(江苏专用)2019高考物理一轮复习单元检测五机械能

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2019年高考物理大一轮复习江苏专版课件：第五章机械能第2讲精品

例3 如图4甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面AB的A处连接一
粗糙水平面OA，OA长为4 m.有一质量为m的滑块，从O处由静止开始受
一水平向右的力F作用.F只在水平面
上按图乙所示的规律变化.滑块与OA
间的动摩擦因数μ＝0.25，g取10 m/s2，
试求：
(1)滑块运动到A处的速度大小；
图4
答案 5 2 m/s
例1 人用手托着质量为m的物体，从静止开始沿水平方向运动，前进距离s后，速度为v(物体与手始终相对静止)，物体与人手掌之间的动摩擦因数为μ，则人对物体做的功为
A.mgs C.μmgs＋12mv2
B.0
√D.12mv2
答案
变式1 (多选)质量为m的物体在水平力F的作用下由静止开始在光滑地面上运动，前进一段距离之后速度大小为v，再前进一段距离使物体的速度增大为2v，则
例4 (2017·苏州市期中)现代休闲观光业发展方兴未艾，如图5所示为一
滑草场的侧面示意图.某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别
为45°和37°的滑道组成.质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由
下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于
滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能
量损失和空气阻力，重力加速度为g，sin 37°＝
图2 答案 2 m/s
解析答案
(2)滑块在B点的速度大小vB；答案 4.29 m/s 解析对 B→C 过程，由动能定理得－mgR(1＋cos 37°)＝12mvC2－12mvB2
vB＝ vC2＋2gR1＋cos 37°≈4.29 m/s
解析答案
(3)A、B两点间的高度差h. 答案 1.38 m 解析滑块在 A→B 的过程，由动能定理得 mgh－mgμcos 37°·sinh37°＝12mv B2－0 代入数据解得h＝1.38 m

高考物理一轮复习第五章实验五验证机械能守恒定律讲义

验证机械能守恒定律一、实验目的验证机械能守恒定律。

二、实验器材铁架台(含铁夹)、打点计时器、学生电源(交流4～6 V)、纸带(数条)、复写纸、导线、毫米刻度尺、重物(带纸带夹)。

突破点(一) 实验原理与操作[例1] 在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为50 Hz ，依次打出的点为0,1,2,3,4，…，n 。

则：(1)如用第2点到第6点之间的纸带来验证，必须直接测量的物理量为____________、____________、____________，必须计算出的物理量为____________、____________，验证的表达式为____________________。

(2)下列实验步骤操作合理的排列顺序是______(填写步骤前面的字母)。

A ．将打点计时器竖直安装在铁架台上B ．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C ．取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做实验D ．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带E ．选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h 1，h 2，h 3，…，h n ，计算出对应的瞬时速度v 1，v 2，v 3，…，v nF ．分别算出12mv n 2和mgh n ，在实验误差允许的范围内看是否相等 [答案] (1)第2点到第6点之间的距离h 26第1点到第3点之间的距离h 13 第5点到第7点之间的距离h 57第2点的瞬时速度v 2 第6点的瞬时速度v 6mgh 26＝12mv 62－12mv 22 (2)ADBCEF[由题引知·要点谨记]1.实验原理的理解[对应第1题] 1两种验证方法①利用起始点和第n 点计算。

