A点,根据速度合成与分解,知v = 2v水,将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向,因为分运动和合运动具有等时性,可知甲、乙两船到达对岸的时间相等,即,甲船沿河岸方向上的位移,故B、C正确。
8.【答案】AD
【解析】设绳子与水平方向夹角为θ,物体做匀速直线运动,将速度分解,即有,因夹角θ增大,则绳端A的速度逐渐减小,A正确、B错误;由平衡条件得:,,,解得,在物体向右运动过程中θ角逐渐增大,力F可能一直增大,也可能先增大后减小,C错误;物块匀速运动,拉力F和摩擦力做功总功为0,二者功率相等,由于速度不变,摩擦力变小,摩擦力的功率变小所以拉力F的功率变小,D正确。
9.【答案】AD
【解析】开始时P、Q的速度都为零,P受重力和轻杆的作用下做加速运动,而Q由于轻杆的作用,则开始时轻杆对Q加速,后对Q减速,当P到达底端时,P只有竖直方向的速度,而水平方向的速度为零,故Q的速度为零,所以在整个过程中,P的速度一直增大,Q的速度先增大后减小,故A、D正确。
10.【解析】(1)由图可看出,物体沿x方向的分运动为匀速直线运动,加速度为0。沿y方向的分运动为匀变速直线运动,加速度不变,加速度方向沿y轴正方向,合运动的初速度与加速度不在同一直线上,故物体做匀变速曲线运动。
(2)由图可知t = 4.5 s时vx = 30 m/s,vy = 20 m/s,得;
(3)根据图象的面积表示位移,在前6 s内,可得:
x轴方向的分位移为;
y轴方向的分位移为;
故物体在前6 s内的位移大小。
11.【解析】(1)发动机未熄火时,轮船运动速度v与水流速度v1方向垂直,如图所示。
故此时船相对于静水的速度v2的大小:
v2== m/s=5 m/s
设v与v2的夹角为θ,则cos θ==0.8。
(2)熄火前,船的牵引力沿v2的方向,水的阻力与v2的方向相反,熄火后,牵引力消失,在阻力作用下,v2逐渐减小,但其方向不变,当v2与v1的矢量和与v2垂直时,轮船的合速度最小,则
vmin=v1cos θ=3×0.8 m/s=2.4 m/s。
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暑假作业

平抛运动
)
1.【答案】B
【解析】根据,解得,男生抛出的小球高度高于女生抛出的小球的高度,男生抛出的小球在空中运动的时间较长,选项A错误;水平速度,水平位移相等,而时间不等,女生时间小,女生抛出的小球水平速度大于男生抛出的小球水平速度,选项B正确;速度与水平方向夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍,竖直位移不同,水平位移相同,两小球落地时,速度方向与水平方向的夹角不相同,选项C错误;两小球水平速度不变,落地时,两小球在水平方向的速度不相等,选项D错误。
2.【答案】B
【解析】根据自由落体运动位移时间,可知三者运动时间,故A错误;因为三者同时到达地面,则b与a之间的时间差,c与b的时间差,b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差,故B正确;小球均做自由落体运动,根据,落地的速度之比为,故C错误;三个小球运动的加速度均相同,与质量无关,故D错误。
3.【答案】C
【解析】由题图可知,斜面的倾角θ等于小球A落在斜面上时的位移与水平方向的夹角,由平抛运动结论可知:tan φ=2tan θ,选项A、B错误;设小球A在空中运动的时间为t1,小球B在空中运动的时间为t2,则由平抛运动的规律可得:tan θ=,tan θ=,则=,选项C正确,D错误。
4.【答案】D
【解析】飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点,则知速度与水平方向的夹角为30°,有vy= v0tan 30°,又vy = gt,得;水平方向上小球做匀速直线运动,则有R + Rcos 60° = v0t;联立解得v0 = 3 m/s。
5.【答案】A
【解析】第一批救援物资运动时间;第二批救援物资飞行时间运动时间;设两次空投的时间间隔为△t,则xDC + vt1 = v(t2 +△t),由题可知xDC = 600 m,得Δt = 1 s。
6.【答案】BC
【解析】平抛运动过程中,在竖直方向上做自由落体运动,运动性质与质量无关,A错误;改变A球初速度后仍然会和B球同时落地,证明平抛的竖直分运动不受水平分运动影响,验证分运动的独立性,B、C正确;本实验只能验证竖直方向上的分运动,不能验证水平方向上的运动,D错误。
7.【答案】AB
【解析】若以2v0的速度沿原方向抛出,则水平方向的速度增大,运动到相遇点的时间减小,橄榄球相同时间下降的高度减小,一定能在C点上方击中剑尖,故A正确;橄榄球仍沿原方向抛出,水平方向分速度为,水平位移,设能击中剑尖运动的时间t,则有,根据题意有,解得,故B正确,C、D错误。
8.【答案】AD
【解析】不计空气阻力,两球的加速度都为重力加速度g。两球都做斜抛运动,竖直方向的分运动是竖直上抛运动,根据运动的对称性可知上升和下落的时间相等,而下落过程时间,可知下落时间相等,则两球运动的时间相等,故A正确;因两球抛出时间不同,则有可能二者同时出现在相交的位置,故可能相遇,故B错误;根据速度的合成可知,P的初速度小于Q球的初速度,运动过程中两球的机械能都守恒,则知P在落地时的速度比Q在落地时的小,P落地动能小于Q的落地动能,故C错误;落地时重力的瞬时功率P = mgvy = mg2t,因为两球运动的时间相等,所以两球落地时重力的瞬时功率相等,故D正确。
9.【答案】AB
【解析】因为平抛运动某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,小球落在斜面上位移的方向相同,则速度方向相同,故A正确;设斜面的倾角为θ,则小球落在斜面上的时间,小球落在斜面上竖直分速度vy=gt=2v0tan θ,根据平行四边形定则知,可知落在斜面上的速度,可知小球落到斜面上时的速度大小与初速度的大小成正比,故B正确;当小球的速度方向与斜面平行时,距离斜面最远;将速度分解成平行与垂直斜面方向,垂直斜面方向先匀减速直线运动,后匀加速直线运动;当小球的速度方向与斜面平行时垂直斜面方向的分速度等于0,则时间,所用的时间与初速度的大小有关,故C错误;平行斜面方向运动是匀加速直线运动,可知小球在斜面上的投影做匀加速移动,故D错误。
10.【解析】(1)由牛顿第二定律得:小物块的加速度
由速度公式得:
代入数据解得:
(2)小物块飞离桌面后做平抛运动,由平抛运动规律得:
竖直方向有:
水平衡方向有:
代入数据解得:x = 0.9 m。
11.【解析】(1)分解vB,得

方向与水平方向成37°角。
(2)设斜面倾角为α、平抛飞行总时间为t0,平抛后经过t1时距斜面最远,则有
由(1)得:vBy = 3 m/s

当速度与斜面平行时距斜面最远,则
解得t1 = 0.15 s。
(3)因μ1mg = 5 N > μ2(M + m)g = 3 N,故木板将在地面上滑行,则
对小物块有:μ1mg = ma1
对长木板有:μ1mg -μ2(M + m)g = Ma2
设它们经过时间t,达到共同速v,则
对物块有:v = vC -a1t
对木板有:v = a2t
小物块的位移
长木板的位移
联立解得:,
共速后,假设它们一起减速运动,对系统有:μ2(M + m)g =(M + m)a
a =1 m/s2
则它们间的摩擦力f = ma < μ1mg,所以假设成立,之后它们相对静止一起滑行至停下。
所以长木板的最小长度为:xmin = x1- x2 = 3 m。
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圆周运动
)
1.【答案】B
【解析】板上A、B两点绕同一个转轴转动,所以具有相同的角速度,即角速度之比,故A错误;根据几何关系得板上A、B的轨道半径之比,根据可知线速度之比,故B正确;根据可知周期之比TA : TB = 1 : 1,故C错误;根据可知向心加速度之比,故D错误。
2.【答案】C
【解析】B点与C点的线速度相等,由于rB ≠ rC,所以,故A错误;B点与A角速度相等,所以,所以,B错误;B点与C点的线速度相等,所以,C正确,D错误。
3.【答案】A
【解析】对a球有,对b球有,又,联立解得,故A正确。
4.【答案】D
【解析】当小球与地面间的支持力为零时,根据牛顿第二定律得mgtan θ=mLsin θω02,解得ω0 =;当ω<ω0时,小球与地面间有支持力,有Fsin θ = mLsin θω2,即F = mLω2,F与ω2成正比;当ω>ω0时,小球离开地面,有Fsin α = mLsin αω2,即F = mLω2,F与ω2成正比。故D正确。
5.【答案】C
【解析】在弯道上做匀速圆周运动,赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短,则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力。设经过小圆弧的速度为v1,经过小圆弧时由最大静摩擦力提供向心力,有,解得v1 = 30 m/s;设经过大圆弧的速度为v2,由解得v2 = 45 m/s。故在绕过小圆弧弯道后加速,由几何关系可得直道的长度,则,A、B错误,C正确;设R与OO′的夹角为α,由几何关系可得α = 60°,则小圆弧的圆心角为120°,经过小圆弧弯道的时间,D错误。
6.【答案】BD
【解析】在最高点,若v = 0,则F = mg = a;若F = 0,则有,解得,,故A错误、B正确;由图可知,当v2<b时,杆对小球弹力方向向上,当v2>b时,杆对小球弹力方向向下,所以当v2 = c时,杆对小球弹力方向向下,所以小球对杆的弹力方向向上,故C错误;若c = 2b。则有,解得,故D正确。
7.【答案】ACD
【解析】若转台突然停转,由于惯性物体将会在绳的作用下做圆周运动,物体与转台间有摩擦,所以物体最后会停止,A正确、B错误;对全过程应用动能定理:,解得,选项C正确;若转台加速,物体所受重力、支持力、绳的弹力均与运动方向垂直,不做功,加速时物体相对转台运动趋势方向发生改变,与速度方向成锐角,摩擦力对物体做正功,选项D正确。
8.【答案】AB
【解析】小球恰能绕钉子做半径为R的完整圆周运动,则,小球从静止释放至运动到最高点的过程中,只有重力做功,因而机械能守恒,则根据机械能守恒定律得,解得,A正确;小球刚被释放时,由于绳子的拉力为零,故在沿斜面方向上的合力为,故加速度,B正确;细线碰到钉子之前,由于小球做变速圆周运动,所以其合力不是全部提供向心力,其中一部分充当切向加速度,用来改变小球的速度,C错误;细线碰到钉子以后,在R圆周的最高点并且重力沿斜面向下的分力完全充当向心力时,速度最小,最小为,D错误。
9.【答案】CD
【解析】若小球恰能到达最高点,此时弹簧的弹力,轨道的支持力为0,由弹簧的弹力和重力提供向心力,则有,解得,从A到最高点,形变量没有变,故弹性势能不变,由机械能守恒定律得,解得,即当时小球才不会脱离轨道,故A、B错误,C正确;在最低点时,小球受到轨道的支持力最大,设为为FN1,有,运动到最高点时受到轨道的支持力最小,设为,有,由机械能守恒定律得,联立解得,与初速度无关,故D正确。
10.【解析】(1)对小球受力分析,正交分解支持力FN:
竖直方向由:
水平方向有:
联立解得:。
(2)对小球受力分析,正交分解支持力FN和弹簧拉力kx:
竖直方向有:
水平方向有:
联立解得:。
11.【解析】(1)对物块,由静止开始做匀加速直线运动,它运动到AB中点位置时,有:

