物理机械能5473.pdf

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1、试卷第 1 页，总 10 页 机械能 学校:_姓名：_班级：_考号：_ 一、多选题 1如图所示，水平光滑长杆上套有一个质量为Am的小物块 A，细线跨过 O 点的轻小光滑定滑轮一端连接 A，另一端悬挂质量为Bm的小物块 B，C 为 O点正下方杆上一点，滑轮到杆的距离OCh。开始时 A 位于 P 点，PO 与水平方向的夹角为 30。现将 A、B 同时由静止释放，则下列分析正确的是（）APO与水平方向的夹角为 45时，物块 A、B速度大小关系是22ABvv B物块 A在运动过程中最大速度为2BAm ghm C物块 B从释放到最低点的过程中，物块 A的动能不断增大 D物块 A由 P 点出发第一次到达

2、C点的过程中，物块 B的机械能先增大后减小 2 如图所示，斜面AB和水平面BC相交于 B点，CED是竖直放置的半径为0.1mR 的光滑半圆轨道，CD与BC相切于 C 点，E 点与圆心 O 点等高。质量为 m 的小球从离水平面 h 处由静止释放，经过水平面后并滑上半圆轨道，已知小球与水平地面及与斜面间的动摩擦因数都为0.2，斜面的倾角45，BC 长4ms，取210m/sg，如果让小球进入半圆轨道后不脱离半圆轨道，则 h的取值可能为（）A1.4m B1.2m C1.1m D0.9m 3如图所示，一轻绳跨过光滑且可看作为质点的定滑轮，轻绳一端系着质量为 M的物块，另一端系着一个质量为 m 的圆环，圆

3、环套在竖直的光滑细杆上。已知细杆与定滑轮的水平距离为 d=0.6m，初始时细线与竖直杆的夹角=37，现在由静止释放两物体，下列说法中正确的是（）试卷第 2 页，总 10 页 A释放之后圆环和物块组成的系统机械能守恒 B若 M=52m，当细线与细杆垂直时，圆环的速度为 v=2m/s C若 M=2m，圆环运动区间的长度为 1.6m D为保证圆环在初始位置上方运动，物块与圆环的质量之比应该满足54Mm 4如图所示，左侧为一个固定在水平桌面上的半径为 R 的半球形碗，碗口直径 AB水平，O点为球心，碗的内表面及碗口光滑右侧是一个足够长的固定光滑斜面，一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及竖直固定的轻质光滑定

4、滑轮，细绳两端分别系有可视为质点的小球 m1和物块 m2，且 m1m2开始时 m1恰在 A 点，m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接 m1、m2的细绳与斜面平行且恰好伸直，C点是圆心 O 的正下方。当m1由静止释放开始运动，则下列说法中正确的是（）A在 m1从 A点运动到 C点的过程中，m1与 m2组成的系统机械能守恒 B当 m1运动到 C点时，m1的速率是 m2速率的22倍 Cm1不可能沿碗面上升到 B 点 Dm2沿斜面上滑过程中，地面对斜面的支持力始终保持恒定 5一根长直轻杆两端分别固定小球 A和 B，A 球、B球质量分别为 2m、m，两球半径忽略不计，杆的长度为 l。先将杆 AB竖

5、直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球 B，使小球 A在水平面上由静止开始向右滑动，假设所有接触面均光滑。当小球 B沿墙下滑距离为2l时，下列说法正确的是（）试卷第 3 页，总 10 页 A小球 A的速度为55gl B小球 B的速度为32gl C小球 B沿墙下滑2l过程中，杆对 B做功5mgl D小球 B沿墙下滑2l过程中，A球增加的动能小于 B球减少的重力势能 6如图所示，质量为 m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上，弹簧下端固定在地面上，小球甲和质量为4m的物体乙用轻绳连接，且跨过光滑的定滑轮。开始时用手托住物体乙，让轻绳刚好被拉直但没有力，此时小球甲静止于 P 点，轻绳与水平方向的夹角为