代入gh n 和12v n 2，如果在实验误差允许的条件下，gh n ＝12v n 2，则能验证机械能守恒定律。

②任取两点计算A 、B ，测出h AB ，算出gh AB 。

b.算出12v B 2－12v A 2的值。

江苏专版2019版高考物理一轮复习精选提分综合练单元检测五机械能_312

单元检测五机械能考生注意：1．本试卷共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．3．本次考试时间90分钟，满分100分．4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整．一、单项选择题(本题共6小题，每小题3分，共计18分．每小题只有一个选项符合题意)1.(2017·东台市模拟)如图1所示，轻质弹簧左端固定，右端与质量为m 的小滑块甲接触(但不相连结)，用一水平力推着滑块甲缓慢压缩弹簧，将弹簧压缩到一定长度时，突然撤去推力，滑块被弹簧弹出，在桌面上滑动后由桌边水平飞出，落到地面上的a 点，落地时速度为v .若将小滑块甲换成质量为2m 的小滑块乙，弹簧压缩的长度相同，忽略两滑块与桌面间的摩擦力和空气阻力，小滑块乙落到地面时( )图1A ．落点在a 的左侧，落地速度小于vB ．落点在a 的右侧，落地速度小于vC ．落点在a 的左侧，落地速度大于vD ．落点在a 的右侧，落地速度大于v2．(2018·南京市三校联考)质量为m 的物体，在距地面h 高处以g 3的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法正确的是( )A ．物体的重力势能减少13mgh B ．物体的机械能减少13mgh C ．物体的动能增加13mgh D ．重力做功13mgh 3．(2017·扬州中学模拟)如图2所示，质量为m 的物块从A 点由静止开始下落，加速度是g 2，下落高度H 到B 点后与一轻弹簧接触，又下落h 后到达最低点C ，在由A 运动到C 的过程中，空气阻力恒定，则( )图2A ．物块机械能守恒B ．物块和弹簧组成的系统机械能守恒C ．物块机械能减少12mg (H ＋h ) D ．物块和弹簧组成的系统机械能减少12mg (H ＋h ) 4．(2018·阜宁中学调研)物体放在水平地面上，在水平拉力的作用下，沿水平方向运动，在6 s 内其速度与时间关系的图象和拉力的功率与时间关系的图象如图3甲、乙所示，由图象可以求得物体的质量为(取g ＝10 m/s 2)( )图3A ．2 kgB ．2.5 kgC ．3 kgD ．3.5 kg5．(2017·启东中学期中)在地面上方的A 点以E 1＝3 J 的初动能水平抛出一小球，小球刚落地时的动能为E 2＝7 J ，落地点在B 点，不计空气阻力，则A 、B 两点的连线与水平方向的夹角为( )A ．30° B．37° C．45° D．60°6．(2018·海安中学段考)如图4所示，重10 N 的滑块在倾角为30°的斜面上，从a 点由静止开始下滑，到b 点开始压缩轻弹簧，到c 点时达到最大速度，到d 点(图中未画出)开始弹回，返回b 点离开弹簧，恰能再回到a 点．若bc ＝0.1 m ，弹簧弹性势能的最大值为8 J ，则下列说法正确的是( )图4A．轻弹簧的劲度系数是50 N/mB．从d到b滑块克服重力做功8 JC．滑块的动能最大值为8 JD．从d点到c点弹簧的弹力对滑块做功8 J二、多项选择题(本题共6小题，每小题4分，共计24分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)7．(2017·射阳中学月考)如图5甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示．设物块与地面间的最大静摩擦力F fm的大小与滑动摩擦力大小相等，则t1～t3时间内( )图5A．t1时刻物块的速度为零B．t2时刻物块的加速度最大C．t3时刻物块的动能最大D．t1～t3时间内F对物块先做正功后做负功8.(2017·盐城市三模)如图6所示，光滑的斜面A静止在光滑水平面上，将物块B轻轻放到A上，并由静止释放，在B沿斜面下滑的同时，斜面A沿水平方向向右做匀加速运动，则此过程中( )图6A．B机械能守恒B．B对A的压力逐渐变小C．B做初速度为零的匀加速直线运动D．B对A的压力做功与A对B的支持力做功代数和为零9．(2017·苏北四市期中)如图7所示，物块用一不可伸长的轻绳跨过小滑轮与小球相连，与小球相连的轻绳处于水平拉直状态．小球由静止释放运动到最低点过程中，物块始终保持静止，不计空气阻力．下列说法正确的有( )图7A ．小球刚释放时，地面对物块的摩擦力为零B ．小球运动到最低点时，地面对物块的支持力可能为零C ．上述过程中小球的机械能守恒D ．上述过程中小球重力的功率一直增大10.(2017·南京市9月调研)如图8所示，质量为1 kg 的小球静止在竖直放置的轻弹簧上，弹簧劲度系数k ＝50 N/m.