联立解得:a = 1.5 m/s2。
(2)物块刚滑过C点时的速度为:vC = vB = v0 = 3 m/s
在C点,有:
解得:
由牛顿第三定律知,物块对轨道的压力大小为32.5 N,方向竖直向下。
(3)物块经过半圆轨道最高点D的最小速度为vD,则有:
可得:vD = 2 m/s
由C到D的过程中,由动能定理有:
解得:
可见,物块从A到B的全过程中一直做匀减速直线运动,到达B端的速度至少为:
由(1)问可知,物块在传送带上减速运动时的加速度大小:a = μg = 1.5 m/s2
由运动学公式有:
解得:。
(
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万有引力与航天
)
1.【答案】C
【解析】第一定律的内容为:所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动,太阳处于所有椭圆公共的一个焦点上,故A、B错误;由第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,故C正确;由第一定律知道所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动,故D错误。
2.【答案】C
【解析】 A、B连线与A、O连线间的夹角最大为θ,则此时OB垂直于AB,根据几何关系RB = RAsin θ,由开普勒第三定律有;所以。
3.【答案】B
【解析】静止轨道卫星即为地球同步卫星,距离地面大约36000公里的高度,并位于赤道的上空,故C错误;根据万有引力提供向心力,,可得,轨道半径越大则线速度越小,所以静止轨道卫星的线速度小于中圆轨道卫星的线速度,故A错误;根据万有引力提供向心力,,可得,轨道半径越大则周期越大,即静止轨道卫星的运行周期大于中圆轨道卫星的运行周期,故B正确;根据万有引力提供向心力,,可得,轨道半径越大则加速度越小,即静止轨道卫星的向心加速度小于中圆轨道卫星的向心加速度,故D错误。
4.【答案】D
【解析】火星探测器前往火星,脱离地球引力束缚,还在太阳系内,发射速度应大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度,故A、B、C错误;由,得,已知火星的质量约为地球质量的,火星的半径约为地球半径的,可得火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比,故D正确。
5.【答案】B
【解析】飞行试验器abc轨迹做曲线运动,曲线运动的合力指向曲线弯曲的内侧,所以在b点合力向上,即加速度向上,因此“嫦娥五号”在b点处于超重状态,合外力不为零,故A错误;根据牛顿第二定律得,在d点飞行试验器的加速度,又GM = gR2,所以,故B正确;飞行试验器从a点到c点过程中要克服大气阻力做功,所以行试验器在a点的速率小于在c点的速率,故C错误;飞行试验器从c点到e点再到d点是在大气层外,无空气阻力,所以行试验器在c点的速率等于在e点的速率,故D错误。
6.【答案】B
【解析】船在P点通过加速做离心运动实现由轨道1进入轨道2,选项A错误;飞船在圆轨道上时万有引力来提供向心力,航天员出舱前后都处于失重状态,故B正确。飞船在此圆轨道上运动的周期90分钟小于同步卫星运动的周期24小时,根据T=2π/ω可知,飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度,故C错误。飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度,变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来提供加速度,而两个位置的轨道半径相等,所以飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时万有引力与沿圆轨道运动时万有引力相等,即加速度相等,故D错误。
7.【答案】C
【解析】竖直方向上,水平方向上x = v0t,解得t = 1 s,g = 4 m/s2,故A错误;由,可求得 kg,故B错误;由可得该星球的第一宇宙速度v = 4.0 m/s,故C正确;该星球的第一宇宙速度v = 4.0 m/s,由可知半径越大则速度越小,若发射一颗该星球的同步卫星,则同步卫星的绕行速度一定小于4.0 km/s,故D错误。
8.【答案】AC
【解析】由万有引力提供向心力则有:,,解得,故A正确;地球的质量,地球的体积,所以地球的密度,故C正确。
9.【答案】CD
【解析】双星做匀速圆周运动具有相同的角速度,万有引力提供向心力,故,故,所以质量越大的线速度越小,A错误;万有引力提供向心力,故,万有引力相等,但质量不等,故质量大的向心加速度小,B错误;根据可得,同理可得,所以,当不变时,L减小,则T减小,即双星系统运行周期会随间距减小而减小,C正确;双黑洞的合并存在质量亏损,合并前质量为36 + 29 = 65个太阳质量,合并后为62个太阳质量,故质量亏损为3个太阳质量,即相当于3个太阳质量的能量在合并过程中被释放,D正确。
10.【答案】BD
【解析】同一轨道,若A加速,则离开原轨道,所以不可能追上同一轨道上的C,故A错误;设经过时间t,A、B相距最远,可得,解得,故B正确;根据万有引力提供向心力,得,可知A、C向心加速度大小相等,且小于B的向心加速度大小,故C错误;根据开普勒定律知,同一卫星在相同时间内扫过的面积相等,可得A、B与地心连线在相同时间内扫过的面积不等,故D正确。
11.【答案】BC
【解析】根据万有引力提供向心力,,得,,,。据题知,同步卫星丙的周期为24 h,大于乙的周期,则丙的轨道半径大于乙的轨道半径,根据线速度、加速度与轨道半径的关系,知,,,又因为甲与丙的角速度相等,根据知,,根据知,,所以有,,,故A正确,B、C错误;对于乙,根据,解得地球质量,故D错误。
12.【答案】AD
【解析】根据万有引力提供向心力,得,根据图象可知A的比B的大,所以行星A的质量大于行星B的质量,故A正确;根图象可知,在两颗行星表面做匀速圆周运动的周期相同,密度,所以行星A的密度等于行星B的密度,故B错误;第一宇宙速度,A的半径大于B的半径,卫星环绕行星表面运行的周期相同,则A的第一宇宙速度大于行星B的第一宇宙速度,故C错误;根据得,当两行星的卫星轨道半径相同时,A的质量大于B的质量,则行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心加速,故D正确。
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功和功率
)
1.【答案】A
【解析】F1、F2拉弹簧的作用效果与力F拉弹簧的作用效果相同,故力F拉弹簧做的功等于力F1、F2拉弹簧做功之和,故W = 6 J + 8 J =14 J,故选A。
2.【答案】C
【解析】根据功的公式可知,则类比于v-t图象可知,图象与横坐标所围成的面积表示拉力的功,则可知,C正确。
3.【答案】D
【解析】分析物体的受力情况:重力mg、弹力FN和摩擦力f,作出力图如图。由图看出,弹力FN与位移s的夹角小于90°,则弹力对物体m做正功,故A错误;物体在水平方向移动,在重力方向上没有位移,所以重力对物体m做功为零,故B错误;摩擦力f与位移的夹角为钝角,所以摩擦力对物体m做负功Wf = μmgscos(θ + 90°),故C错误;物体匀速运动时,合力为零,合力对物体m做功为零,所以斜面对物体m做功为零,故D正确。
4.【答案】B
【解析】回到出发点,物体整个运动过程中始末位置相同,故重力做功为0,所以A错误;物体上升过程中由牛顿第二定律可知:mg + f = ma,v02 - 0 = 2ah,解得h = 4 m,上升和下降过程中阻力始终做负功,所以克服阻力做功为W = 2fh = 20 J,故B正确;上升过程中物体重力势能增加了mgh = 40 J ,故C错误;由于上升时的加速度大于下降时的加速度,所以上升时的时间小于下降时的时间,但上升和下降过程重力做功相等,所以上升过程空气阻力的平均功率大于下降过程空气阻力的平均功率,故D错误。
5.【答案】C
【解析】煤块放在传送带后受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,一定先向下做匀加速直线运动。设经过时间t1,煤块的速度与传送带相同,匀加速运动的加速度大小为a1,则根据牛顿第二定律得mgsin θ + μmgcos θ = ma1,解得a1 = 8 m/s2;由v0 =a1t1 得t1=1 s;此过程通过的位移大小= 4 m<L,由于mgsin θ >μmgcos θ,故煤块速度大小等于传送带速度大小后,继续匀加速向下运动,受到的滑动摩擦力沿斜面向上。设煤块接着做匀加速运动的加速度为a2,运动的时间为t2,则mgsin θ - μmgcos θ = ma2,可得a2 = 2 m/s2;由,解得t2 = 2 s。故煤块从A到B的运动时间是t = t1 + t2 = 3 s,故A错误;煤块从A端运动到B端时速度v = v0 + a2t2 =12 m/s,此时重力的瞬时功率P = mgvsin θ =120 W,故B错误;由于两个过程煤块与传送带间的相对位移大小相等:v0t1-x1 = L-x1-v0t2,所以煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹长度s = v0t1-x1= 4 m。故C正确;煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量Q = μmgcos θ{(v0t1-x1)+[(L-x1)-v0t2]},代入数据解得Q = 48 J,故D错误。
6.【答案】AD
【解析】三个物体的加速度相同,则到达斜面顶端时的速度和时间均相同,动能也相同,由于重力势能相同,则力F做功W也相同;根据P = W/t可知,F做功的功率也相同。
7.【答案】BD
【解析】由题图可知,汽车达到最大速度v = 30 m/s时对应的牵引力等于阻力为2 × 103 N,故A错误;在v <10 m/s的过程中,汽车匀加速运动,根据牛顿第二定律可得F - f = ma,代入数据解得:a = 2 m/s2,匀加速运动的时间,故D正确,C错误;在速度由10 m/s增至30 m/s的过程中,功率不变,所以汽车速度为15 m/s时的功率与速度为10 m/s时的功率相等,P = Fv = 6×103×10 W = 6×104 W,故B正确。
8.【答案】AC
【解析】汽车在14~18 s时间段加速度大小,Ff = ma =1.5 N,故A正确;在10~14 s内小车做匀速运动,牵引力F = Ff,P = Fv = 9 W,故B错误;在0~2 s内的位移,2~10 s内,根据动能定理得,解得x2 = 39 m,即小车在变加速运动过程中位移为39 m,10~18 s内位移x3 = 36 m,则整个过程中总位移x = x1 + x2 + x3 = 7 8m;根据动能定理,小车在全过程牵引力所做的功等于克服摩擦力的功,即WF = Wf = Ffx =117 J,选项C正确;0~2 s内汽车的加速度a = 1.5 m/s2,根据牛顿第二定律得:F-Ff = ma,得牵引力F = 3 N,故D错误。
9. 【答案】AD
【解析】两物体均处于平衡状态,受力分析如图所示,绳子对A、B的拉力大小相等,对A有,对B有,解得,故A正确;绳子剪断后,两个物体都是机械能守恒,有,解得,由于初末位置高度差相等,故速度大小相等,但方向不同,故速度不相同,故B错误;绳子剪断后,两个物体都是机械能守恒,由于质量不同,故初位置的重力势能不等,故落地时机械能不等,即动能不相等,故C错误;着地瞬间两物体所受重力的功率之比为,故D正确。
10.【解析】(1)在8~10 s内在摩擦力作用下做减速运动加速度大小为
根据牛顿第二定律得:
解得。
(2)在0~2 s物体不动,受到的静摩擦力不做功;在2~10 s受到的滑动摩擦力做负功,f = 2 N
0~10 s内通过的位移
故克服摩擦力做功。
11.【解析】(1)设起重机允许输出的最大功率为Pmax,重物达到最大速度时,拉力F0等于重力
Pmax = F0vm,F0 = mg
代入数据,有:Pmax = 5.1×104 W。
(2)匀加速运动结束时,起重机达到允许输出的最大功率,设此时重物受到的拉力为F,速度为v1,匀加速运动经历时间为t1,有:
Pmax = Fv1,F - mg = ma,v1 = at1
联立并代入数据,得:t1 = 5 s
t =2 s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v2,输出功率为P,则
v2 = at,P = Fv2
联立代入数据,得:P = 2.04 ×104 W。
(3)起重机保持功率一定,则整个过程中做功:W = Pmaxt = 6.12×10-5 J。
(
暑假作业

动能定理
)
1. 【答案】D
【解析】动力对物体做功,物体还有可能受阻力做功,所以物体受各个力做功的代数和即总功是正功还是负功不明确,根据动能定理可知所以动能不一定增加,A错误;物体克服阻力做功,物体还有可能受动力做功,所以物体受各个力做功的代数和即总功是正功还是负功不明确,所以动能不一定减小,B错误;动力和阻力都对物体做功,物体受各个力做功的代数和可能为零,所以物体的动能可能不变,C错误;根据动能定理可知力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差,D正确。
2. 【答案】C
【解析】两种情况下力大小相同,在力方向上的位移相同,根据做功公式W = Fs可知W1= W2,根据动能定理W1= Ek1,W2-Wf= Ek2,结合W1= W2可得Ek1> Ek2,C正确。
3. 【答案】A
【解析】物体从D点滑动到顶点A过程中,由动能定理可得:,由几何关系:,则上式可以简化为,而,则,从上式可以看出,到达顶点的动能与路径无关,故选A。
4. 【答案】D
【解析】小球在水平拉力F作用下,从P点缓慢地移动到Q点,则小球处于平衡状态,根据平衡条件得F = mgtan θ,随着θ增大,F逐渐增大,故A错误;小球运动过程中,根据几何关系可知,绳子的拉力,所以轻绳的张力变大,故B、C错误;小球缓慢运动当成平衡状态,由动能定理可知,则,故D正确。
5.【答案】D
【解析】设小球的初速度为v0,则2 s末的速度,根据图象可知,小球的初动能,2 s末的动能,解得m = 0.125 kg,,,故A、B错误;根据已知条件小球在最初2 s内下降的高度,故C错误;2 s末重力对小球做功的瞬时功率,故D正确。
6.【答案】BC
【解析】质量不变,速度增大到原来的2倍,根据动能表达式可知,动能变为原来的4倍,故A错误;速度不变,质量增大到原来的2倍,根据动能表达式可知,动能变为原来的2倍,故B正确;质量减小为原来的1/2,速度增大到原来的2倍,根据动能表达式可知,动能变为原来的2倍,故C正确;速度减小为原来的1/2,质量增大到原来的2倍,根据动能表达式可知,动能变为原来的1/2倍,故D错误。
7.【答案】BD
【解析】在0 ~ 1 s内,根据动能定理,而合外力做的功,故风力对帆船做功大于1000 J,故A错误,B正确;在1 ~ 2 s内,根据动能定理,故合外力做负功,故C错误。在0 ~ 3 s内,根据动能定理,故合外力做的总功为0,故D正确。
8. 【答案】AC
【解析】由物体在斜面上滑的加速度可知:,,选项A正确;物体向上运动,重力做负功,选项B错误;由匀变速直线运动公式得:,得,选项C正确;摩擦力做功与路程有关,由动能定理可知:,,选项D错误。
9. 【答案】BCD
【解析】圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,所以圆环先做加速运动,再做减速运动,经过B处的速度最大,所以经过B处的加速度为零,所以加速度先减小,后增大,故A错误;圆环从A到C过程,弹力、摩擦力做负功,由动能定理得;在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A,由动能定理得,解得,,故B、D正确;圆环从A下滑到B过程,由动能定理得,圆环从B处上滑到A的过程,由动能定理得,得,所以,即上滑时经过B的速度大于下滑时经过B的速度,故C正确。
10. 【解析】:(1)由题图可得推力F随位移x的变化关系式为:
又当物体速度最大时,物体加速度为0,所以此时:
解得:x = 3.2 m
此时推力F = 20 N
物体从开始到速度最大时,由动能定理得:
由F-x图象的物理意义得:
代入数据得:m/s
此时推力的功率:。
(2)由题图可知推力为零时的位移x = 4 m
由动能定理得:
解得:
故物体还能滑行6 m。
11. 【解析】(1)设物块刚离开弹簧时的速度大小为v0,物块从E点到C点又返回到E点的过程中,由动能定理,得:
解得:v0 = 2 m/s
由功能关系知弹簧右端在F点时的弹性势能为:。
(2)物块从E点到C点,由动能定理得:
解得:h = 0.1 m。
(3)设物块第一次通过B点时的速度为v,在B点圆弧形轨道对物块的支持力为F,由动能定理得:
由牛顿第二定律得:
联立解得:F = 12 N
由牛顿第三定律知物块对圆弧形轨道的压力大小为:FB = F =12 N。
(
暑假作业