6、53，现将物体乙由静止释放，经过一段时间小球甲运动到 Q 点，OQ两点的连线水平，OQd，且 P、Q 两点处弹簧弹力的大小相等。已知重力加速度为g，sin530.8，cos530.6。下列说法正确的是（）A弹簧的劲度系数为mgd B小球甲位于 Q 点时的速度大小为83gd C从物体乙由静止释放到小球甲到达 Q 点的过程中，小球甲和物体乙的机械能之和先减小后增大 D从物体乙由静止释放到小球甲到达 Q 点的过程中，物体乙重力的瞬时功率先增大后减小 7如图所示，在固定的光滑水平杆上，质量为 m 的物体 P 用轻绳跨过光滑的滑轮 O、O连接质量为 2m的物体 Q，用手托住 Q 使整个系统静止，此时轻绳

7、刚好拉直，且 AO试卷第 4 页，总 10 页 L，OBh，ABBO，重力加速度为 g。现释放 Q，让二者开始运动，则下列说法正确的是（）A在 P 物体到达 B 点时，P的动能为 2mg（L-h）BP运动的最大速度为 2()g Lh C在 P 物体经过 B 后再次停止前进的过程中，P减少的动能大于 Q 增加的重力势能 D开始运动后，当 P 速度再次为零时，Q下降了 2（L-h）8如图甲所示，一倾角为 37的传送带以恒定速度运行。现将一质量 m1kg的物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g=10m/s2，sin370.6，cos370.8。则下列

8、说法正确的是()A08s 内物体位移的大小是 18m B08s 内物体机械能增量是 90J C08s 内物体机械能增量是 126J D08s 内物体与传送带因摩擦产生的热量是 126J 二、单选题 9如图所示，有三个斜面 a、b、c，底边的长分别为 L、L、3L，高度分别为 3h、h、h。某物体与三个斜面间的动摩擦因数都相同，这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端。三种情况相比较，下列说法正确的是（）试卷第 5 页，总 10 页 A物体损失的机械能24cbaEEE B因摩擦产生的热量 3Qa=3Qb=Qc C物体到达底端的动能 Eka=3Ekb=3Ekc D因摩擦产生的热量 4Qa=2Q

9、b=Qc 10如图所示，半径为 R的光滑圆轨道固定在竖直面内，可视为质点、质量分别为 m、2m的小球 A、B用长为3R的轻杆连接放在圆轨道上，开始时杆水平，由静止释放两球，当 A 球运动到与圆心等高的位置时，B球的速度大小为（）A23 13gR B31 gR C313gR D314gR 11物体 A和 B的质量分别为 2kg、3kg，系在一根不计质量不可伸长的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为 30的斜面顶端的定滑轮上，开始时把物体 B 拉到斜面底端,这时物体A离地面的高度为 0.8m,如图所示。从静止开始放手让它们运动，斜面光滑足够长，且始终保持静止(g取 10m/s2)。下列说法正确的是（）A

10、物体 A落地的速度为 4m/s B物体 B沿斜面上滑的最大距离为 0.96m C物体 A落地前，斜面受到地面水平向右的摩擦力，大小为 30N D物体 A落地前，斜面受到地面支持力不变，大小为 50N 12如图所示，将质量为 2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为 m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为 d。现将环从与定滑轮试卷第 6 页，总 10 页 等高的 A 处由静止释放，当环沿直杆下滑距离也为 d 时（图中 B 处），下列说法正确的是（重力加速度为 g）（）A环在 B处的速度大小约为5gd B环先做加速直线运动后做减速直线运动 C环刚释放时轻绳中的张力小

11、于 2mg D环减少的机械能大于重物增加的机械能 13如图，倾角为 30的斜面体固定在水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球 A 和小物块 B，跨过固定于斜面体顶端的定滑轮 O（不计滑轮的摩擦），A 的质量为 m，B的质量为 4m。开始时，用手托住 A，使 OA 段绳恰好处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB 绳平行于斜面，此时 B 静止不动，将 A 由静止释放，在其下摆过程中 B始终保持静止。则在绳子到达竖直位置之前，下列说法正确的是（）A物块 B受到的摩擦力方向一直沿着斜面向上 B物块 B受到的摩擦力大小可能始终不变 C小球所受重力的功率一直增大 D地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向