现用大小为5 N 、方向竖直向下的力F 作用在小球上，当小球向下运动到最大速度时撤去F (g 取10 m/s 2，不计空气阻力，已知弹簧一直处于弹性限度内)，则小球( )图8A ．返回到初始位置时的速度大小为1 m/sB ．返回到初始位置时的速度大小为 3 m/sC ．由最低点返回到初始位置过程中动能一直增加D ．由最低点返回到初始位置过程中动能先增加后减少11.(2017·启东中学期中)如图9所示，固定在竖直平面内的光滑圆环半径为R ，圆环上套有质量分别为m 和2m 的小球A 、B (均可看成质点)，且小球A 、B 用一长为2R 的轻质细杆相连，在小球B 从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(已知重力加速度为g ，不计空气阻力)．下列说法正确的是( )图9A ．B 球减少的机械能等于A 球增加的机械能B ．B 球减少的重力势能等于A 球增加的重力势能C ．B 球的最大速度为4gR 3D ．A 球克服细杆阻力所做的功为83mgR 12．(2017·徐州市考前模拟)如图10所示，轻弹簧一端固定于O 点，另一端与小滑块连接．把滑块放在光滑固定斜面上的A 点，此时弹簧恰好水平．将滑块从A 点由静止释放，经B 点到达位于O 点正下方的C 点．当滑块运动到B 点时，弹簧恰处于原长且与斜面垂直．已知弹簧原长为L ，斜面倾角θ小于45°，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g.在此过程中，( )图10A．滑块的加速度可能一直减小B．滑块经过B点时的速度可能最大C．滑块经过C点的速度大于2gL cos θD．滑块在AB过程中动能的增量比BC过程小三、非选择题(本题共6小题，共计58分)13.(6分)(2017·东台市5月模拟)某实验小组要探究动能定理，选取的实验装置如图11所示．图11(1)实验时，在没有连接橡皮筋前，将木板的左端用小木块垫起，使木板倾斜合适的角度，平衡摩擦力，这样做的目的是________________________________ .(2)实验的主要步骤如下①使小车在一条橡皮筋的作用下由某位置静止弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功为W.②再用完全相同的2条、3条……橡皮筋作用于小车，每次由静止在________(选填“相同”或“不同”)位置释放小车，使橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W、……③分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3……④作出W－v图象，则下列符合实际的图象是________．(填字母序号)(3)若该实验小组实验时遗忘了平衡摩擦力，也完成了整个实验，那么当小车速度最大时，橡皮筋处于__________状态(选填“伸长”或“原长”)．(4)该实验小组将橡皮筋的两端固定在桌子的右侧边上，小车用细线与橡皮筋的中点相连，开始时，橡皮筋刚好伸直，将小车向左移动距离s(已知)后由静止释放，测出橡皮筋到原长时小车的速度v，依次增加橡皮筋的根数，保持s不变，重复上述实验步骤，以橡皮筋对小车做功W为纵坐标，以v2为横坐标，得到一条直线，根据直线与纵轴的截距与斜率，________(选填“能”或“不能”)求出小车与水平桌面之间的动摩擦因数．14．(8分)(2017·涟水中学第三次检测)某实验小组用图12甲所示装置研究系统在金属轨道上运动过程中机械能是否守恒：将一端带有滑轮的长金属轨道水平放置，重物通过细绳水平牵引小车沿轨道运动，利用打点计时器和纸带记录小车的运动．图12(1)本实验中小车质量________(填“需要”或“不需要”)远大于重物质量；(2)将小车靠近打点计时器，将穿好的纸带拉直，接通电源，释放小车．图乙是打出的一条清晰纸带，0点是打下的第一个点，1、2、3、4、5是连续的计数点，0点和计数点1之间还有多个点(图中未画出)，相邻计数点间的时间间隔为0.02 s．在打计数点4时小车的速度v＝________ m/s(保留三位有效数字)．若已知重物的质量为m，小车的质量为M，则从点0到点4的过程中，系统减少的重力势能为____________ J，增加的动能为______________ J(g取9.8 m/s2，数字保留两位小数)．15.(10分)(2017·南通市、如皋市第二次质检)如图13所示，AB是倾角为θ＝53°的粗糙直轨道，BCD是半径为R的光滑圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切．一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动)．已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ＝0.5，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.