机械能守恒定律
)
1. 【答案】C
【解析】甲图中,不论是匀速还是加速,由于推力对火箭做功,火箭的机械能不守恒,是增加的,故A错误;物体匀速上升,动能不变,重力势能增加,则机械能必定增加,故B错误;小球在做圆锥摆的过程中,细线的拉力不做功,机械能守恒,故C正确;轻弹簧将A、B两小车弹开,弹力对两小车做功,则两车组成的系统机械能不守恒,但两小车和弹簧组成的系统机械能守恒,故D错误。
2. 【答案】A
【解析】重力做功与路径无关,只与始末位置的高度差有关,抛出点与海平面的高度差为h,并且重力做正功,所以整个过程重力对物体做功为mgh,故A正确;以地面为零势能面,海平面低于地面h,所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh,故B错误;由动能定理得,物体在海平面上的动能,故C错误;整个过程机械能守恒,即初末状态的机械能相等,以地面为零势能面,抛出时的机械能为,所以物体在海平面时的机械能也为,故D错误。
3. 【答案】B
【解析】跑步时人体内的化学能一部分转化为机械能,所以小孩的机械能增加,故A错误;小孩在下滑过程中,小孩受重力、支持力和静摩擦力,支持力和静摩擦力都不做功,所以滑梯对小孩做的功为零,故B正确,C错误;根据动能定理可得,故D错误。
4. 【答案】C
【解析】小朋友接触蹦床后,蹦床对小朋友的弹力做功,所以整个过程中小朋友的机械能不守恒,故A错误;从小朋友的脚接触蹦床直至蹦床被压缩至最低点的过程中,蹦床对小朋友的弹力先小于重力,后大于重力,随着弹力的增大,合力先减小后反向增大,所以加速度先减小后增大,故B错;由图知,小朋友在h2处和h4处动能相等,根据蹦床和小朋友组成的系统机械能守恒得,小朋友处于h=h4 高度时,蹦床的弹性势能为Ep=mg(h2-h4),故C正确;小朋友从h1下降到h5过程中,蹦床的最大弹性势能为Epm=mg(h1-h5),故D错误。
5. 【答案】D
【解析】若是v – t图象,没有撤去恒力前,物体向上做匀加速运动,撤去恒力后,物体向上做匀减速运动,然后向下做匀加速运动,此时速度反向,加速度与向上匀减速的加速度相同,故A错误;物体向上运动,重力势能先增大,当到达最高点时物体向下运动,重力势能减少,故B错误;在撤去恒力前,恒力作正功,故物体的机械能增加,撤去恒力后,只有重力做功,故物体的机械能不变,故机械能先增大后不变,故C错误;根据动能定理可知,物体加速向上运动时,合外力做正功,动能增大,撤去恒力时,只有重力做负功,故动能减少;反向,重力做正功,动能增大,动能是标量,只有大小,没有方向,故D正确。
6. 【答案】ABD
【解析】重力做功WG = mgh,重力势能减少了ΔEP = mgh,故A正确;由牛顿第二定律知,mg-f = ma,可得,阻力做功,运动员克服阻力做功,所以机械能加少了,故C错误,D正确;由动能定理可知,运动员的动能增加量为 ,故B正确。
7. 【答案】CD
【解析】小球从水平方向下落到竖直方向,由机械能守恒可得,所以,故A错误;由于两条绳的长度不相等,由可知在最低点时动能不相等,故B错;两个小球有相同的质量并且初状态在同一高度处于静止状态,所以两球初状态的机械能相等,小球A、B在下落的过程中只有重力做功,所以A、B机械能都是守恒的,则当两球达到最低点时,具有相同的机械能,故C正确;在最低点由牛顿第二定律,且,解得T = 3mg,故D正确。
8. 【答案】ABD
【解析】在B点重力和该点对滑块的支持力充当向心力,即,所以有,A正确;从A到B过程中机械能守恒,有,所以h越大,到达B点的速度越大,B正确;在D点,若物体恰好通过D点,则重力完全充当向心力,有,解得,所以释放点A和D等高时,到达D点的速度为零,不能沿圆周通过D点,C错误;由以上可得,所以N越大,h越大,D正确。
9. 【答案】AD
【解析】设B沿斜面上滑的距离为x,则由机械能守恒可得,解得;则P与水平面的高度差为,A正确,B错误;由动能定理,两球上滑过程中杆对A球所做的功满足 ,解得,C错误,D正确。
10. 【解析】(1)对于P球和Q球组成的系统,只有重力做功,系统机械能守恒,则有:
两球共轴转动,角速度大小始终相等,由v = rω得:vQ = 2vP
联立解得:。
(2)小球P机械能的变化量为:。
(3)要使Q球能做完整的圆周运动,给Q球的初速度至少为v。当Q转到最高点时速度为零恰好能做完整的周期运动,由系统的机械能守恒得:
解得: 。
11. 【解析】(1)先以A、B组成的整体为研究对象,A、B系统受到重力、支持力和绳子的拉力处于平衡状态。根据平衡条件得:绳子的拉力T =2mgsin θ
解得:T =12 N
以C为研究对象,其受力分析,如图,根据平衡条件得:
Tcos 53° = Mg
解得:M = 0.72 kg。
(2)①环从位置R运动到Q位置的过程中,对小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒:
其中:
两式联立可得:v = 2 m/s
②由题意,开始时B恰好对挡板没有压力,所以B受到重力、支持力和弹簧的拉力,弹簧处于伸长状态;对B受力分析,则有:
解得:弹簧的伸长量m
R到S时,A下降的距离为
此时弹簧的压缩量
由速度分解可知此时A的速度为零,从R运动到S的过程中,初末态的弹性势能相等。对于小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒有:
解得:Ek =1.38 J
从位置R运动到位置S的过程中,对小环C由动能定理可知:
解得:WT = 0.3 J 。
(
暑假作业

能量守恒定律
功能关系
)
1.【答案】C
【解析】自然界的能量守恒,但能源需要节约,同时为了提高生活质量,故A错误;在利用与节约能源的过程中,能量在数量并没有减少,故B错误;能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性,故C正确;人类在不断地开发和利用新能源,但能量不能被创造,也不会消失,故D错误。
2.【答案】C
【解析】自由摆动的摆球速度变化,不是做匀速圆周运动,摆动幅度越来越小,说明摆球的机械能越来越小,减小的机械能转化为内能。能量并没有消失,要使摆球恢复摆动,必须有外力对它做功,其他形式的能转化为机械能,故过程不可逆,故C正确。
3.【答案】B
【解析】叶片旋转所形成的圆面积,t秒内流过该圆面积的风柱体积,风柱体的质量,风柱体的动能,转化成的电能,发出的电功率,。
4.【答案】C
【解析】子弹出枪口时的动能与子弹横截面积的比在0.16 J/cm2以下,设子弹出枪口时的动能与子弹横截面积的比而k,则子弹的动能最大为,根据能量守恒定律,可知枪中弹簧的弹性势能等于子弹的动能,即。
5.【答案】A
【解析】由能量守恒定律得,解得;如使小球回到原来的高度,应补充因空气阻力做功损失的机械能。
6.【答案】BD
【解析】由功能关系可知物体克服摩擦力所做功,等于物体减少的机械能。当物体在斜面上滑动时,如图所示,物体克服摩擦力所做功为,可知物体克服摩擦力所做功与BC边长度有关,所以,由于在轨道2上滑动时,为曲线运动,由牛顿第二定律可知,故在轨道2上滑动时滑动摩擦力大于,综合上述分析,可得,故物体减少的机械能ΔE2 > ΔEl > ΔE3;由动能定理可知,由于,可得v2 < v1 < v3。
7.【答案】ABD
【解析】在最低点B时,对人和踏板整体,由牛顿第二定律得,可得,则人从A点运动到最低点B的过程中损失的机械能,故A正确;由于站在B点正下面的某人要对该人要做功,在最低点,该人的速度,由于空气阻力与人的速度成正比,则从B运动到C,人损失的机械能,要使人从B运动到C,根据动能定理可得,解得站在B点正下面的某人推一下做的功W人>mgL,故B正确;由动能定理得:在从A点到B点的过程中,合外力做功,从B点到C点的过程中,合外力做功,由于v′>v,所以两个阶段中,合外力对人做的功不等,故C错误;若在A点补充能量,要使秋千能摆到绳与竖直方向成90°角的C点,人和秋千板在B点的速度要相同,则B到C的过程,机械能损失相同。而在A到B的过程,机械能损失增大,所以在最高点A补充的能量大于最低点B补充的能量,故D正确。
8.【答案】BC
【解析】由能量守恒定律可知弹簧的最大弹性势能为,A错误;撤去外力后,物块开始运动时弹簧弹力大于摩擦力,将向右做加速度减小的加速运动,当弹力小于摩擦力后做加速度增大的减速运动,离开弹簧后再做匀减速运动,B正确;从外力F开始作用到物块刚离开弹簧的过程中,由能量守恒定律得,解得,C正确;设物块从P点向右运动x时停止,对全过程由能量守恒定律得,解得,D错误。
9.【答案】BCD
【解析】当棒弹起再次下落时,由于棒的速度小于环的下落速度,所以环的受力情况与之前相同,仍向下做匀减速运动,所以整个运动过程环都向下在做匀减速运动,A错误,C正确;棒第一次与地面碰撞后,速度方向变为向上,环的速度方向向下,二者存在相对运动,相互间存在滑动摩擦力:棒受重力、向下的滑动摩擦力,合力方向向下;环受重力、向上的滑动摩擦力,合力方向向上,所以二者都做匀减速,B正确;设环相对棒滑动距离为l,根据能量守恒有,解得,摩擦力对棒及环做的总功为,解得,D正确。
10.【解析】(1)由动能定理:
解得:μ = 0.2。
(2)滑块在传送带上滑动时,由牛顿第二定律得:

解得:v2 =1.6 m/s
滑块冲出传送带时,传送带向左运动的位移为:x = v1t
滑块在传送带上运动过程中产生的热量为:
根据能量守恒定律,电动机多消耗的电能为:
解得:E = 0.8 J。
11.【解析】(1)因为小球是穿在杆上,所以到达最高点时速度可以为0,由B到圆弧形轨道APD的最高点,根据动能定理得:
解得:。
(2)从B到Q,由动能定理得:
解得:
小球第一次到达Q点时,轨道对小球的支持力为:
解得:FN = 40 N
由牛顿第三定律得,小球第一次到达Q点时对轨道的压力为40 N。
(3)当小球在B点以向上运动,再次回到B点时,损失的机械能为:
再次回到B点时的动能为:
由于,分析知,小球沿AB上升到某点后将下滑,设运动到距离B点为x处下滑,则有:
则小球第二次经过C点时的动能为:
解得:
小球第三次经过C点时动能,小于10 J,此后小球将无法再次回到B点,下滑后第四次经过C点,在未到D点时停止
所以小球能经过C点的次数为4次。
(
暑假作业

动量定理
)
1.【答案】A
【解析】由题,运动时间为t,则拉力的冲量为I1 = Ft。由于做匀速运动,阻力大小与F的水平分力相等,摩擦力大小为f = Fcos θ,摩擦力对物体的冲量的大小为I2 = ft = Ftcos θ。物体匀速运动,由动量定理知合外力对物体的冲量为零。
2.【答案】B
【解析】子弹在同一块木块中穿行过程中受到的阻力大小是相等的,因此子弹的加速度大小是不变的。当木块被固定时,子弹在木块中运动的位移等于木块的宽度,而木块静止放在光滑的水平面上时,子弹在木块中运动的过程中,木块也要运动,则子弹在木块中运动的位移大于木块的宽度(对地面参考系而言),因此第二次子弹在木块中运动的时间较长,因此子弹受到的阻力的冲量较大,它的动量变化也较大。
3.【答案】C
【解析】因合力的方向不断变化,则不能直接用Ft求解合力的冲量,选项B错误;T/2时间内动量的变化为2mv = 2mωLsin θ,根据动量定理可知,所受合力的冲量为2mωLsin θ,选项C正确,D错误。
4.【答案】A
【解析】物体动能与动量间关系为,两个具有相等动量的物体,质量分别为m1和m2,且m1>m2,则,即m2动能较大。
5.【答案】D
【解析】根据动量定理可得在0 ~ T时间内,根据动能定理可得,解得;在0 ~ 2T时间内,解得,故,D正确。
6.【答案】A
【解析】A、B碰撞过程,取向左为正方向,由动量守恒定律得,碰撞后,A、B一起压缩弹簧,当A、B的速度减至零时弹簧的弹性势能最大,由能量守恒定律得:最大弹性势能,联立解得。从球A被碰后开始到回到原静止位置的过程中,取向右为正方向,对A、B及弹簧整体,由动量定理得,A正确。
7.【答案】ACD
【解析】动能相等,动量为,故质量大的动量大,故A正确,B错误;动量大小相等,动能,故质量大的动能小,故C正确;动量变化量相等,根据动量定理可知,物体受到合力的冲量大小也相等,故D正确。
8.【答案】AB
【解析】根据动量定律,过程Ⅰ中人的动量的改变量等于重力的冲量,选项A挣钱;设人的质量为m,人在a点的速度为v,则过程I中重力的冲量大小:IG = Δp = mv,人在c点的速度等于0,则由动量定理得过程II中人的动量的改变量大小:|ΔI | = |0 - mv| = mv,可知过程II中人的动量的改变量大小等于过程I中重力的冲量大小,故B正确;在ab段弹性绳对人的拉力小于人的重力,人受到的合力向下,人继续向下做加速运动,速度不断增大,动能增大;在bc段,弹性绳对人的拉力大于人的重力,人受到的合力向上,人向下做减速运动,速度减小,动能减小,故C错误;过程Ⅱ中人的机械能的减少量等于绳子的弹力做的功,不等于过程Ⅰ中重力做功的大小,选项D错误。
9.【答案】BCD
【解析】物体下滑过程所受支持力的冲量大小;物体所受重力的冲量大小;物体在下滑过程受到的合外力大小为,方向平行斜面向下。由动量定理得,动量的变化量大小。
10.【答案】AB
【解析】0 ~ 2 s内货物的加速度,根据牛顿第二定律,解得F1 = 600 N,0 ~ 2 s内货物的位移x1 = 1 m,则人对货物做的功WF = Fx1 = 600 J,选项A正确;整个过程中,根据动量定理,解得,选项B正确;2 ~ 3 s内货物的加速度,根据牛顿第二定律,解得推力F2 = 450 N,则0 ~ 2 s和2 ~ 3 s内货物所受推力之比F1 : F2 = 600 : 450 = 4 : 3,选项C错误;整个过程中货物的加速度先沿斜面向上,后向下,先超重后失重,选项D错误。
11.【解析】(1)以钢球的初速度方向为正方向,钢球动量的改变量:
负号表示方向与钢球的初速度方向相反。
(2)由动量定理得:
解得墙壁的平均作用力
负号表示力的方向与钢球的初速度方向相反。
12.【解析】(1)刚施加力F的瞬间,弹簧的形变不发生变化,有:F弹 = mgsin θ
根据牛顿第二定律,对A:F + F弹 - mgsin θ = ma
解得:a = 2gsin θ。
(2)由题意可知,开始时弹簧处于压缩状态,其压缩量
当B刚要离开挡板时,弹簧处于伸长状态,其伸长量
此时其弹性势能与弹簧被压缩时的弹性势能相等
从弹簧压缩到伸长的过程,对A由动能定理得:
解得:。
(3)设沿斜面向上为正方向,对A由动量定理得:
解得:。
(
暑假作业