12、右 14质量为 m 的物体以速度 v0在足够大的光滑水平面上运动，从零时刻起，对该物体施加一水平恒力 F，在 t时刻，物体的速度减小到最小值035v，此后速度又不断增大。则下列说法正确的是（）A水平恒力 F大小为025mvt B在 0t时间内，水平恒力做的功为20225mv C在 2t时刻，物体速度大小为为095v 试卷第 7 页，总 10 页 D若零时刻起，水平恒力方向不变，大小变为 2F，则在 t时刻，物体的速度大小仍为v0 三、解答题 15如图所示，在高130mh 的光滑水平平台上，质量1kgm 的小物块压缩弹簧后被锁扣 K锁住，储存了一定量的弹性势能pE。（水平平台的长度大于弹簧的原长

13、）若打开锁扣 K，物块与弹簧脱离后，将以一定的水平速度1v向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的 B点的切线方向进入圆弧形轨道。B点的高度215mh，圆弧轨道的圆心 O 与平台等高，轨道最低点 C的切线水平，并与地面上长为70mL 的水平粗糙轨道CD平滑连接；小物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，取210m/sg。（1）求小物块由 A 到 B的运动时间；（2）求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能pE；（3）若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为，求的取值范围。16如图所示，竖直面内半径为0.8mR 的光滑圆弧轨道固定在竖直面

14、内。轨道的上端点 B和圆心 O 的连线与水平方向的夹角30，下端点 D为轨道的最低点。质量6kgM 的长木板静止在光滑的水平面上，长木板上表面水平且与圆弧轨道相切于 D点。现有质量6kgm 的小滑块 P（可视为质点）从空中的 A点以02.5m/sv 的速度向右水平抛出，恰好从 B点沿轨道切线方向进入轨道，经过 D点滑上原先静止的长木板上，已知长木板上表面粗糙且足够长，重力加速度 g取210m/s，不计空气阻力。求：(1)小滑块经过圆弧轨道上 B 点的速度大小；(2)经过圆弧轨道最低点的 D点时，小滑块对轨道压力的大小；(3)小滑块与长木板组成的系统因摩擦产生的内能。试卷第 8 页，总 10 页

15、 17如图所示，竖直面内固定一倾角为=30的足够长光滑斜面，其上端滑轮的顶端与一个固定的半径 R=1m的光滑圆弧轨道最高点 M在同水平线上，圆弧轨道的圆心角=60，圆心O与圆弧最低点C的连线竖直。可视为质点的A、B两球质量分别为mA=1kg，mB=3kg，用足够长的跨过滑轮及 M点的不可伸长的细绳相连，A球的另一侧与一固定在斜面底端挡板处的弹簧相连，弹簧的劲度系数 k=10N/m。起初用手托住 B球在 M点，细绳恰好伸直但无拉力，不计一切摩擦及滑轮质量，斜面上的细绳、弹簧与斜面平行，之后无初速度释放 B球且细绳始终绷紧，g=10m/s2，求：(1)初始状态弹簧的形变量；(2)B球到达圆弧轨道最

16、低点时，弹簧的形变量及 A、B 两球速度的比值；(3)B球到达圆弧轨道最低点时，A球的速度大小。18如图所示，倾角 37的斜面上，轻弹簧一端固定在 A 点，自然状态时另一端位于 B点。斜面上方有一半径1mR、圆心角等于 143的竖直圆弧形光滑轨道与斜面相切于D处，圆弧轨道的最高点为 M。用质量为 m1=6.3kg的物块将弹簧缓慢压缩至 C点，静止释放后物块到 B 点速度恰好减小为 0。用同种材料、质量为203kgm 的另一小物块将弹簧缓慢压缩到 C点后由静止释放，物块经过 B点后的位移与时间的关系为284xtt(x 单位：m；t单位：s)，若物块经过 D 点后恰能到达 M点，重力加速度210m