求：图13(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程s；(2)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D(E、O、D为同一条竖直直径上的3个点)，释放点距B点的距离L应满足什么条件；(3)若物体从距B点d＝3R处静止滑下，则物体离开圆轨时离圆心O点的高度是多少？16．(10分)(2018·仪征中学学情检测)如图14所示，一劲度系数很大的轻弹簧一端固定在倾角为θ＝30°的斜面底端，将弹簧压缩至A点锁定，然后将一质量为m的小物块紧靠弹簧放置，物块与斜面间动摩擦因数μ＝36，解除弹簧锁定，物块恰能上滑至B点，A、B两点的高度差为h0，已知重力加速度为g.图14(1)求弹簧锁定时具有的弹性势能E p.(2)求物块从A到B所用的时间t1与从B返回到A所用的时间t2之比．(3)若每当物块离开弹簧后，就将弹簧压缩到A点并锁定，物块返回A点时立刻解除锁定．设斜面最高点C的高度H＝2h0，试通过计算判断物块最终能否从C点抛出？17．(12分)(2018·如皋市质量检测一)如图15所示，将质量为m＝1 kg的小物块放在长为L＝1.5 m的小车左端，车的上表面粗糙，物块与车上表面间动摩擦因数μ＝0.5，直径d＝1.8 m的光滑半圆形轨道固定在水平面上且直径MON竖直，车的上表面和轨道最低点高度相同，距地面高度h＝0.65 m，开始车和物块一起以10 m/s的初速度在光滑水平面上向右运动，车碰到轨道后立即停止运动，取g＝10 m/s2，求：图15(1)小物块刚进入半圆形轨道时对轨道的压力；(2)小物块落地点至车左端的水平距离．18.(12分)(2018·田家炳中学调研)如图16所示，传送带A、B之间的距离为L＝3.2 m，与水平面间夹角θ＝37°，传送带沿顺时针方向转动，速度恒为v＝2 m/s，在上端A点无初速度放置一个质量为m＝1 kg、大小可视为质点的金属块，它与传送带的动摩擦因数为μ＝0.5，金属块滑离传送带后，经过弯道，沿半径R＝0.4 m的光滑圆轨道做圆周运动，刚好能通过最高点E，已知B、D两点的竖直高度差为h＝0.5 m(取g＝10 m/s2)．求：图16(1)金属块经过D点时的速度大小；(2)金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功．答案精析1．A [设弹簧被压缩至一定长度时，弹性势能为E p ，根据机械能守恒定律可得E p ＝12mv 02，即v 0＝2E p m ，小滑块从桌边飞出后做平抛运动，故有h ＝12gt 2，x ＝v 0t ，解得x ＝2E p m ·2h g ＝2E p h mg，换成滑块乙，由于质量增大了，所以落地点与桌边的水平距离减小了，即落在a 点的左侧；落地速度大小为v ＝v 02＋2gh ，因v 0减小，所以落地速度变小，故A 正确．]2．C [物体落地过程中，重力做功W G ＝mgh ，重力势能减少mgh ，A 、D 项错误；由动能定理可得ΔE k ＝W 合＝mah ＝13mgh ，C 项正确；由功能关系可得ΔE ＝W 合－mgh ＝－23mgh ，所以机械能减少了23mgh ，B 项错误．] 3．D [对于物块来说，从A 到C 要克服空气阻力做功，从B 到C 又将一部分机械能转化为弹簧的弹性势能，因此机械能肯定减少，故A 错误．对于物块和弹簧组成的系统来说，物块减少的机械能等于克服空气阻力所做的功和弹簧弹性势能增加量之和，因此整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功，故B 错误．由A 运动到C 的过程中，物块的动能变化为零，重力势能减少量等于机械能的减少量，所以物块机械能减少mg (H ＋h )，故C 错误．物块从A 点由静止开始下落，加速度是12g ，根据牛顿第二定律得F f ＝mg －ma ＝12mg ，所以空气阻力所做的功W f ＝－12mg (H ＋h )，整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功，所以物块和弹簧组成的系统机械能减少12mg (H ＋h )，故D 正确．] 4．B [匀速运动时拉力等于摩擦力，F 2＝F f ＝P v ＝104N ＝2.5 N. 物体做匀加速直线运动时，拉力为恒力，v 随时间均匀增大，所以P 随时间均匀增大．F 1＝P ′v ′＝304N ＝7.5 N. F 1－F f ＝ma ，a ＝42m/s 2＝2 m/s 2可得m ＝2.5 kg.故B 正确，A 、C 、D 错误．]5．A [设小球的质量为m ，小球的初动能为E 1＝3 J ，即12mv 02＝3 J ，所以小球的初速度为v 0＝2E 1m＝6m ，小球的末动能E 2＝7 J ，根据E 2＝12mv 2＝7 J ，所以小球的末速度为v ＝2E 2m ＝14m ，所以小球在竖直方向上的速度大小为v y ＝v 2－v 02＝8m ，设A 、B 两点的连线与水平方向的夹角为θ，则tan θ＝y x ＝12gt 2v 0t ＝gt 2v 0＝v y 2v 0＝8m 26m＝33，所以θ＝30°.] 