动量守恒定律
)
1.【答案】D
【解析】以A的初速度方向为正方向,碰前系统总动量p = mAvA + mBvB = 6 kg m/s,碰前总动能=27 J。如果vA′ = 2 m/s、vB′=-1 m/s,碰后系统总动量 p′ = mAvA′ + mBvB′ = 6 kg m/s,动量守恒,碰后系统总动能= 9 J,动能不增加,但碰后两球速度方向相反,会再次发生碰撞,这是不可能的,故A错误;如果vA′ = -1 m/s、vB′ = -5 m/s,碰后总动量p′ = mAvA′ + mBvB′ = -14 kg m/s,系统动量不守恒,不可能,故B错误;如果vA′=4 m/s,vB′=-5 m/s,碰后系统总动量p′ = mAvA′ + mBvB′ = 6 kg m/s,碰后系统总动能=57 J,系统动量守恒,但动能增加,不可能,故C错误;如果vA′=1 m/s,vB′=1 m/s,碰后系统动量p′ = mAvA′ + mBvB′ = 6 kg m/s,碰后系统总动能=3 J,系统动量守恒、动能不增加,符合实际,是可能的,故D正确。
2.【答案】B
【解析】在整个过程中,弹簧具有最大弹性势能时,P和Q的速度相同。根据动量守恒定律:mv0 = 2mv。根据机械能守恒定律,有,故最大弹性势能等于P的初动能的。
3.【答案】C
【解析】因为两块质量之比为2∶1,则设其中一块质量为m,则另一块质量为2m,爆炸内力远大于外力,故系统动量守恒,以v的速度方向为正方向,由动量守恒定律得,解得,设两块爆竹落地用的时间为t,则有,落地点两者间的距离,解得,C正确。
4.【答案】A
【解析】因船受到的牵引力及阻力不变,且开始时船匀速运动,故整个系统所受的合外力为零,动量守恒。设炮弹质量为m,船(不包括两炮弹)的质量为M,炮艇原来的速度为v0,发射炮弹的瞬间船的速度为v,向右为正方向,则由动量守恒可得(M +2m)v0 = Mv + mv1- mv1,可得,v>v0,则发射炮弹后瞬间船的动量不变,速度增大。
5.【答案】D
【解析】A、B的加速度大小a =gsin 30°=5 m/s2,根据题意,解得t =3 s,A、B运动3 s后相遇,A错误;A、B相遇的位置距离斜面底端为,B错误;碰前A的速度,碰前B的速度,根据动量守恒定律,解得,方向沿斜面向下,C错误;由能量守恒定律得,D 正确。
6.【答案】BC
【解析】规定人原来的速度方向为正方向,设人和小船最终的共同速度为v。水的阻力忽略不计,该同学跳上小船后与小船达到同一速度的过程,人和船组成的系统合外力为零,系统的动量守恒,由动量守恒定律m人v人+m船v船 =(m人+ m船)v,解得v = 0.25 m/s,方向与人原来的速度方向相同,故A错误,C正确;该过程同学的动量变化量Δp = m人v - m人v人 = -187.5 kg m/s,故B正确;船的动量变化量Δp′=m船v-m船v船=187.5 kg m/s,故D错误。
7.【答案】BD
【解析】设木块长度为d,木块固定时,对子弹由动能定理得:,木块不固定时,子弹射入木块,系统动量守恒,假设前后能穿出,由动量守恒定律得:mv0 =(m0 + m)v,由能量守恒定律得:,Q = fd,解得m0 = 8m,则子弹要穿出木块m0 ≥8m,故A、C错误,B正确;子弹以3v0速度射向木块,并从木块中穿出,子弹以4v0速度射向木块时,木块也能从木块中穿出,木块宽度一定,子弹速度越大,子弹穿过木块的时间t越短,子弹穿过木块时受到的阻力f相同,对木块,由动量定理得:ft = m0v可知,时间t越短,木块获得的速度越小,则v2<v1,故D正确。
8.【答案】ACD
【解析】在A、B间存在相互作用的过程中,槽A和物块B组成的系统只有重力做功,系统的机械能守恒,A正确;在A、B间存在相互作用的过程中,物块B有向心加速度,有竖直方向的分加速度,所以槽A和物块B组成的系统合外力不为零,动量不守恒,B错误;设物块B从槽口右端运动到左端时,槽A向右运动的位移是x,取水平向左为正方向,根据水平方向动量守恒得,解得x = 0.4 m,C正确;对B,由动量定理得I = mv0,得v0 =2 m/s;设B到达左侧最高点时与槽A的共同速度为v,到达的最高点距槽口的高度为h,根据水平动量守恒得0 = (M + m)v,得v = 0,对系统,由机械能守恒得,得h = 0.2 m,D正确。
9.【答案】BD
【解析】由图示图象可知,木板获得的速度为 v =1 m/s,A、B组成的系统动量守恒,以B的初速度方向为正方向,根据动量守恒定律可得:mv0 =(m+mA)v,解得:mA =2 kg,故A错误;0~2 s内,A、B系统机械能的损失,故D正确;B的加速度大小,由牛顿第二定律得 μmg = ma,解得μ = 0.2,故B正确;根据“面积”之差求出木板A的长度,即,故C错误。
10.【解析】(1)设B、C的初速度为v0,AB相碰过程中动量守恒,设碰后AB总体速度u,则:
mv0 =2mu
解得
C滑到最高点的过程,由动量守恒和机械能守恒得:
解得。
(2)C从底端滑到顶端再从顶端滑到底部的过程中,满足水平方向动量守恒、机械能守恒,有:
解得:,。
11.【解析】(1)由v -t图可知A的初速度v0 = 3 m/s,碰撞前的速度v1 = 2 m/s,时间t =1 s
由动量定理得:
解得:f = 3 N
A与地面间的动摩擦因数:。
(2)由v -t图可知碰撞后A的速度vA = 1 m/s,B的速度vB = 3 m/s
碰撞过程系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
代入数据解得:mB = 1 kg
(3)碰撞前后系统的机械能变化量:
代入数据解得:
则碰撞为弹性碰撞。(
目录
CATALOGUE
)
(
专题

曲线运动
运动的合成与分解
0
1
)
(
专题

平抛运动
0
2
)
(
专题

圆周运动
0
3
)
(
专题

万有引力与航天
0
4
)
(
专题

功和功率
0
5
)
(
专题

动能定理
0
6
)
(
专题

机械能守恒定律
0
7
)
(
专题

能量守恒定律
功能关系
0
8
)
(
专题

动量定理
0
9
)
(
专题

动量守恒定律
10
)
(
专题一
曲线运动
运动的合成与分解
)
【2018年高考新课标全国卷Ⅱ】
1.下列对曲线运动的理解正确的是(  )
A.物体做曲线运动时,加速度一定变化
B.做曲线运动的物体不可能受恒力作用
C.曲线运动可以是匀变速曲线运动
D.做曲线运动的物体,速度的大小一定改变
(
【参考答案】
C
【试题分析】
物体
做曲
线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化

加速度大小和方向不一定变化,如平抛运动,故
A

B
错误,
C
正确;
做曲
线运动的物体,速度大小可以不变,如匀速圆周运动,故
D
错误。
)
1.【2018年广西南宁市第三中学2017-2018学年高一下学期期中考试物理试题】如图所示,一质点在xOy的平面内受恒定合外力从原点出发,其运动轨迹为虚线,下列说法正确的是(  )
A.质点的初速度可以为零
B.质点的初速度方向可能沿y轴正方向
C.质点所受合力方向可能沿x轴正方向
D.质点所受合力方向可能沿y轴正方向
2.【2018年江西省景德镇一中2017-2018学年高一下学期期中考试(素质班)物理试题】某质点在几个恒力作用下做匀速直线运动,现突然将与速度反方向的一个力水平旋转某一角度α(α ≠ 0,α ≠ 180°),则关于质点运动情况的叙述正确的是(  )
A.质点的速度一定越来越大 B.质点的速度一定越来越小
C.质点的速度可能不变 D.质点可能做匀速曲线运动
3.【2018年吉林省梅河口市第五中学2017-2018学年高一4月考物理试题】如图所示,沿 y 方向的一个分运动的初速度 v1 是沿 x 方向的另一个分运动的初速度 v2 的 2 倍,而沿 y 方向的分加速度 a1 是沿 x 方向的分加速度 a2 的一半。对于这两个分运动的合运动,下列说法中正确的是(  )
A.一定是直线运动
B.一定是曲线运动
C.可能是曲线运动,也可能是直线运动
D.无法判定
4.【2018年福建省仙游第一中学2017-2018学年高一下学期期中考试物理试题】质量为2 kg的质点在xOy平面内做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是(  )
A.质点的初速度为4 m/s
B.质点所受的合外力为3 N
C.质点在2 s内的运动轨迹为直线
D.2 s末质点速度大小为6 m/s
5.【2018年黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2017-2018学年高一下学期期中考试】如图所示,套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连。由于B的质量较大,故在释放B后,A将沿杆上升,当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时,其上升速度为v (v ≠ 0),若这时B的速度为v2,则(  )
A.v2=v B.v2 > v C.v2 ≠ 0 D.v2=0
6.【2018年云南省楚雄州永仁县民中2017—2018学年度高一下学期期中考试物理试题】如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用钉子靠着线的左侧,沿与水平方向成30°角的斜面向右以速度v匀速运动,运动中始终保持悬线竖直,下列说法正确的是(  )
A.橡皮的速度大小为
B.橡皮的速度大小为
C.橡皮的速度与水平方向成30°角
D.橡皮的速度与水平方向成60°角
7.【2018年江西省高安中学2017-2018学年高一下学期期中考试物理试题】如图所示,河的宽度为L,河水流速为v水,甲、乙两船均以相同的静水中速度同时渡河。出发时两船相距,甲、乙船头均与岸边成60°角,且乙船恰好能直达正对岸的A点。则下列判断正确的是( )
A.甲船在A点左侧靠岸
B.甲船正好也在A点靠岸
C.甲、乙两船同时到达对岸
D.甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇
8.【2018年黑龙江省哈尔滨市第六中学2018届高三第三次模拟考试(5月)理科综合物理试题】如图所示,跨过光滑轻小滑轮的轻绳一端连接物体,另一端点A施加竖直向下的拉力F,使物体沿水平面向右匀速滑动,在此过程中(  )
A.绳端A的速度逐渐减小
B.绳端A的速度逐渐增大
C.绳端拉力F逐渐增大
D.绳端拉力F的功率逐渐减小
9.【2018年山东省泰安市2018届高三下学期第二次模拟考试理综物理试题】如图,两个相同的小球P、Q通过铰链用刚性轻杆连接,P套在光滑竖直杆上,Q放在光滑水平地面上。开始时轻杆贴近竖直杆,由静止释放后,Q沿水平地面向右运动。下列判断正确的是( )
A.P触地前的速度一直增大
B.P触地前的速度先增大后减小
C.P、Q的速度同时达到最大
D.Q的速度先增大后减小
10.【2018年广东省阳江市阳春市阳春一中第二学期高一年级期中考试】一物体在光滑水平面上运动,它在x方向和y方向上的两个分运动的速度—时间图象如图所示。(计算结果可保留根号)
(1)判断物体的运动性质;
(2)计算t = 4.5 s时物体的速度大小;
(3)计算物体在前6 s内的位移大小。
11.【2018年贵州省遵义航天高级中学高一下学期期中考试理科综合物理试题】如图所示,一艘轮船正在以4 m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河,河中各处水流速度都相同,其大小为v1=3 m/s,行驶中,轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同。某时刻发动机突然熄火,轮船牵引力随之消失,轮船相对于水的速度逐渐减小,但船头方向始终未发生变化。求:
(1)发动机未熄火时,轮船相对于静水行驶的速度大小;
(2)发动机熄火后,轮船相对于河岸速度的最小值。
(
专题