17、/sg，sin3706，cos3708 。求：(1)物块与斜面间的动摩擦因数；(2)BD 间的距离 lBD；(3)弹簧被压缩至 C点的弹性势能。试卷第 9 页，总 10 页 19如图所示，物块 B 和 C放在离左端足够远的平台上，用轻弹簧连接，物块 A 和 B用绕过平台边缘的轻质定滑轮的不可伸长的细线连接，三个物块的质量均为 m，B、C与平台间的动摩擦因数均为 0.5，开始时用手托着物块 A，使细线刚好伸直，弹簧处于压缩状态，B、C刚好要滑动，重力加速度为 g，弹簧的劲度系数为 k，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，由静止释放物块 A，求：(1)释放物块 A的瞬间，物块 A 的加速度多大；(2)当物

18、块 C 刚好要向左滑动时，物块 A 的速度多大；(3)当物块 C 刚好要向左滑动时，对物块 C施加一个水平向右的力，使得物块 A运动到最低点过程中，物块 C 一直保持静止，A到最低点时加在物块 C 上的最小力为多大。20如图所示，一斜面体固定在水平地面上，倾角为=300、高度为 h=1.5m一薄木板 B 置于斜面顶端，恰好能保持静止，木板下端连接有一根自然长度为 l0=0.2m 的轻弹簧，木质总质量为 m=1kg，总长度为 L=2.0m一质量为 M=3kg 的小物块 A 从斜面体左侧某位置水平抛出，该位置离地高度 H=1.7m，物块 A 经过一段时间后从斜面顶端沿平行于斜面方向落到木板上并开始

19、向下滑行，已知 A、B 之间的动摩擦因数为32木板下滑到斜面底端碰到挡板时立刻停下，物块 A 最后恰好能脱离弹簧，且弹簧被压缩时一直处于弹性限度内，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，取重力加速度 g=10m/s2，不计空气阻力求：试卷第 10 页，总 10 页 （1）物块 A 落到木板上的速度大小 v；（2）弹簧被压缩到最短时的弹性势能 答案第 1 页，总 18 页 参考答案 1BC【详解】A根据两个物体沿绳子方向的分速度大小相等，则有 vAcos45=vB 解得 2ABvv 故 A 错误；B物体 B的机械能最小时，即为 A到达 C点，此时 A 的速度最大，设为 vAm，此时 B 的速度为 0

20、，根据系统的机械能守恒得 21()sin302BAAhm ghm v 解得 m2BAAm ghvm 故 B 正确；C物块 A 由 P点出发第一次到达 C点过程中，物块 B 从释放到了最低点，此过程中，对 A受力分析，可知绳子的拉力一直做正功，其动能一直增大，故 C 正确；D 物块 A 由 P点出发第一次到达 C 点的过程中，绳子对 B 一直做负功，其机械能一直减小，故 D 错误。故选 BC。2AC【详解】小球不脱离半圆轨道的临界条件有两个：一是恰好从 D 点飞出，小球刚好能从 D 点飞出应满足 2mvmgR 得 minvgR 答案第 2 页，总 18 页 211D12tan2mghmghumg

21、smg Rmv 11.31mh 二是小球在半圆形导轨在 E 点减到速度为零，由动能定理 220tanumghmghumgsmgR 得 29m8h 小球能进入半圆轨道有 33tanumghmghumgs 得 1hm，918mhm 故选 AC。3ABD【详解】A因整个系统不存在摩擦力，故系统的机械能守恒，A正确；B当细线与细杆垂直时，物块的速度为 0，由 M=52m，根据动能定理可得 21522sintanddmvmgdmg 解得 2m/sv 故 B 正确；C若 M=2m时，物块一开始先做向下的加速运动，后做减速运动，圆环先做向上的加速运动，后做减速运动，可知当圆环运动至细线与细杆垂直时，此时 2

22、tansinddmgmgd 即物块重力势能的减少量等于圆环重力势能的增加量，又恰好此时物块的动能为 0，根据机械能守恒可知，此时圆环的速度为 0，即为圆环运动的最高点，随后向下运动，可得圆环作 答案第 3 页，总 18 页 用的区间长度为 0.8mtandx 故 C 错误；D圆环在初始位置上方运动，故可视为圆环在初始位置恰好静止，由此可得 cosMgmg 解得 54Mm 故当满足54Mm时，圆环在初始位置上方运动，D正确；故选 ABD。4ACD【详解】A在1m从 A点运动到 C点的过程中，1m与2m组成的系统只有重力做功，系统的机械能守恒，故 A正确；B设小球1m到达最低点 C时1m，2m，的

