4A.整個過程中物體機械能守恒B.動能損失了C.重力勢能增加了D.機械能損失了【答案】D【解析】【詳解】A．物體上滑時，所受重力沿斜面向下的分力為由牛頓第二定律可知，物體所受合力為由此可知，物體還受到摩擦力的作用，由于存在摩擦力做功，因此整個過程中物體機械能不守恒，故A錯誤；B．根據(jù)動能定理，動能的損失為故B錯誤；C．重力勢能的增加量等于重力做的功的大小，即故C錯誤；D．機械能的變化量為即機械能損失了，故D正確。故選D。7.如圖所示為四分之一圓柱體OAB的豎直截面，半徑為R，在B點上方的C點水平拋出一個小球，小球軌跡恰好在D點與圓柱體相切，OD與OB的夾角為，則C點到B點的距離為（ ?。?/p>
5A.B.C.D.R【答案】A【解析】【詳解】由題意知得：小球通過D點時速度與圓柱體相切，則有小球從C到D，水平方向有豎直方向上有解得故C點到B點的距離為故選A。8.汽車在研發(fā)過程中都要進行性能測試，如圖所示為某次測試中某型號汽車的速度v與牽引力F大小倒數(shù)的圖像，表示最大速度。已知汽車在水平路面上由靜止啟動，平行于v軸，反向延長過原點O。已知阻力恒定，汽車質(zhì)量為，下列說法正確的是（ ?。?/p>
6A.汽車從a到b持續(xù)的時間為12.5sB.汽車由b到c過程做勻加速直線運動C.汽車額定功率60kWD.汽車能夠獲得的最大速度為【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像可知汽車從a到b做勻加速直線運動，牽引力與末速度，由于則有反向延長過原點O，可知該過程保持額定功率恒定，在b點有在c點有根據(jù)圖像可知根據(jù)，解得A正確；B．根據(jù)上述，b到c過程功率一定，速度增大，則牽引力減小，可知汽車由b到c
7過程做加速度減小的變加速直線運動，B錯誤；C．根據(jù)上述可知，b到c過程汽車保持以額定功率運行，則有C錯誤；D．根據(jù)結(jié)合上述解得D錯誤。故選A。二、多項選擇題：（本題共4個小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的4個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的或不選的得0分。）9.以下有關(guān)知識描述正確的是（ ?。〢.物體處于平衡狀態(tài)，機械能一定守恒B.物體所受合力做功為正，動能一定增加C.系統(tǒng)內(nèi)只要有一個物體具有加速度，系統(tǒng)動量就不守恒D.若物體只受到重力作用，物體的機械能一定守恒【答案】BD【解析】【詳解】A．物體處于平衡狀態(tài)，機械能不一定守恒，例如物體在豎直拉力作用下向上做勻速直線運動過程中，拉力對物體做正功，物體機械能增大，A錯誤；B．根據(jù)動能定理可知，物體所受合力做功為正，動能一定增加，B正確；C．系統(tǒng)所受外力的合力為0時，系統(tǒng)的動量守恒，可知若系統(tǒng)內(nèi)有一個物體具有加速度，但系統(tǒng)所受外力的合力仍然為0，系統(tǒng)動量就仍然守恒，C錯誤；D．若物體只受到重力作用，即只有重力做功，則物體的機械能一定守恒，D正確。故選BD。10.如圖所示，傾角為37°的傳送帶以4m/s的速度沿逆時針方向傳動。已知傳送帶的上、下兩端間的距離為L=7m?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=0.4kg的小木塊放到傳送帶的頂端，使它從靜止開始沿傳送帶下滑，已知木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2。（sin37=0.6，cos37=0.8
8）則（ ?。〢.木塊在傳送帶上一直以8m/s2的加速度勻加速直線運動直到從下端離開傳送帶B.木塊在傳送帶上運動的時間是1.5sC.木塊從頂端滑到底端的過程傳送帶對木塊做的功是4JD.木塊從頂端滑到底端產(chǎn)生的熱量是2.4J【答案】BD【解析】【詳解】A．木塊開始下滑時有解得加速至的位移則之后有解得可知，木塊在傳送帶上先以8m/s2的加速度勻加速直線運動下滑，后以4m/s2的加速度勻加速直線運動下滑，直到從下端離開傳送帶，故A錯誤；B．木塊以8m/s2的加速度勻加速直線運動下滑過程有之后以4m/s2的加速度勻加速直線運動下滑過程有解得
9則木塊在傳送帶上運動的時間是1.5s，B正確；C．木塊從頂端滑到底端的過程傳送帶對木塊做的功即為傳送帶對木塊的摩擦力做的功，則有解得C錯誤；D．木塊以8m/s2加速度勻加速直線運動下滑過程的相對位移木塊以4m/s2的加速度勻加速直線運動下滑過程的相對位移木塊從頂端滑到底端產(chǎn)生的熱量D正確。故選BD。11.如圖甲，轆轱是古代民間提水設(shè)施，由轆轱頭、支架、井繩、水斗等部分構(gòu)成，如圖乙為提水設(shè)施工作原理簡化圖，某次從井中汲取m=2kg的水，轆轱繞繩輪軸半徑為r=0.1m，水斗的質(zhì)量為0.5kg，井足夠深且井繩的質(zhì)量忽略不計。t=0時刻，輪軸由靜止開始繞中心軸轉(zhuǎn)動向上提水桶，其角速度隨時間變化規(guī)律如圖丙所示，g取10m/s2，則（ ?。〢.水斗速度隨時間變化規(guī)律為B.井繩拉力瞬時功率隨時間變化規(guī)律為C.10s末水斗的動能50JD.0~10s內(nèi)水斗的機械能增加255J【答案】CD