平抛运动
)
【2018年高考新课标全国卷Ⅱ】
1.关于平抛运动,下列说法正确的是( )
A.平抛运动是匀变速运动
B.平抛运动是变加速运动
C.平抛运动的下落时间由高度和平抛初速度共同决定
D.平抛运动在相同时间间隔里速度的改变量均匀增大
(
【参考答案】
A
【试题分析】
平抛运动的加速度恒定为
g
,则是匀变速运动,选项
A
正确,
B
错误;根据
可知,平抛运动的下落时间由高度决定,选项
C
错误;根据

v
=
g

t
可知,平抛运动在相同时间间隔里速度的改变量不变,选项
D
错误

)
1.【2018年高三第二次全国大联考(新课标Ⅱ卷)物理】为了研究平抛物体的运动,一名男生和一名女生站在操场的主席台上先后从同一位置,各自向空旷的操场水平同向抛出一个小球,两小球恰好落到操场上的同一点。若男生抛出的小球高度高于女生抛出的小球的高度,则下列说法正确的是( )
A.两小球在空中运动的时间相同
B.女生抛出的小球水平速度大于男生抛出的小球水平速度
C.两小球落地时,速度方向与水平方向的夹角相同
D.两小球落地时,两小球在水平方向的速度相等
2.【2018年江苏省海安高级中学2017-2018学年准高一下学期期中考试物理试题】如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面高度分别为。若先后顺次释放a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则( )
A.三者运动时间之比为3∶2∶1
B.b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差
C.三者到达桌面时的速度之比是3∶2∶1
D.三个小球运动的加速度与小球受到的重力成正比,与质量成反比
3.【2018年福建省仙游第一中学2017-2018学年高一下学期期中考试物理试题】如图所示,一固定斜面倾角为θ,将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出,击中了斜面上的P点;将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出,恰好垂直斜面击中Q点。不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.若小球A在击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ,则tan θ=2tan φ
B.若小球A在击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ,则tan θ=tan φ
C.小球A、B在空中运动的时间比为2tan2 θ∶1
D.小球A、B在空中运动的时间比为tan2 θ∶1
4.【2018年四川省南充市2018届高三第三次诊断考试理综物理试】如图所示,一小球(可视为质点)从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动,运动轨迹恰好与半圆轨道相切于B点。半圆轨道圆心为O,半径m,且OB与水平方向夹角为60°,重力加速度g =10 m/s2,则小球抛出时的初速度大小为( )
A.1 m/s B.2 m/s C.2.5 m/s D.3 m/s
5.【2018年云南省文山州2017-2018学年砚山县民中高一期中考试物理试题】在某次雪灾救援中,一架在500 m高空以200 m/s的速度水平匀速飞行的运输机,要将两批救援物资分别投放到山腰的D点(D位于AC的中点)和山脚的C点。已知山AB高360 m,水平距离BC长1200 m。若不计空气阻力,g取10 m/s2,则两次空投的时间间隔应为( )
A.1 s B.2 s
C.3 s D.5 s
6.【2018年广东省阳江市阳春市阳春一中第二学期高一年级期中考试物理试题】为了研究平抛运动分运动的性质,用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开下落。关于该实验,下列说法中正确的有(  )
A.两球的质量必须要相等
B.如果两球同时落地,则可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
C.控制小锤打击力度来改变平抛初速度多次实验,可以验证分运动的独立性
D.该实验也能研究平抛运动的水平分运动性质
7.【2018年云南省玉溪第一中学2017-2018学年高一下学期期中考试物理(理)试题】中央电视台综艺节目《加油向未来》中有一个橄榄球空中击剑游戏:宝剑从空中距地面高h处的B点自由落下,同时橄榄球(可看成质点)从A点以速度v0沿AB方向抛出,AB与水平方向的夹角为θ,恰好在空中C点击中剑尖,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.若橄榄球以2v0的速度沿原方向抛出,必定在C点上方击中剑尖
B.若橄榄球仍沿原方向抛出,能击中剑尖的最小速度为
C.若橄榄球仍沿原方向抛出,能击中剑尖的最小速度为
D.橄榄球仍沿原方向抛出,若速度过大,则可能无法击中剑尖
8.【2018年河北省唐山一中2017-2018学年高一下学期期中考试物理试题】如图所示,从水平地面上同一位置先后抛出的两个质量相等的小球P、Q,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.P、Q的飞行时间相等
B.P与Q在空中不可能相遇
C.P、Q落地时的动能相等
D.P、Q落地时重力的瞬时功率相等
9.【2018年广东省恩平市江洲中学2018年高一级第二学期期中考试物理试题】如图所示,将小球从斜面的顶端以不同的初速度沿水平方向抛出,落在倾角一定、足够长的斜面上。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球落到斜面上时的速度方向与初速度无关
B.小球落到斜面上时的速度大小与初速度的大小成正比
C.小球运动到距离斜面最远处所用的时间与初速度的大小无关
D.当用一束平行光垂直照射斜面时,小球在斜面上的投影做匀速运动
10.【2018年北京市东城区高三下学期综合练习(二)理综物理试题】如图所示,一质量m=0.10 kg的小物块以初速度v0从粗糙水平桌面上某处开始运动,经时间t = 0.2 s后以速度v = 3.0 m/s飞离桌面,最终落在水平地面上。物块与桌面间的动摩擦因数μ = 0.25,桌面高h = 0.45 m,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)小物块的初速度v0的大小;
(2)小物块落地点距飞出点的水平距离x。
11.【2018年四川省成都市第七中学高一下学期期中考试物理试题】如图所示,从A点以v0 = 4 m/s 的水平速度抛出一质量m = 1 kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入固定在地面上的光滑圆弧轨道BC,其中轨道C端切线水平。小物块通过圆弧轨道后以6 m/s的速度滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板M上。已知长木板的质量M = 2 kg,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1 = 0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2 = 0.1,OB与竖直方向OC间的夹角θ = 37°,取g = 10 m/s2,sin 37° = 0.6,cos 37°= 0.8。
(1)求小物块运动至B点时的速度;
(2)若在AB间搭一斜面(长虚线所示),求小物块平抛后多久离斜面最远;
(3)若小物块最终没有滑出长木板,则长木板的最小长度为多少?
(
专题
三烦恼
圆周运动
)
【2018年高考新课标全国卷Ⅱ】
1.质点做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( )
A.速度的大小和方向都改变
B.匀速圆周运动是匀变速曲线运动
C.质点所受合力全部用来提供向心力
D.向心加速度大小、方向时刻不改变
(
【参考答案】
C
【试题分析】
匀速圆周运动

线速度大小始终不变,方向时刻改变,故
A
错误;匀速圆周运动

线速度大小不变,根据

向心加速度大小不变,但方向时刻改变,因此,匀速圆周运动是非匀变速曲线运动,故
B

D
错误;当物体所受合力全部用来提供向心力时,沿切向力为零,线速度大小不变,因此做匀速圆周运动,故
C
正确

)
1.【2018年黑龙江省实验中学高一下学期期中考试物理试题】如图所示,当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴匀速转动时,板上A、B两点的( )
A.角速度之比
B.线速度之比
C.周期之比TA : TB = 2 : 1
D.向心加速度之比aA : aB = 2 : 1
2.【2018年浙江省温州市高二第二学期六校协作体期中联考物理试题】某新型自行车,采用如图甲所示的无链传动系统,利用圆锥齿轮90°轴交,将动力传至后轴,驱动后轮转动,杜绝了传统自行车“掉链子”问题。图乙所示是圆锥齿轮90°轴交示意图,其中A是圆锥齿轮转轴上的点,B、C分别是两个圆锥齿轮边缘上的点,两个圆锥齿轮中心轴到A、B、C三点的距离分别记为rA、rB和rC(rA ≠ rB ≠ rC)。下列有关物理量大小关系正确的是(  )
A.B点与C点的角速度:
B.B点与A点的线速度:
C.C点与A点的线速度:
D.A点和C点的线速度:
3.【2018年黑龙江省实验中学高一下学期期中考试物理试题】如图所示,一光滑轻杆沿水平方向放置,左端O处连接在竖直的转动轴上,a、b为两个可视为质点的小球,穿在杆上,并用细线分别连接Oa和ab,且Oa=ab,已知b球质量为a球质量的3倍。当轻杆绕O轴在水平面内匀速转动时,Oa和ab两线的拉力之比为(  )
A.7∶6 B.1∶6
C.4∶3 D.1∶3
4.【2018年安徽省屯溪第一中学高一下学期期中考试物理试题】如图所示,轻绳上端固定在O点,下端系一小球(可视为质点),开始时在光滑的水平地面上,轻绳伸直且绳长大于O点离地面的高度。设小球绕竖直轴OO'做匀速圆周运动的角速度为ω,轻绳的拉力大小为F,则下列四幅图中,能正确反映F随ω2变化规律的是( )
5.【2018年黑龙江省大庆市实验中学高一下学期期中考试物理试题】如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道,两个弯道分别为半径R = 90 m的大圆弧和r = 40 m的小圆弧,直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O′距离L=100 m。赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍。假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动。要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,π = 3.14),则赛车(  )
A.在绕过小圆弧弯道后减速
B.在大圆弧弯道上的速度为30 m/s
C.在直道上的加速度大小为6.50 m/s2
D.通过小圆弧弯道的时间为5.58 s
6.【2018年黑龙江省牡丹江市第一高级中学高一下学期期中考试物理试题】如图甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动,小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为FN,小球在最高点的速度大小为v,其FN - v2图象如图乙所示。则(  )
A.小球的质量为
B.当地的重力加速度大小为
C.v2 = c时,小球对杆的弹力方向向下
D.v2 = 2b时,小球受到的弹力与重力大小相等
7.【2018年5月2018届高三第三次全国大联考(江苏卷)-物理】如图所示,一个粗糙的水平转台以角速度ω匀速转动,转台上有一个质量为m的物体,物体与转台中心O用长为L的绳连接,此时物体与转台处于相对静止状态,设物体与转台间的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是(  )
A.若转台突然停转,物体将做半径不变的圆周运动,直到停止
B.若转台突然停转,物体将向着O做曲线运动,直到停止
C.物体在转台上运动圈后停止运动
D.若转台加速,摩擦力对物体做正功
8.【2018年四川省成都市第七中学高一下学期期中考试物理试题】倾角为θ的光滑斜面上的O点固定有一根长为L的轻质细线,细线的另一端拴住质量为m的小球(视为质点),P点钉有一颗光滑钉子(),如图所示。现将小球拉至与O点等高的A点由静止释放,释放前细线刚好拉直,之后小球恰能绕钉子做半径为R的完整圆周运动。则下列说法中正确的是(  )
A.由题意判断可得
B.小球刚被释放后的加速度大小为gsin θ
C.细线碰到钉子之前,小球在运动过程中合外力全部提供向心力
D.细线碰到钉子以后,小球在运动过程中的最小速率为
9.【2018年吉林省实验中学高三下学期第九次模拟考试理科综合物理试题】如图所示,一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直轨道最低点A处,B为轨道最高点,C、D为圆的水平直径两端点。轻质弹簧的一端固定在圆心O点,另一端与小球栓接,已知弹簧的劲度系数为,原长为L= 2R,弹簧始终处于弹性限度内,若给小球一水平向右初速度v0,已知重力加速度为g,则(  )
A.无论v0多大,小球均不会离开圆轨道
B.若则小球会在BD间脱离圆轨道
C.只要,小球就能做完整的圆周运动
D.只要小球能做完整圆周运动,则小球与轨道间的最大压力与最小压力之差与v0无关
10.【2018年四川省成都市第七中学高一下学期期中考试物理试题】如图所示,光滑直杆AB足够长,下端B固定一根劲度系数为k、原长为L的轻弹簧,质量为 m的小球套在直杆上并与弹簧的上端连接。OO'为过B点的竖直轴,直杆与水平面间的夹角始终为θ,已知重力加速度为g。
(1)若直杆绕OO'轴匀速转动时,小球稳定在某一水平上内做匀速圆周运动,此时弹簧恰好处于原长状态,求此状态下直杆的角速度ω1;
(2)若直杆绕OO'轴匀速转动时,小球稳定在某一水平上内做匀速圆周运动,此时弹簧伸长量为x,求此状态下直杆的角速度ω2。
11.【2018年江西省高安中学高一下学期期中考试物理试题】如图所示,水平传送带AB长L= 6 m,以v0 = 3 m/s的恒定速度传动。水平光滑台面BC与传送带平滑连接于B点,竖直平面内的半圆形光滑轨道半径R = 0.4 m,与水平台面相切于C点。一质量m =1 kg的物块(可视为质点),从A点无初速释放,当它运动到AB中点位置时,刚好与传送带保持相对静止。重力加速度g取10 m/s2。试求:
(1)物块与传送带之间的加速度;
(2)物块刚滑过C点时对轨道的压力;
(3)物块在A点至少要具有多大的速度,才能通过半圆形轨道的最高点D。(结果可用根式表示)
(
专题

万有引力与航天
)
【2018年高考新课标全国卷Ⅱ】
1.在物理学发展过程中,很多科学家做出了巨大的贡献,下列说法中符合事实的是( )
A.英国物理学家卡文迪许通过实验准确得出了引力常量G的数值
B.牛顿提出了万有引力定律,并利用它计算出了两个天体之间万有引力的大小
C.开普勒认为太阳系中各大行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直
D.第谷首先提出了地球绕太阳的运动轨道是椭圆轨道运动而不是圆轨道
(
【参考答案】
A
【试题分析】
卡文

许在牛顿之后首次在实验室中比较准确地得出了引力常量
G
的数值,使得万有引力公式可以用来计算,
A
正确

牛顿将
行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出了万有引力定律,但未测出引力常量,故引力的大小无法算出,故
B
错误;所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动,运动方向为轨迹上某一点切线方向不一定与它和太阳的连线垂直,故
C
错误