23、速度大小分别为1v、2v，由运动的合成分解得 12cos45vv 122vv 故 B 错误；C在1m从 A点运动到 C点的过程中，对1m、2m组成的系统由机械能守恒定律得 22121 12 2112 sin22m gRm gRmvm v 结合122vv，解得 12vgR 若1m运动到 C点时绳断开，至少需要有2gR的速度1m才能沿碗面上升到 B点，现由于1m 答案第 4 页，总 18 页 上升的过程中绳子对它做负功，所以1m不可能沿碗面上升到 B 点，故 C正确；D2m沿斜面上滑过程中，2m对斜面的压力是一定的，斜面的受力情况不变，由平衡条件可知地面对斜面的支持力始终保持恒定。故 D正确。故选

24、 ACD。5ACD【详解】AB设杆与水平方向的夹角为 12sin2ll 解得30 由机械能守恒定律 22BAABB11222lm gm vm v AB0cos30sin3vv 解得 A55glv B155glv A正确，B 错误；C小球 B沿墙下滑2l过程中，杆对 B做功 2BBBB11225lWm vm gmgl C正确；D小球 B沿墙下滑2l过程中，由机械能守恒定律得，A球增加的动能与 B 球增加的动能之和等于 B 球减少的重力势能，所以 A球增加的动能小于 B球减少的重力势能，D 正确。故选 ACD。6BD【详解】答案第 5 页，总 18 页 A P、Q两点处弹簧弹力的大小相等，则由胡克

25、定律可知 P点的压缩量等于 Q 点的伸长量，由几何关系知 4tan533PQdd 则小球位于 P 点时弹簧的压缩量为 1223xPQd 对 P 点的小球由力的平衡条件可知 mgkx 解得 32mgkd 故选项 A 错误；B当小球运动到 Q点时，假设小球甲的速度为 v，此时物体乙的速度为零，又小球甲、物体乙和弹簧组成的系统机械能守恒，则由机械能守恒定律得 4cos53dmgd21tan532mgdmv 解得 83vgd 故选项 B 正确；C小球由 P到 Q 的过程，弹簧的弹性势能先减小后增大，则小球甲和物体乙的机械能之和先增大后减小，故选项 C错误；D由于小球在 P 点和 Q点处，物体乙的速度均

26、为零，则物体乙重力的瞬时功率先增大后减小，故选项 D 正确；故选 BD。7ABC【详解】AB在 P 物体从 A滑到 B的过程中，细线的拉力对 P 做正功，P 的速度增大，P从 B 向右运动的过程中，细线的拉力对 P做负功，P的速度减小，所以 P 运动到 B点时速度最大，此 答案第 6 页，总 18 页 时 Q 的速度为 0。由 A、B系统的机械能守恒可得 2B12()2mvmg Lh 解得 B2()vg Lh 故 A、B正确；C设 P 物体经过 B 后最远到达 C 处时停止前进，则 P 物体从 B到 C 的过程中，绳子中的拉力要大于 P 物体从 A到 B 的过程中的绳子拉力，所以 BC小于 A

27、B，当 P 物体到达 C点时，Q物体还没有回到原位置，由系统机械能守恒可知，此时 Q 物体依然具有向上的速度，所以从 B到 C 的过程中 P 减少的动能大于 Q增加的重力势能，故 C 正确；D根据对称性知，当 P速度再次为零时，Q回到原位置，故 D 错误。故选 ABC。8BD【详解】A08s 内物体的位移 112 2(26)4m14m22x 故 A 错误；BC08s内物体机械能增量 22KP01()sin3790J2EEEm vvmgx 故 B 正确，C错误；D物体在传送带上运动的加速度 21m/svat 根据牛顿第二定律 sinfmgma 物体在传送带上滑行过的路程 11(2 24 2)m4