10【解析】【詳解】A．由圖丙可知所以水斗速度隨時間變化規(guī)律為故A錯誤；B．水斗勻加速上升，加速度由牛頓第二定律所以井繩拉力大小為井繩拉力瞬時功率隨時間變化規(guī)律為故B錯誤；C．10s末水斗的速度為動能為故C正確；D．0~10s內(nèi)井繩拉力所做功為則水斗的機械能增加255J，故D正確。故選CD。12.如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h處由靜止釋放。某同學(xué)探究小球在接觸彈簧后向下的運動過程，他以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下方向建立坐標軸Ox，作出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標x的變化關(guān)系如圖乙所示，不計空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是（ ?。?/p>
11A.當時，重力勢能與彈性勢能之和最小B.從x=h到x=h+2x0過程小球的動能和彈簧的彈性勢能之和一直減小C.小球受到的彈力最大值等于2mgD.小球動能的最大值為【答案】AD【解析】【詳解】A．當時，彈力等于重力，加速度為零，小球速度最大，動能最大，由于系統(tǒng)機械能守恒，所以重力勢能與彈性勢能之和最小，A正確；B．從x=h到x=h+2x0過程小球重力勢能、動能和彈簧的彈性勢能之和守恒，因重力勢能一直減小，可知小球的動能和彈簧的彈性勢能之和一直增加，B錯誤；C．由B知道最低點位置大于，所以彈力大于2mg，C錯誤；D．當時，彈力等于重力，加速度為零，小球速度最大，動能最大，由動能定理可得D正確。故選AD。第Ⅱ卷（共52分）三、填空題（本題共2小題，共14分，每空2分。）13.用如圖甲所示的實驗裝置探究恒力做功與小車動能變化的關(guān)系，實驗中用鉤碼的總重力表示小車所受合力。（1）下列關(guān)于該實驗的操作，正確的有___________。
12A.細線必須與長木板平行B.先接通電源再釋放小車C.鉤碼的質(zhì)量遠大于小車的質(zhì)量D.平衡摩擦力時，應(yīng)掛上鉤碼，逐漸抬高木板，直到小車能勻速下滑（2）實驗時將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點如圖乙所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出）。已知s1=3.80cm；s2=4.28cm；s3=4.78cm；s4=5.26cm；s5=5.74cm；s6=6.23cm。當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，鉤碼總質(zhì)量為m=0.02kg，小車的質(zhì)量M=0.38kg。打下D點時小車的速度為___________m/s，從B到D的過程中，小車所受合外力做功為___________J。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.AB##BA②.0.50③.0.018【解析】【詳解】（1）[1]A．為了小車受力恒定，故應(yīng)將細線與木板保持水平，故A正確；B．為了充分利用紙帶，實驗時應(yīng)先接通電源再釋放紙帶，故B正確；C．為了能用鉤碼的總重力所做的功表示小車所受合外力的功，繩子的拉力要等于近似等于總重力，即小車的質(zhì)量M要遠大于鉤碼的總質(zhì)量m，故C錯誤；D．平衡摩擦力時，小車帶動紙帶運動，打點計時器工作，不能掛上鉤碼，故D錯誤。故選AB。（2）[2]打下D點時小車的速度[3]合外力做功14.利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律的實驗裝置如圖所示，水平桌面上固定一傾斜的光滑氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上有一帶長方形遮光片的滑塊，滑塊和遮光片的總質(zhì)量為，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩與一質(zhì)量為