开普
勒分析第
谷的观测数据,首先提出了地球绕太阳的运动轨道是椭圆轨道运动而不是圆轨道,故
D
错误。
)
1.【2018年湖南省衡阳市26中高一(第二学期)期中物理试题】下列有关开普普勒关于行星运动的说法中,正确的是( )
A.所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上
B.所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上
C.所有的行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
D.不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是可以相同的
2.【2018年云南玉溪市普通高中毕业生复习统一检测 高三物理试题】如图所示,人造卫星A、B在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动。已知AB连线与AO连线间的夹角最大为θ,则卫星A、B的角速度之比等于( )
A. B. C. D.
3.【2018年山东省临沂市高三二轮模拟考试物理试题】2018年2月12日,我国采取一箭双星方式,在西昌卫星发射中心成功发射了北斗三号工程第五、六颗组网卫星。继1月12日以来,短短一个月,长征三号乙、远征一号火箭先后两次“一箭双星”发射,成功将四颗北斗卫星送入太空,它们均属中圆轨道卫星。据悉我国自行研制的“北斗三号”卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,30颗非静止轨道卫星中有27颗是中圆轨道卫星,轨道高度约21500公里。已知地球半径R = 6400 km,重力加速度g = 9.8 m/s。下列关于北斗导航卫星的说法正确的是( )
A.静止轨道卫星的线速度大于中圆轨道卫星的线速度
B.静止轨道卫星的运行周期大于中圆轨道卫星的运行周期
C.5颗静止轨道卫星的轨道平面和赤道平面的夹角各不相同
D.静止轨道卫星的向心加速度大于中圆轨道卫星的向心加速度
4.【2018年河北省石家庄市第一中学高一下学期期中考试物理试题】中俄联合实施探测火星计划,中国研制的“萤火一号”火星探测器与俄罗斯研制的“福布斯—土壤”火星探测器一起由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星。已知火星的质量约为地球质量的,火星的半径约为地球半径的。下列关于火星探测器的说法正确的是( )
A.发射速度只要高于第一宇宙速度即可
B.发射速度只有达到第三宇宙速度才可以
C.发射速度不能高于第二宇宙速度
D.火星探测器环绕火星运行的最大速度为地球第一宇宙速度的
5.【2018年山东省济宁市高三下学期第二次模拟考试理科综合物理试题】我国探月工程三期返回飞行试验器创造了我国航天工程的多个第一,包括跳跃式返回技术。跳跃式返回技术指航天器在关闭发动机后进入大气层,依靠大气升力再次冲出大气层,降低速度后再进入大气层。如图所示,虚线为大气层的边界,已知地球半径为R,地心到d点距离为r,地球表面重力加速为g。下列说法中正确的是( )
A.飞行试验器在b点处于完全失重状
B.飞行试验器在d点的加速度等于
C.飞行试验器在a点的速率等于在c点的速率
D.飞行试验器在c点的速率大于在e点的速率
6.【2018年四川省雅安中学高一下学期期中考试物理试题】2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行,后在远地点343千米处变速,由椭圆轨道1变成高度为343千米的圆轨道2,在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是( )
A.飞船在P点通过减速实现由轨道1进入轨道2
B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态
C.飞船在此圆轨道上运动的角度速度小于同步卫星运动的角速度
D.飞船变轨前通过P点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动通过P点时的加速度
7.【2018年湖南省师范大学附属中学高一下学期期中考试物理试题】宇航员在某星球表面以初速度2.0 m/s水平抛出一物体,并记录下物体的运动轨迹如图所示,O点为抛出点,若该星球半径为4000 km,万有引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2,则下列说法正确的是( )
A.该星球表面的重力加速度为2.0 m/s2
B.该星球的质量为2.4×1023 kg
C.该星球的第一宇宙速度为4.0 km/s
D.若发射一颗该星球的同步卫星,则同步卫星的绕行速度一定大于4.0 km/s
8.【2018年安徽省宿州市高三下学期第三次教学质量检测理综物理试题】某卫星绕地球做匀速圆周运动,周期为T。已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,假设地球的质量分布均匀,忽略地球自转。以下说法正确的是( )
A.卫星运行半径 B.卫星运行半径
C.地球平均密度 D.地球平均密度
9.【2018年广东肇庆中学高三物理高考模拟试题(三十八)】引力波是广义相对论最重要的预言之一。经过近一个世纪的努力,人们终于在2015年9月14日直接探测到首个引力波信号GW50914。经证实,GW50914是一个36倍太阳质量的黑洞和一个29倍太阳质量的黑洞并合成一个大黑洞的事件,合并后的黑洞质量是太阳的62倍。假设这两个黑洞绕它们连线上的某定点做圆周运动,且这两个黑洞的间距缓慢减小,在运动过程中各自质量不变且不受其他星系的影响,则下列说法正确的是( )
A.这两个黑洞中质量越大的线速度越大
B.这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等
C.随两个黑洞的间距缓慢减小,这两个黑洞运行的周期也在减小
D.双黑洞的合并存在质量亏损,相当于3个太阳质量的能量在合并过程中被释放
10.【2018年4月2018届高三第二次全国大联考(江苏卷)— 物理试卷】三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动,A、C为地球同步卫星,某时刻A、B相距最近,如图所示。已知地球自转周期为T1,B的周期为T2,则下列说法正确的是( )
A.A加速可追上同一轨道上的C
B.经过时间,A、B相距最远
C.A、C向心加速度大小相等,且大于B的向心加速度
D.A、B与地心连线在相同时间内扫过的面积不等
11.【2018年黑龙江省实验中学高一下学期期中考试物理试题】图中的甲是地球赤道上的一个物体,乙是“神舟十号”宇宙飞船(周期约90 min),丙是地球的同步卫星,它们运行的轨道示意图如图所示,它们都绕地心做匀速圆周运动。下列说法错误的是( )
A.它们运动的向心加速度大小关系是a乙 > a丙 > a甲
B.它们运动的角速度大小关系是ω乙 > ω丙 > ω甲
C.它们运动的线速度大小关系是v乙<v丙<v甲
D.已知乙运动的周期T乙及轨道半径r乙,可计算出地球质量
12.【2018年湖北省沙市中学高三下学期高考冲刺第一次考试理综物理试题】假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A和B,自身球体半径分别为RA和RB。两颗行星各自周围的卫星的轨道半径的三次方(r3)与运行公转周期的平方(T2)的关系如图所示,T0为卫星环绕各自行星表面运行的周期。则( )
A.行星A的质量大于行星B的质量
B.行星A的密度大于行星B的密度
C.行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度
D.当两行星周围的卫星的运动轨道半径相同时,行星A的卫星的向心加速度大于行星B的卫星的向心加速度
(
专题

功和功率
)
【2018年高考新课标全国卷Ⅱ】
1.下列关于功、功率的说法,正确的是( )
A.只要力作用在物体上,则该力一定对物体做功
B.由知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
C.摩擦力一定对物体做负功
D.由P = Fv知,当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比
(
【参考答案】
D
【试题分析】
只有同时满足功的两个条件,力才做功,即:物体受力,同时在力的方向上发生了位移,故
A
错误;公式
P
=
W
/
t
只能计算平均功率,不能计算瞬时功率,故
B
错误;恒力做功的表达式
W
=
Fs
cos
α
,滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,但与运动方向可以相同,也可以相反,物体受滑动摩擦力也有可能位移为零,故可能做负功,也可能做正功,也可以不做功;静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反,但与运动方向可以相同,也可以相反,还可以与运动方向垂直,故静摩擦力可以做正功,也可以做负功,也可以不做功,故
C
错误;据
P
=
Fv
可知,当功率恒定时,牵引力与速度成反比,故
D
正确。
)
1.【2018年江苏省南通市第一中学高一下学期期中考试物理试题】一端固定的轻质弹簧处于原长,现用互成角度的两个力F1、F2 拉弹簧的另一端至O 点, 如图,在此过程F1、F2分别做了6 J、8 J的功;换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程,该过程F所做的功是( )
A.14 J B.10 J C.2 J D.-2 J
2.【2018年黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学高一下学期期中考试物理试题】放在地面上的木块与一水平轻弹簧相连,弹簧处于自由伸长状态。现用手水平拉弹簧,拉力F的作用点移动x1 = 0.2 m时,木块开始运动,继续拉弹簧,木块又缓慢移动了x2 = 0.4 m的位移,其F-x图象如图所示,则上述过程中拉力所做的功为( )
A.12 J B.16 J C.20 J D.24 J
3.【2018年云南省玉溪第一中学高一下学期期中考试物理(理)试题】质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,当物体与斜面一起沿水平方向向右匀速移动了距离s时,如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.支持力对物体m不做功
B.重力对物体m做功为mgs
C.摩擦力对物体m做功为-μmgscos 2θ
D.斜面对物体m做功为零
4.【2018年四川省乐山四校高一第二学期联考物理试题】某同学以一定的初速度v0 =10 m/s竖直向上抛出质量为m=1 kg的物体,物体上升到最高点后又返回抛出点。若运动中空气阻力的大小恒为f =2.5 N,g取10 m/s2,则( )
A.全程重力做的功不为零
B.全程物体克服空气阻力做的功为20 J
C.上升过程中物体重力势能增加了50 J
D.上升过程空气阻力的平均功率小于下降过程空气阻力的平均功率
5.【2018年河北省石家庄市第一中学高二下学期期中考试物理试题】如图所示,白色传送带A、B两端距离L = 24 m,以速度v0 = 8 m/s逆时针匀速转动,并且传送带与水平面的夹角为θ = 30°,现将一质量为m = 2 kg的煤块轻放在传送带的A端,煤块与传送带间动摩擦因数,取g =10 m/s2,则下列叙述正确的是( )
A.煤块从A端运动到B端所经历时间为3.5 s
B.煤块从A端运动到B端重力的平均功率为120 W
C.煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹为4 m
D.煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为24 J
6.【2018年福建省莆田二十四中高一下学期期中考试 物理试题】如图所示,分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端,在此过程中,F1、F2、F3的做功及功率大小关系是( )
A.P1 = P2 = P3
B.P1 > P2 = P3
C.W3 > W2 > W1
D.W1 = W2 = W3
7.【2018年江苏省宿迁市高一下学期期中考试物理试题】如图为牵引力F和车速倒数1/v的关系图象。若一汽车质量为kg,它由静止开始沿平直公路行驶,且行驶中阻力恒定,设其最大车速为30 m/s,则下列说法中正确的是( )
A.汽车所受阻力为N
B.汽车车速为15 m/s时,功率为W
C.汽车匀加速的加速度为3 m/s2
D.汽车匀加速所需时间为5 s
8.【2018年重庆市第十八中学高一下学期半期考试物理试题】某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图象,如图所示(除2 s~10 s时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线)。已知在小车运动的过程中,2 s~14 s时间段内小车的功率保持不变,在14 s末停止遥控而让小车自由滑行,小车的质量为1 kg,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变,则( )
A.小车所受到的阻力为1.5 N
B.小车额定功率为6 W
C.小车在全过程牵引力所做的功为117 J
D.0~2 s内汽车的牵引力为4.5 N
9.【2018年四川省成都市石室中学高一下学期4月月考物理试题】如图所示,一直角斜面体固定在水平地面上,左侧斜面倾角为60°,右侧斜面倾角为30°,A、B两个物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端且分别置于斜面上,两物体下边缘位于同一高度且处于平衡状态,不考虑所有的摩擦,滑轮两边的轻绳都平行于斜面,若剪断轻绳,让物体从静止开始沿斜面滑下,则下列说法正确的是( )
A.两物体的质量比为
B.着地瞬间物体的速度相同
C.着地瞬间两物体的动能相等
D.着地瞬间两物体的重力的功率相等
10.【2018年福建省三明市永安第一中学高三上学期第五次月考物理试题】物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。求:
(1)物体与地面间的动摩擦因数;
(2)0~10 s时间内,物体克服摩擦力所做的功。
11.【2018年四川省雅安中学高一下学期期中考试物理试题】如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a=0.2 m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做vm=1.02 m/s的匀速运动。取g=10 m/s2,不计额外功。求:
(1)起重机允许输出的最大功率;
(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率;
(3)假设起重机以最大功率起吊重物,先加速运动紧接着匀速运动,经历的总时间为12秒,求整个过程中起重机所做的功。
(
专题

动能定理
)
【2018年高考新课标全国卷Ⅱ】
1.在下列几种情况中,甲、乙两物体的动能相等的是( )
A.甲的速度是乙的4倍,甲的质量是乙的1/2
B.甲的质量是乙的4倍,甲的速度是乙的1/2
C.甲的质量是乙的2倍,甲的速度是乙的1/2
D.甲的质量是乙的8倍,甲的速度是乙的1/2
(
【参考答案】
B
【试题分析】
根据
,甲的速度是乙的
4
倍,甲的质量是乙的
1/2
,则甲的动能是乙的
8
倍,
A
错误;甲的质量是乙的
4
倍,甲的速度是乙的
1/2
,则甲、乙的动能相等,
B
正确;甲的质量是乙的
2
倍,甲的速度是乙的
1/2
,则甲的动能是乙的
1/2

C
错误;甲的质量是乙的
8
倍,甲的速度是乙的
1/2
,则甲的动能是乙的
2
倍,
D
错误。
)
1.【2018年河北省石家庄市鹿泉一中高一下学期期中考试物理试题】关于做功和物体动能变化的关系,正确的是( )
A.只要有动力对物体做功,物体的动能就增加
B.只要物体克服阻力做功,它的动能就减少
C.动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化
D.力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差
2.【2018年山东省禹城市综合高中高一下学期期中考试】对于静止物体M,第一次用水平恒力F使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离L,恒力做功为W1。获得动能Ek1,第二次用该恒力使之在粗糙的水平面上移动同样距离L,恒力做功为W2,获得动能Ek2,则下列判断正确的是( )
A.W1> W2;Ek1> Ek2 B.W1< W2;Ek1< Ek2
C.W1= W2;Ek1> Ek2 D.W1= W2;Ek1= Ek2
3.【2018年江西省高安中学高一下学期期中考试物理试题】如图所示,DO是水平面,AB是斜面,初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零。如果斜面改为AC,让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零,则物体具有的初速度(已知物体与接触面之间的动摩擦因数处处相同且不为零,转弯处无能量损失)( )
A.等于v0 B.大于v0
C.小于v0 D.取决于斜面的倾角
4.【2018年河北省石家庄市第一中学高一下学期期中考试】如图所示,一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,初始时刻小球静止于P点,第一次小球在水平拉力F作用下,从P点缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向夹角为θ,张力大小为T,下列说法中正确的是(不计空气阻力,重力加速度为g)( )
A.拉力F先增大后减小
B.轻绳的张力逐渐减小
C.最终水平拉力F = mgtan θ,绳子拉力
D.整个过程中,水平拉力F所做的功为
5.【2018年山东省济宁市高三第一次模拟考试理综物理试题】将一小球从某高处水平抛出,最初2 s内小球动能Ek随时间t变化的图象如图所示,不计空气阻力,取g =10 m/s2。根据图象信息,下列说法正确的是( )
A.小球的质量为1.25 kg
B.小球2 s末的速度为20 m/s
C.小球在最初2 s内下降的高度为40 m
D.小球2 s末所受重力的瞬时功率为25 W
6.【2018年广东省深圳市翠园中学高二上学期期中考试物理试题】改变汽车的质量和速度,都能使汽车的动能发生变化,在下面四种情况中,能使汽车的动能变为原来的2倍的是( )
A.质量不变,速度增大到原来的2倍
B.速度不变,质量增大到原来的2倍
C.质量减小为原来的1/2,速度增大到原来的2倍
D.速度减小为原来的1/2,质量增大到原来的2倍
7.【2018年江苏省淮安市涟水县涟水中学高一下学期第一次模拟考试】在某次帆船运动比赛中,质量为500 kg的帆船,在风力和水的阻力共同作用下做直线运动的 v – t图象如图所示。下列表述正确的是( )
A.在0~1 s内,风力对帆船做功1000 J
B.在0~1 s内,合外力对帆船做功1000 J
C.在1~2 s内,合外力对帆船做功750 J
D.在0~3 s内,外力对帆船做的总功为0
8.【2018年高三第三次全国大联考(江苏卷)物理】一个质量为m的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角为30°的斜面,其加速度为,如图所示,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则(  )
A.物体与斜面间的动摩擦因数为
B.此过程中重力做功mgh
C.物体的初速度为
D.物体克服摩擦力做功
9.【2018年贵州省安顺市高三适应性监测考试(三)理综物理试题】如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,AC = h。圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A。弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则圆环(  )
A.下滑过程中,加速度先增大后减小
B.下滑过程中,克服摩擦力做的功为
C.上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度
D.在C处,弹簧的弹性势能为
10.【2018年高三第三次全国大联考(江苏卷)物理】由学生组成的一个课题小组,在研究变力做功时,设计了如下的模型:如图甲所示,在水平地面上放置一个质量m = 5 kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移x变化的图象如图乙所示,已知物体与地面之间的动摩擦因数μ = 0.4,重力加速度g = 10 m/s2。
(1) 物体速度最大时推力的功率为多少?
(2) 推力F减为零后物体还能滑行多远?
11.【2018年高三第三次全国大联考(新课标Ⅰ卷)物理】如图所示,半径R =1 m的光滑圆弧形轨道BCD在竖直平面内与水平轨道AB相切于B点,B在圆心O的正下方,整个轨道位于同一竖直平面内。水平轨道上有一轻质弹簧处于自由状态,弹簧左端连接在固定的挡板上,右端在E点,水平轨道AE光滑、BE粗糙且长度为L = 1 m。现用一个质量m = 1 kg的物块将弹簧压缩(不拴接),当压缩至F点(图中未画出)时,将物块由静止释放,物块与BE间的动摩擦因数μ = 0.1,若物块从B点滑上圆弧形轨道,到C点后又返回E点时恰好静止。取g = 10 m/s2,求:
(1)弹簧右端在F点时的弹性势能Ep;
(2)C点离水平轨道的高度h;
(3)物块第一次通过B点时对圆弧形轨道的压力大小FB。
(
专题