28、 6(26)4m18m22s 所以，摩擦产生的热量 126JQfs 答案第 7 页，总 18 页 故 D 正确。故选 BD。9B【详解】ABD物体下滑，除重力外有摩擦力做功，根据能量守恒，损失的机械能转化成摩擦产生的内能。由图可知a和b底边相等且等于c的13，故摩擦生热的热量关系为 13abcQQQ 即 33abcQQQ 所以损失的机械能 13abcEEE 即 33abcEEE 故 AD错误，B正确；C设物体滑到底端时的速度为v，根据动能定理得 21cos02mgHmg xmv 则 k3aEmghmg L kbEmghmg L k3cEmghmgL 根据图中斜面高度和底边长度可知滑到底边时动能

29、大小关系为 kkkabcEEE 故 C 错误。故选 B。10A【详解】开始时，杆离圆心的高度 答案第 8 页，总 18 页 2213122hRRR 当 A 球运动到与圆心等高的位置时，如图 由几何关系可知，杆与水平方向的夹角满足 3cos2RR 解得杆与水平方向的夹角30，此时 B 球离圆心的高度 233 sin2hRR 两球沿杆方向的速度相等，两球的速度与杆的夹角相等，因此两球的速度大小总是相等，设与圆心等高的平面为零势能面，A球运动到与圆心等高的位置时，B球的速度大小为 v，根据机械能守恒定律有 21213232mghmghmv 解得 23 13vgR 故选 A。11B【详解】A系统机械能

30、守恒，有 21sin302ABABm ghm ghmmv 代入数据，得 410m/s5v 故 A 错误；答案第 9 页，总 18 页 B物体 B在物体 A落地前，沿斜面上滑 0.8m；设物体 A落地后继续上滑 L，根据机械能守恒 21sin302BBm vm gL 代入数据，得 0.16mL 故物体 B 沿斜面上滑的最大距离为 0.8m0.16m0.96mS 故 B 正确；C对斜面受力分析，有 cos30cos30 cos60ABFm gm g静 代入数据，得 53N2F静 摩擦力方向，水平向右。故 C 错误；D斜面质量未知，故 D错误。故选 B。12B【详解】A以环和重物整体为研究对象，设环

31、在 B点的速度为1v，此时重物的速度为2v，由动能定理得 22121112(1)2sin22mgdmgdmvmv 由关联速度得 12cosvv 联立解得 1(32 2)vgd 故 A 错；B以环为研究对象，开始时，重力大于拉力竖直方向上的分力，物体做加速运动；在后面的运动过程中，由于重物的质量大于环的质量，所以拉力在竖直方向的分力有可能大于环的 答案第 10 页，总 18 页 重力，物体可能做减速运动。但需要判断，假设拉力的分力等于环的重力，设此时绳于竖直方向的夹角为，由平衡条件得 2cosmgmg 解得 6045 可知，当6090时，环做加速直线运动；当4560环做减速直线运动。故 B对；C

32、环刚释放时，由于绳水平，合力为重力，加速度为g,在水平方向上的分加速度为 0，因此重物加速度为 0，由平衡条件得 2Tmg 故 C 错；D根据机械能守恒得，环减少的机械能等于重物增加的机械能，故 D错。故选 B。13D【详解】AB下摆到竖直位置之前，机械能守恒，有 212mvmgL 在最低点，根据牛顿第二定律有 2LFmgmv 解得 F3mg 对 B 受力分析，未释放 A时，由平衡条件得 B所受的静摩擦力 f4302Fmgsinmg 方向沿斜面向上，在 A 到达最低点的瞬间，有 f430FFmgsinmg 方向沿斜面向下，物块 B受到的摩擦力先减小后增大，故 A，B 错误；C小球在最高点速度为