13的小球相連，遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌上有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間。用x表示從初始位置到光電門處的距離，d表示遮光片的寬度，，將遮光片通過光電門時的平均速度看作瞬時速度，實驗時滑塊由靜止開始向下運動。已知重力加速度大小為g。（1）某次實驗測得導(dǎo)軌的傾角為θ，滑塊到達光電門時，滑塊的速度v=______。（2）小球和滑塊組成的系統(tǒng)的動能增加量可表示為=______，系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為=________，在誤差允許的范圍內(nèi)，若，則可認為系統(tǒng)的機械能守恒。（用題中字母表示）（3）若重力加速度未知，用上述裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣?，多次改變釋放位置，得到多組x和t的數(shù)據(jù)，作出圖像，其圖像的斜率為k，則當?shù)刂亓铀俣葹開_______。（用題中字母表示）【答案】①.②.③.④.【解析】【詳解】（1）[1]依題意，滑塊到達光電門時，滑塊的速度為（2）[2]小球和滑塊組成系統(tǒng)的動能增加量可表示為[3]系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為（3）[4]若系統(tǒng)的機械能守恒，則有整理，可得圖像的斜率為k，即
14解得四、解答題（本題共3個小題，共38分。答案要寫出必要的文字說明、方程式和重要得演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）15.若已知火星半徑為R，2021年2月，我國發(fā)射的火星探測器“天問一號”在距火星表面高為R的圓軌道上飛行，周期為T，引力常量為G，不考慮火星的自轉(zhuǎn)，根據(jù)以上數(shù)據(jù)求：（1）“天問一號”的線速度；（2）火星的質(zhì)量M；（3）火星的密度?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）天問一號繞火星飛行的軌道半徑則線速度為（2）設(shè)火星的質(zhì)量為M，探測器的質(zhì)量為m，根據(jù)萬有引力提供向心力可知結(jié)合上述解得（3）根據(jù)體積公式可得火星的體積為則火星的密度為16.如圖所示，在粗糙水平臺階上靜止放置一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊，它與水平臺階表面的動摩擦因數(shù)μ=0.25，且與臺階邊緣O點的距離s=5m，在臺階右側(cè)固定了一個圓弧擋板，圓弧半徑R=5m，今以O(shè)點為原點建立平面直角坐標系，現(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動小物塊，已知重力加速度g取10m/s2。（1）為使小物塊不能擊中擋板，求拉力F作用的最長時間；
15（2）若小物塊在水平臺階上運動時，水平恒力一直作用在小物塊上，當小物塊過O點時撤去拉力，求小物塊擊中擋板上的位置的坐標?！敬鸢浮浚?）；（2）；【解析】【分析】【詳解】（1）為使小物塊不會擊中擋板，拉力F作用最長時間t時，小物塊剛好運動到O點，由牛頓第二定律得解得減速運動時的加速度大小為由運動學(xué)公式得而解得（2）水平恒力一直作用在小物塊上，由運動學(xué)公式有解得小物塊到達O點時的速度為
16小物塊過O點后做平拋運動，水平方向豎直方向又解得位置坐標為x=5m，y=5m17.小華同學(xué)利用如圖所示的裝置進行游戲，已知裝置甲的A處有一質(zhì)量的小球（可視為質(zhì)點），離地面高，通過擊打可以將小球水平擊出，裝置乙是一個半徑，圓心角是53°的一段豎直光滑圓弧，圓弧低端與水平地面相切，裝置丙是一個固定于水平地面的傾角為37°的光滑斜面，斜面上固定有一個半徑為的半圓形光滑擋板，底部D點與水平地面相切，線段為直徑，現(xiàn)把小球擊打出去，小球恰好從B點沿軌道的切線方向進入，并依次經(jīng)過裝置乙、水平地面，進入裝置丙。已知水平地面表面粗糙，其他阻力均不計，取重力加速度大小，裝置乙、丙與水平地面均平滑連接。（，，，）（1）小球被擊打的瞬間裝置甲對小球做了多少功？（2）小球到C點時對圓弧軌道的壓力多大？（3）若，要使小球能進入軌道且又不脫離段半圓形軌道，則小球與水平地面間的動摩擦因數(shù)取值范圍為多少？
17【答案】（1）；（2）；（3）或【解析】【詳解】（1）A到B平拋有解得根據(jù)解得擊打瞬間有（2）A到C根據(jù)動能定理有在C點由牛頓第二定律有聯(lián)立解得由牛頓第三定律得小球到C點時對圓弧軌道的壓力（3）恰好過E點得
18A到E由動能定理解得若恰好到圓弧的中點，有解得恰好到D點時解得綜上分析得動摩擦因數(shù)取值范圍為或
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