机械能守恒定律
)
【2018年高考新课标全国卷Ⅱ】
1.如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点的过程中( )
A.重力做正功,弹簧弹力不做功
B.重力做正功,弹簧弹力做正功
C.重力做正功,弹簧弹力做负功,弹性势能减少
D.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧,重力做功减少,弹力不做功
(
【参考答案】
D
【试题分析】
重物由
A
点摆向
最低点的过程中,重力做正功,弹力做负功,故重力势能减少,弹性势能增加,故
A

B

C
错误;若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力方向始终与运动方向垂直,不做功,故
D
正确。
)
1.【2018年浙江省嘉兴市第一中学高一下学期期中考试】如图所示,根据机械能守恒条件,下列说法正确的是( )
A.甲图中,火箭升空的过程中,若匀速升空机械能守恒,若加速升空机械能不守恒
B.乙图中物体沿着斜面匀速向上运动,机械能守恒
C.丙图中小球做匀速圆周运动,机械能守恒
D.丁图中,轻弹簧将A、B两小车弹开,两小车组成的系统(不包括弹簧)机械能守恒
2.【2018年安徽省淮南第二中学高二下学期期中考试】如图所示,在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面,而且不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.重力对物体做的功为mgh
B.物体到海平面时的势能为mgh
C.物体在海平面上的动能为
D.物体在海平面上的机械能为
3.【2018年浙江省杭州市高考命题预测卷(10)物理试题】如图所示,游乐场有高为H倾角为α的滑梯,表面粗糙,一个质量为m的小孩从顶端静止开始出发往下跑,跑到底端时速度为v,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.小孩的机械能减少
B.滑梯对人不做功
C.滑梯对人做功为
D.合外力做功为
4.【2018年宁夏银川市银川唐徕回民中学等三校高三下学期第三次模拟考试理科综合物理试题】蹦床(Trampoline)是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动,它属于体操运动的一种,蹦床有“空中芭蕾”之称。在某次“蹦床”娱乐活动中,从小朋友下落到离地面高h1处开始计时,其动能Ek与离地高度h的关系如图所示。在h1~h2阶段图象为直线,其余部分为曲线,h3对应图象的最高点,小朋友的质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力和一切摩擦。下列有关说法正确的是( )
A.整个过程中小朋友的机械能守恒
B.从小朋友的脚接触蹦床直至蹦床被压缩至最低点的过程中,其加速度先增大后减小
C.小朋友处于h=h4高度时,蹦床的弹性势能为Ep=mg(h2-h4)
D.小朋友从h1下降到h5过程中,蹦床的最大弹性势能为Epm=mgh1
5.【2018年北京市东城区高三下学期综合练习(二)理综物理试题】光滑斜面上,某物体在沿斜面向上的恒力作用下从静止开始沿斜面运动,一段时间后撤去恒力,不计空气阻力,设斜面足够长。物体的速度用v表示,物体的动能用Ek表示,物体和地球组成系统的重力势能用EP表示、机械能用E表示,运动时间用t表示、路程用l表示。对整个运动过程,下图表示的可能是( )
A.v 随t 变化的 v – t图象
B.EP 随t变化的EP – t 图象
C.E随l变化的E – l 图象
D.Ek 随l变化的Ek – l 图象
6.【2018年河南省洛阳市高一下学期期中考试物理试题】质量为m的跳伞运动员进行低空跳伞表演,在打开降落伞之前,他以恒定的加速度竖直加速下落高度h,在这段过程中( )
A.运动员的重力势能减少了mgh
B.运动员的动能增加了
C.运动员克服阻力所做的功为
D.运用的机械能减少了
7.【2018年福建省福州市高一第二学期质量检查物理试卷】如图所示,质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L不伸长的绳的末端,将绳的另一端悬挂在等高的天花板上。现将小球拉直至水平位置,从静止释放,则当两球达到最低点时( )
A.速度一样大 B.动能一样大
C.机械能一样大 D.所受的拉力一样大
8.【2018年河北省石家庄市鹿泉一中高一下学期期中考试物理试题】如图是滑道压力测试的示意图,光滑半圆弧轨道与光滑斜面相切,滑道底部B处安装一个压力传感器,其示数N表示该处所受压力的大小。某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑,通过B时,下列说法正确的有( )
A.N大于滑块重力
B.h越大,达到B点速度越大
C.释放点A和D等高时,滑块能恰好通过D点
D.N越大,表明释放位置h越大
9.【2018年安徽省合肥市高三第三次教学质量检测理综物理试题】如图所示,倾角为30°的足够长斜面与水平面平滑相连,水平面上用轻杆连接的小球A、B以速度向左运动,小球质量均为m,杆长为l,当小球B到达斜面上某处P时速度为零。不计一切摩擦,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.P与水平面的高度差为
B.P与水平面的高度差为
C.两球上滑过程中杆对A球所做的功为
D.两球上滑过程中杆对A球所做的功为
10.【2018年河北省博野中学高一5月月考物理试题】质量分别为m和2m的两个小球P和Q,中间用轻质杆固定连接,杆长为3L,在离P球L处有一个光滑固定轴O,如图所示。现在把杆置于水平位置后自由释放,在Q球顺时针摆动到最低位置时,求:
(1)小球P的速度大小;
(2)在此过程中小球P机械能的变化量;
(3)要使Q球能做完整的圆周运动,给Q球的初速度至少为多大?
11.【2018年福建省漳州市高三下学期考前模拟考试(一)物理试题】如图,倾角θ =37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上,在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮D,质量均为m =1 kg的物体A和B用一劲度系数k = 240 N/m的轻弹簧连接,物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A 跨过定滑轮与小环C连接,轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行,小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆。当环C位于Q处时整个系统静止,此时绳与细杆的夹角α = 53°,且物体B对挡板P的压力恰好为零。已知sin 37° = 0.6,cos 37° = 0.8,g =10 m/s2。
(1)当环C位于Q处时,求绳子的拉力T和小环C的质量M;
(2)现让环C从位置R由静止释放,位置R与位置Q关于位置S对称,图中SD水平且长度为d = 0.2 m,求:
①小环C运动到位置Q的速率v;
②小环C从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT。
(
专题

能量守恒定律
功能关系
)
【2018年高考新课标全国卷Ⅱ】
1.在伽利略的理想实验中,小球从一个斜面滚下,就要继续滚上另一个斜面。小球的速度最后总会在斜面上的某点变为零,这一点距斜面底端的竖直高度与它出发点的高度总相同。后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”,并把这个量叫做(  )
A.高度 B.速度 C.速率 D.能量
(
【参考答案】
D
【试题分析】
伽利略理想斜面实验中如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略,则在物体运动的过程只有重力做功,则物体的机械能守恒

故这个不变量应该是能量


D
正确。
)
1.【2018年湖南省师范大学附属中学高一下学期期末考试】关于能量和能源,下列说法正确的是(  )
A.由于自然界的能量守恒,所以不需要节约能源
B.在利用能源的过程中,能量在总量上逐渐减少
C.能量耗散说明能量在转化过程中有方向性
D.人类在不断地开发和利用新能源,所以能量可以被创造
2.【2018年上海市上海师范大学附属中学高二上学期(合格考)期中考试物理试题】在空气中摆动的摆球,摆动的幅度越来越小,直到停止摆动。关于此过程的描述中,正确的是(  )
A.摆球的能量正在逐步消失
B.摆球做匀速圆周运动
C.此过程是一个典型的不可逆过程
D.由于可以使摆球恢复摆动,所以这是一个可逆过程
3.【2018年浙江省名校新高考研究联盟2高三第二次联考物理试题】风力发电是一种环保的电能获取方式,如图为某风力发电站外观图。假设当地水平风速约为10 m/s,该风力发电站利用风的动能转化为电能的效率约为20%,风力发电机的叶片长度为10 m,空气的密度是1.29 kg/m ,某一工厂用电的功率为320 kW,则大约需要多少台这样风力发电机同时为该工厂供电(  )
A.6 B.8 C.10 D.12
4.【2018年江苏省南通市第一中学高一下学期期中考试物理试题】公安部规定:子弹出枪口时的动能与子弹横截面积的比在0.16 J/cm2以下的枪为玩具枪。某弹簧玩具枪的钢珠直径约0.4 cm,则该枪中弹簧的弹性势能不超过(  )
A.2×10-6 J B.6×10-3 J C.2×10-2 J D.8×10-2 J
5.【2018年5月高三第三次全国大联考(江苏卷)物理】一小球从某一高度H下落到水平地面上,与水平地面碰撞后弹起,假设小球与地面的碰撞过程中没有能量损失,但由于受到大小不变的空气阻力的影响,使每次碰撞后弹起上升的高度是碰撞前下落高度的。为使小球弹起后能上升到原来的高度H,在小球开始下落时,在极短的时间内给小球补充能量,应补充(  )
A. B. C. D.
6.【2018年东北三省四市教研联合体高三第一次模拟考试理综物理试卷】如图所示,斜面1 、曲面2和斜面3的顶端高度相同,底端位于同一水平面上,斜面1与曲面2的底边长度相同。一物体与三个面间的动摩擦因数相同,在它由静止开始分别沿三个面从顶端下滑到底端的过程中,下列判断正确的是(  )
A.物体减少的机械能ΔE1 = ΔE2 > ΔE3
B.物体减少的机械能ΔE2 > ΔEl > ΔE3
C.物体到达底端时的速度vl = v2 < v3
D.物体到达底端时的速度v2 < v1 < v3
7.【2018年安徽省合肥一中上学期高三综合能力测试物理试题】荡秋千是大家喜爱的一项体育活动。如图是荡秋千的示意图,若人直立站在踏板上,从绳与竖直方向成90°角的A点由静止开始运动,摆到最低点B时,两根绳中的总拉力是人所受重力的2倍。随后,站在B点正下面的某人推一下,使秋千恰好能摆到绳与竖直方向成90°角的C点。设人的重心到绳的悬点O的距离为L,人的质量为m,踏板和绳的质量不计,人所受的空气阻力与人的速率成正比。则下列判断正确的是(  )
A.人从A点运到到B点的过程中损失的机械能大小等于
B.站在B点正下面的某人推一下做的功大于
C.在从A点到B点和从B点到C点两个阶段中,合外力对人做的功相等
D.若在A点补充能量,要使秋千能摆到绳与竖直方向成90°角的C点,在A点补充的能量大于在B点补充的能量。
8.【2018年河南省中原名校高三下学期3月份第六次质量考评理综物理试题】如图所示,一劲度系数为k的轻质弹簧的左端拴在固定的竖直墙壁上,一质量为m的物块A紧靠着弹簧右端放置,此时弹簧处于原长。物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现用一水平恒力F向左推物块A,当物块向左运动x0到达P点(图中未画出)时速度刚好为零。撤去外力F后物块被弹开,最终停下。下列说法正确的是(  )
A.弹簧的最大弹性势能为Fx0
B.物块向右运动的过程中速度先增大后减小
C.物块刚离开弹簧时的速度为
D.物块最终所停的位置距P点的距离为
9.【2018年江西省浮梁一中高三高考物理冲刺训练卷理科综合物理试题】如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高H,上端套着一个细环,棒和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,大小为kmg ( k >1)。断开轻绳,棒和环自由下落。假设棒足够长,与地面发生碰撞时,触地时间极短,无动能损失。棒在整个运动过程中始终保持竖直,空气阻力不计,则(  )
A.从断开轻绳到棒和环都静止的过程中,环相对于棒有往复运动,但总位移向下
B.棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中,棒和环都做匀减速运动
C.从断开轻绳到棒和环都静止的过程中,环相对于地面始终向下运动
D.从断开轻绳到棒和环都静止,摩擦力做的总功为
10.【2018年福建省南平市高三下学期第二次(5月)综合质量检查物理试题】如图所示,静止的水平传送带右端B点与粗糙的水平面相连接,传送带长L1 = 0.36 m。质量为1 kg的滑块以v0 = 2 m/s的水平速度从传送带左端A点冲上传送带,并从传送带右端滑上水平面,最后停在距B点L2 = 0.64 m的C处。( g =10 m/s ,滑块与传送带、滑块与水平面的动摩擦因数相等)
(1)求动摩擦因数μ的值。
(2)若滑块从A点以v0 = 2 m/s的水平速度冲上传送带时,传送带以v1=2 m/s的速度逆时针转动,求滑块在传送带上运动的过程中,电动机由于传送滑块多消耗的电能。
11.【2018年浙江省杭州市高三高考命题预测卷(7)物理试题】如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中倾斜直轨AB与水平直轨CD长均为L=3 m,圆弧形轨道APD和BQC均光滑,BQC的半径r=1 m,APD的半径为 = 2 m,AB、CD与两圆弧形轨道相切,O2A、O1B与竖直方向的夹角均为 =37°。现有一质量m=1 kg的小球穿在滑轨上,以v0的初速度从B点开始沿AB向上运动,小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ=1/3,设小球经过轨道连接处均无能量损失。(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),求:
(1)要使小球能通过圆弧形轨道APD的最高点,初速度v0至少多大?
(2)若以(1)中求得的最小初速度v0从B点向上运动,小球刚能通过圆弧形轨道APD的最高点,求小球第一次到达Q点时对轨道的压力;
(3)若以(1)中求得的最小初速度v0从B点向上运动,小球刚能通过圆弧形轨道APD的最高点,计算说明小球能经过C点的次数。
(
专题