33、 0，重力功率为 0，运动过程中竖直方向的分速度不为 0，重力功率 答案第 11 页，总 18 页 不为 0，在最低点竖直方向的分速度为 0，重力功率为 0，因此小球所受重力的功率先增大后减小。故 C 错；D将 A由静止释放，在其下摆过程中 B 始终保持静止，在绳子到达竖直位置之前，把斜面与物块 B 看做整体，绳子始终有拉力，此拉力水平向左有个分力，而整体保持静止，水平方向受力平衡，因此，地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右，故 D正确。故选 D。14D【详解】A因为物体的最小速度不等于零，所以力 F与 v0方向是不共线的，根据曲线运动的规律，此最小速度应该是初速度 v0在垂直于 F方向的分量

34、，初速度的另一个与力 F 方向相反的分量大小应为 2002034()55Fvvvv 即物体在沿着力 F 相反的方向的分运动是匀减速运动，经时间 t减到零，由运动学公式可知 045vvatt 根据牛顿第二定律可知，水平恒力 F大小为 045mvFmat 故 A 错误；B 由动能定理可知，在 0t时间内，水平恒力做的功为 2220001318()25225Wmvmvmv 故 B 错误；C由速度公式可知，在 2t时刻，物体沿力 F 方向的速度大小为 0000044444(2)(2)()(2)55555Fvvvatvatvtvt 在 2t时刻，物体速度大小为 210203()5Fvvvv 故 C 错误

35、；D若零时刻起，水平恒力方向不变，大小变为 2F，由牛顿第二定律可知，物体的加速度 答案第 12 页，总 18 页 变为 2a，由速度公式可知，在 t时刻，物体沿力 F方向的速度大小为 00004444(2)(2)5555Fvvva tvtvt 在 2t时刻，物体速度大小为 220203()5Fvvvv 故 D 正确；故选 D。15（1）3s；（2）50J；（3）1162或17【详解】（1）设从 A运动到 B 的时间为 t 则 21212hhgt 解得3st （2）由1Rh，所以60BOC小物块平抛的水平速度是1v，则 1tan60gtv 解得110m/sv 故 2p1150J2Emv（3）设

36、小物块在水平轨道CD上通过的总路程为 s 小物块恰妤与墙壁发生碰撞，路程的最小，即路程的最小值是 minsL 路程最小时，动摩擦因数最大，由能量守恒知 211maxmin12mghmvmgs 得 答案第 13 页，总 18 页 max12 小物块与墙壁一次发生碰撞，恰好返回到 B 点速度为零 根据动能定理 12111202mg hhmg Lmv 得 117 若17小物块从 B 点滑出，符合要求；若小物块从 B 点返回，路程的最大值为 max3sL 路程最大时，动摩擦因数最小 211minmax12mghmvmgs 得 min16 即1162或17 16(1)5m/s；(2)427.5N；(3)

37、73.5J【详解】(1)小滑块先做平抛运动时，恰好从 B点沿轨道切线方向进入轨道 设 B 点的速度大小为Bv，有 0Bsin30vv 整理后解得 B5m/sv (2)小滑块从 B点到达最低点 D 的过程中，满足机械能守恒，有 答案第 14 页，总 18 页 22DB11sin3022mg RRmvmv 解得 D7m/sv 2DvFmgmR支 由牛顿第三定律，小滑块经过 D点时对轨道的压力大小有 NFF支 解得 N427.5NF (3)小滑块与长木板组成的系统动量守恒，取水平向左为正方向，由动量守恒定律得()DmvMm v 解得 D3.5m/smvvMm 小滑块与长木板组成的系统因摩擦产生的内能

38、 22k11()22DQEmvMm v 解得 73.5JQ 17(1)0.5m；(2)伸长 0.5m，3:2；(3)2m/s【详解】(1)对 A 的初始状态进行受力分析可得 1sinAm gkx 解得初始状态弹簧的压缩量 x1=0.5m(2)由几何关系可得 B 球到达圆弧轨道最低点时，A 球沿斜面上升的距离 x=R=1m 此时弹簧的伸长量为 答案第 15 页，总 18 页 x2=x-x1=0.5m 由于 A、B两球是用不可伸长的细绳相连，所以 B到达圆弧轨道最低点时，A、B两球的速度满足 ABsin60vv 解得 AB:3:2vv (3)由于 x1=x2 所以初末状态弹簧的弹性势能相等 E弹=