动量定理
)
【2018年高考新课标全国卷Ⅱ】
1.一个力作用在一物体上,下列叙述中正确的是( )
A.若力对物体做的功为零,则物体的动量变化量一定为零
B.若力的冲量为零,则物体的动能变化量一定为零
C.物体动量变化量的方向不可能与末动量方向相同
D.物体动量变化量的方向不可能与末动量方向垂直
(
【参考答案】
B
【试题分析】
合外力做功为零动能不变,但合外力的冲量不一定为零,则动量的变化不一定为零;如匀速圆周运动,其合力做功为零,但其动量始终在变化,故
A
错误;物体所受的合外力的冲量为零,则动量变化一定为零,即物体的速度不变,故动能不变,所以动能的变化量一定为零,故
B
正确;物体动量变化量的方向可能与末动量方向相同,比如做匀加速直线运动的物体;

可能与末动量方向垂直,比如做斜上抛运动到最高点,末动量的方向在水平方向,动量的变化量在竖直方向上,故
C

D
错误。
)
1.【2018年河北省邢台市第二中学高一下学期第三次月考物理试题】如图所示,一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下匀速前进,经过一段时间t,对几个力的冲量,说法正确的是( )
A.拉力对物体的冲量为Ft B.拉力对物体的冲量为Ftcos θ
C.摩擦力对物体冲量为Ft D.合外力对物体的冲量为Ft
2.【2018年动量及其变化量高一物理】一颗子弹沿水平方向射向一个木块,第一次木块被固定在水平地面上,第二次木块静止放在光滑的水平面上,两次子弹都能射穿木块而继续飞行。这两次相比较( )
A.第一次子弹的动量变化较大 B.第二次子弹的动量变化较大
C.两次子弹的动量变化相等 D.无法比较两次子弹的动量变化大小
3.【2018年河南省镇平县第一高级中学高一下学期第三次月考物理(实验班)试题】如图所示,质量为m的小球在水平面内做匀速圆周运动,细线长L,与竖直方向夹角为θ,线的拉力为F,小球做圆周运动的角速度为ω,周期为T,在时间内质点所受合力的冲量为( )
A. B. C.2mωLsin θ D.2mωL
4.【2018年河北省黄骅中学高二下学期期中考试物理试题】两个具有相等动量的物体,质量分别为m1和m2,且m1>m2,则( )
A.m2动能较大 B.m1动能较大
C.两物体动能相等 D.无法判断
5.【2018年内蒙古自治区包头市第四中学高一下学期期中考试物理试题】一个物体静止在光滑的水平面上,现对物体施加一个沿水平方向外力,外力大小变化如图所示。设在0 < t < T时间内外力对物体做功为W,则物体在t = 2T时的动能Ek与W的关系是( )
A.Ek = W B.Ek = 2W C.Ek = 3W D.Ek = 4W
6.【2018年辽宁省重点高中协作校高三第三次模拟考试理科综合物理试题】如图所示,质量为m的小球A静止于光滑水平面上,在A球与墙之间用轻弹簧连接。现用完全相同的小球B以水平速度v0与A相碰后粘在一起压缩弹簧,不计空气阻力,若弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为E,从球A被碰后开始到回到原静止位置的过程中墙对弹簧的冲量大小为I,则下列表达式中正确的是( )
A., B.,
C., D.,
7.【2018年陕西省吴起高级中学高二下学期期中考试物理试题】两个质量不同的物体,如果它们的( )
A.动能相等,则质量大的动量大
B.动能相等,则动量大小也相等
C.动量大小相等,则质量大的动能小
D.动量变化量相等,则受到合力的冲量大小也相等
8.【2018年西藏自治区拉萨中学高三第八次月考物理试题】某人身系弹性轻绳自高空P点自由下落,a点是弹性绳的原长位置,c是人所能到达的最低点,b是人静止悬挂时的平衡位置,把由P点到a点的过程称为过程Ⅰ,由a点到c点的过程称为过程Ⅱ,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.过程Ⅰ中人的动量的改变量等于重力的冲量
B.过程Ⅱ中人的动量的减少量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小
C.过程Ⅱ中人的动能逐渐减小到零
D.过程Ⅱ中人的机械能的减少量等于过程Ⅰ中重力做功的大小
9.【2018年内蒙古阿拉善左旗高级中学高二下学期期中考试物理试题】如图所示,固定的光滑斜面倾角为θ,质量为m的物体由静止开始从斜面顶端滑到底端,所用时间为t。在这一过程中( )
A.所受支持力的冲量为0
B.所受支持力的冲量大小为
C.所受重力的冲量大小为
D.动量的变化量大小为
10.【2018年山东省威海市高考模拟考试理综物理试题】如图甲所示,工人利用倾斜钢板向车内搬运货物,用平行于钢板向上的力将货物从静止开始由钢板底端推送到顶端,到达顶端时速度刚好为零。若货物质量为100 kg,钢板与地面的夹角为30°,钢板与货物间的滑动摩擦力始终为50 N,整个过程中货物的速度—时间图象如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A.0 ~ 2 s内人对货物做的功为600 J
B.整个过程中人对货物的推力的冲量为1650 N s
C.0 ~ 2 s和2 ~ 3 s内货物所受推力之比为1 : 2
D.整个过程中货物始终处于超重状态
11.【2018年内蒙古阿拉善左旗高级中学高二下学期期中考试物理试题】质量为1 kg的钢球,以5 m/s的速度水平向右运动,碰到一墙壁后以3 m/s的速度被反向弹回,问:
(1)钢球的动量改变了多少?
(2)若碰撞时间为0.1 s,求墙给球的平均作用力?
12.【2018年稳派教育高考压轴考试(一)理科综合试卷物理试题】如图所示,倾角为θ的足够长光滑、固定斜面的底端有一垂直斜面的挡板,A、B两物体质量均为m,通过劲度系数为k的轻质弹簧相连放在斜面上,开始时两者都处于静止状态。现对A施加一沿斜面向上的恒力F = 2mgsin θ ( g为重力加速度),经过作用时间t,B刚好离开挡板,若不计空气阻力,求:
(1)刚施加力F的瞬间,A的加速度大小;
(2)B刚离开挡板时,A的速度大小;
(3)在时间t内,弹簧的弹力对A的冲量IA。
(
专题

动量守恒定律
)
【2018年高考新课标全国卷Ⅱ】
1.如图所示,小球A以速度v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞,碰撞后A球以的速率弹回,而B球以的速率向右运动,则A、B两球的质量之比为( )
A.2 : 3 B.9 : 2 C.2 : 9 D.3 : 2
(
【参考答案】
C
【试题分析】

A

B
组成的系统为研究对象,以
A
球的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得
,解得

C
正确

)
1.【2018年广东省汕头市潮南实验学校高二下学期期中考试物理试题】如图所示,两个小球A、B在光滑水平地面上相向运动,它们的质量分别为mA=4 kg,mB=2 kg,速度分别是vA=3 m/s(设为正方向),vB=-3 m/s。则它们发生正碰后,速度的可能值分别为( )
A.vA′=2 m/s,vB′=-1 m/s B.vA′=-1 m/s,vB′=-5 m/s
C.vA′=4 m/s,vB′=-5 m/s D.vA′=1 m/s,vB′=1 m/s
2.【2018年湖北省黄石市高三五月适应性考试理综物理试题】如图所示,位于光滑水平面上的小滑块P和Q都可视为质点,质量相等。Q与轻质弹簧相连,设Q静止,P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞。在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于( )
A.P的初动能 B.P的初动能的
C.P的初动能的 D.P的初动能的
3.【2018年海南省昌江县矿区中学高三下学期第三次高考模拟考试理科综合物理试题】一只爆竹竖直升空后,在高为h处达到最高点发生爆炸,分为质量不同的两块,两块质量之比为2∶1,其中小的一块获得水平速度v,则两块爆竹落地后相距( )
A. B. C. D.
4.【2018年河南省镇平县第一高级中学高一下学期第三次月考物理(实验班)试题】一炮艇在湖面上匀速行驶,突然从艇头和艇尾同时向前和向后发射一发炮弹,设两炮弹的质量相同,相对于地的速率相同,牵引力、阻力均不变,则炮艇的动量和速度的变化是( )
A.动量不变,速度变大 B.动量变小,速度不变
C.动量增大,速度增大 D.动量增大,速度减小
5.【2018年百校联盟高考名师猜题保温金卷物理试题】如图所示,长度L= 60 m、倾角θ = 30°的光滑斜面固定在水平地面上。质量为2m的滑块A由斜面底端以初速度v0 = 20 m/s沿斜而向上运动,与此同时,一质量为m的物块B从静止由斜面顶端沿斜面向下运动,物块A、B在斜而上某处发生碰撞,碰后A、B粘在一起。已知重力加速度大小为g =10 m/s2。则( )
A.A、B运动2 s后相遇
B.A、B相遇的位置距离斜面底端为22.5 m
C.A、B碰撞后瞬间,二者速度方向沿斜而向上
D.A、B碰撞过程损失的机械能为
6.【2018年山西省太原市第五中学高二下学期5月月考 物理(理)试题】某同学质量为50 kg,他从岸上以大小为4 m/s的速度跳到湖中一条向他飘来的小船上,小船的质量是150 kg,原来的速度大小是1 m/s,该同学上船后又跑了几步,最终停在船上(不计任何阻力),则( )
A.人和小船最终静止在水面上
B.该过程同学的动量变化量为187.5 kg m/s
C.船最终的速度是0.25 m/s
D.船的动量变化量是150 kg m/s
7.【2018年广东省深圳市罗湖外国语学校高二下学期期中物理试题】将质量为m0的木块固定在光滑水平面上,一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块,子弹射穿木块时的速度为。现将同样的木块放在光滑的水平桌面上,相同的子弹仍以速度v0沿水平方向射入木块,设子弹在木块中所受阻力不变,则以下说法正确的是( )
A.若m0 = 3m,则能够射穿木块
B.若m0 = 3m,则不能射穿木块,子弹将留在木块中,一起以共同的速度做匀速运动
C.若m0 = 3m,则刚好能射穿木块,此时相对速度为零
D.若子弹以3v0速度射向木块,并从木块中穿出,木块获得的速度为v1;若子弹以4v0速度射向木块,木块获得的速度为v2,则必有v2 < v1
8.【2018年甘肃省天水市第一中学高三下学期第三次模拟考试】如图所示,质量M=2kg的半圆形槽A放在光滑水平地面上,槽内表面光滑,其半径r = 0.6 m。现有一个质量m =1 kg的小物块B在槽A的右端口受到瞬时竖直向下的冲量I=2 N·s,此后物体A和物块B相互作用,使物体A在地面上运动,则下列说法正确的是( )
A.在A、B间存在相互作用的过程中,槽A和物块B组成的系统机械能守恒
B.在A、B间存在相互作用的过程中,槽A和物块B组成的系统动量守恒
C.物块B从槽口右端运动到左端时,槽A向右运动的位移是0.4 m
D.物块B最终可从槽口左端竖直冲出,到达的最高点距槽口的高度为0.2 m
9.【2018年福建省漳州市高三下学期第三次(5月)调研测试物理试题】如图甲,长木板A静放在光滑的水平面上,质量m =1 kg的物块B以v0 = 3 m/s的速度滑上A的左端,之后A、B速度随时间变化情 况如图乙所示,取g =10 m/s ,由此可得( )
A.A的质量mA =1 kg
B.A、B间的动摩擦因数为0.2
C.木板A的长度至少为2 m
D.0~2 s内,A、B系统机械能的损失为3 J
10.【2018年河北省黄骅中学高二下学期期中考试物理试题】如图所示,带有光滑圆弧的小车A的半径为R,静止在光滑水平面上。滑块C置于木板B的右端,A、B、C的质量均为m,A、B底面厚度相同。现B、C以相同的速度向右匀速运动,B与A碰后即粘连在一起,C恰好能沿A的圆弧轨道滑到与圆心等高处。则:(已知重力加速度为g)
(1)B、C一起匀速运动的速度为多少?
(2)滑块C返回到A的底端时AB整体和C的速度为多少?
11.【2018年山东省临沂市罗庄区高二下学期期中考试物理试题】如图甲所示,A、B两物体与水平面间的动摩擦因数相同,A的质量为3 kg,A以一定的初速度向右滑动,与B发生碰撞(碰撞时间非常短),碰前A的速度变化如图乙中图线Ⅰ所示,碰后A、B的速度变化分别如图线Ⅱ、Ⅲ 所示,g取10m/s2,求:
(1)A与地面间的动摩擦因数;
(2)B的质量;
(3)计算说明A、B间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞。

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