39、0 由弹簧及 A、B两球组成的系统机械能守恒定律可得 22BAAABB11(1cos)sin22m gRm gxm vm v 解得 vA=2m/s 18(1)0.25；(2)9m8；(3)10.08J【详解】(1)由物块 m2经物块经过 B点后的位移与时间的关系为284xtt，可知，物块经过 B 点时的速度为 8m/sBv 从 B 到 D的过程中加速度大小为 28m/sa 根据牛顿第二定律，有 sin37cos37mgmgma 解得 0.25(2)设物块 m 经过 M点的速度为 vM，由牛顿第二定律得 答案第 16 页，总 18 页 2MmvmgR 物块从 D 到 M 的过程中，根据机械能守恒

40、定律得 2211(1 cos37)22DMmvmgRmv 物块从 B 到 D的过程中，有 222DBBDvval 解得 9m8BDl(3)物块 m1从 C 到 B点，由功能关系得 p11sincosBCEm gm gl 物块 m2从 C 到 B点，由功能关系得 2p2201(sincos)2BCBEm gm glm v 解得 p10.08JE 19(1)12g；(2)g2mk；(3)mg【详解】(1)没有释放物块 A时，以 C为研究对象，根据平衡条件可得弹簧的弹力 Fmg 设释放物块 A 的一瞬间，A的加速度为 a，根据牛顿第二定律有 对物块 A mgTma 对物块 B TFmgma 解得 答

41、案第 17 页，总 18 页 12ag(2)没有释放物块 A时，弹簧的压缩量 1mgxk 当物块 C 刚好要向左滑动时，弹簧的伸长量 2mgxk 当物块 C 刚好要向左滑动时，设物块 A 的速度为1v，根据能量守恒 21212122mg xxmg xxmv 解得 2vmgk(3)当物块 C 刚开始向左滑动时，物块 A 达到最大速度，设此后又向下运动 h高度，速度变为零，物块 A 从最大速度运动到最低点的过程中，根据能量守恒 2p122mghmvmghE 由于物块 B在克服弹簧的弹力做功时，弹力与物块运动的位移成线性关系，因此有 22p2k xhkxEh 解得 mghk 对物块 C 研究，设最小

42、力为 F，根据力的平衡有 2Fmgk xh 解得 Fmg 20（1）4m/s（2）5J【解析】（1）物块 A落到木板前做平抛运动，竖直方向：2g(Hh)vy2，得：vy2m/s 答案第 18 页，总 18 页 物块 A落到木板时的速度大小为：v 30yvsin4m/s（2）由木板恰好静止在斜面上，得到斜面与木板间的摩擦因数 0应满足：mgsin300mgcos30 得：0tan3033 物块 A在木板上滑行时，以 A 为对象有：2 30302.5/AMgcosMgsinam sM（沿斜面向上）以木板 B 为对象有：02303030 7.5/BMgcosmgsinMm gcosam sm（沿斜面

43、向下）假设 A与木板达到 v共时，A还没有压缩弹簧且木板还没有到达底端，则有：v共=aBt=v-aAt 解得：v共3m/s，t=0.4s 此过程，1.42Avvxtm共，0.612sin30Bvhxtmm共 故xxA-xB=0.8mL-l0=1.8m，说明以上假设成立 共速后，由于（M+m）gsin30=0（M+m）gcos30，A 与木板 B一起匀速到木板与底端挡板碰撞，木板停下，此后 A做匀减速到与弹簧接触的过程，设接触弹簧时 A的速度为 vA，有：2202()AAaLlxvv共 解得：vA2m/s 设弹簧最大压缩量为 xm，A从开始压缩弹簧到刚好回到原长过程有：Q2Mgxmcos30=12MvA2 得：Q=6J，215mxm A从开始压缩弹簧到弹簧最短过程有：21130522pmAmEMvMgx sinQJ 即弹簧压缩到最短时的弹性势能为 5J 点睛：本题综合考查了平抛运动、牛顿运动定律、运动学公式及能量守恒定律，过程复杂，综合性较强，对学生的要求较高，要加强这类题型的训练