6．A [整个过程中，滑块从a 点由静止释放后还能回到a 点，说明机械能守恒，即斜面是光滑的．滑块到c 点时速度最大，所受合力为零，由平衡条件和胡克定律有：kx bc ＝mg sin 30°，解得：k ＝50 N/m ，A 项正确；由d 到b 的过程中，弹簧弹性势能一部分转化为重力势能，一部分转化为动能，B 项错误；滑块由d 到c 点过程中，滑块与弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧弹性势能一部分转化为重力势能，一部分转化为动能，到c 点时滑块的动能为最大值，最大动能一定小于8 J ，又弹性势能减少量小于8 J ，所以弹簧弹力对滑块做功小于8 J ，C 、D 项错误．]7．ABC [t 1时刻前，拉力小于最大静摩擦力，物块静止不动，故A 正确；物块做加速运动时，根据牛顿第二定律得，a ＝F －F fm m，随着拉力F 的增大而增大，t 2时刻，拉力F 最大，则物块的加速度最大，故B 正确；t 3时刻后合力反向，物块由于惯性减速前进，故t 3时刻A 的速度最大，动能最大，故C 正确；t 1～t 3时间内速度方向没有改变，力F 方向也没变，所以F 对物块A 一直做正功，故D 错误．]8．CD9．AC [小球刚释放时，绳子拉力为零，地面对物块的摩擦力为零，选项A 正确；小球运动到最低点时，绳子向上的拉力与小球重力的合力提供向心力，绳子此时对物块有斜向上的拉力，物块要保持平衡，必须受到向左的摩擦力，因而物块与地面间必须存在弹力作用，选项B 错误；绳子对小球的拉力始终与小球的速度垂直，不做功，小球的机械能守恒，选项C 正确；小球在竖直方向的速度先增加后减小，所以重力的瞬时功率先增加后减小，选项D 错误．] 10．AC [初始时弹簧的压缩量x 1＝mg k ＝1×1050m ＝0.2 m ，小球向下运动到最大速度时合力为零，由平衡条件得：mg ＋F ＝kx 2，得x 2＝0.3 m ，则小球从开始向下运动到速度最大的位置通过的位移x ＝x 2－x 1＝0.1 m ，从开始到返回初始位置的过程，运用动能定理得Fx ＝12mv 2，解得，小球返回到初始位置时的速度大小为v ＝1 m/s ，故A 正确，B 错误；由最低点返回到初始位置过程中，弹簧对小球的弹力一直大于重力，则小球做加速运动，动能一直增加，故C 正确，D 错误．]11．AC [小球A 、B 与轻质细杆组成的系统只有重力做功，系统的机械能守恒，小球B 减少的机械能应等于小球A 增加的机械能，所以A 正确；根据机械能守恒定律可知，小球B 减少的重力势能应等于小球A 增加的重力势能与两小球增加的动能之和，所以B 错误；根据机械能守恒定律，系统减少的重力势能为ΔE p 减＝2mg ·2R －mg ·2R ，系统增加的动能为ΔE 增＝12mv 2＋12·2mv 2，由ΔE p 减＝ΔE 增，解得B 球的最大速度为v ＝4gR 3，所以C 正确；对A 球由动能定理应有：－mg ·2R ＋W ＝12mv 2，解得：W ＝83mgR ，W 为正值说明细杆对球A 做正功，所以D 错误．] 12．AC13．(1)保证橡皮筋拉力做的功就是合外力做的功 (2)②相同④D (3)伸长 (4)不能14．(1)不需要 (2)2.30 5.18m 2.65(m ＋M )解析 (1)本实验中为了验证机械能守恒定律，两物体的质量均要考虑，故不需要使小车的质量远大于重物的质量；(2)打点4时的速度v ＝s 352T ＝0.576 0－0.484 00.04＝2.30 m/s ；点0到点4过程中重力势能的减小量ΔE p ＝mgh ＝9.8×0.529 0m ≈5.18m ；动能的增加量ΔE k ＝12(m ＋M )v 2＝12×(2.30)2(m ＋M )≈2.65(m ＋M )．15．(1)2R (2)L ≥4.2R (3)0.6R解析 (1)因为在AB 轨道上摩擦力始终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为2θ的圆弧上往复运动．对整个过程，由动能定理得：mgR ·cos θ－μmg cos θ·s ＝0，解得总路程为：s ＝R μ＝R0.5＝2R ； (2)设物体刚好能到D 点，由牛顿第二定律得：mg ＝m v D 2R，对全过程，由动能定理得：mgL 0sin θ－μmg cos θ·L 0－mgR (1＋cos θ)＝12mv D 2－0，解得：L 0＝3＋2cos θ2(sin θ－μcos θ)·R ＝4.2R ；故L ≥4.2R(3)设物体离开圆轨时，所在半径与水平方向夹角为β，由牛顿第二定律得：mg sin β＝m v 2R ，从释放点到离开轨道的过程，由动能定理得：mg (d sin θ－R cos θ－R sin β)－μmgd cos θ＝12mv 2－0解得：sin β＝0.6，距圆心高为：h ＝R sin β＝0.6R .16．见解析解析 (1)物块受到的滑动摩擦力F f ＝μmg cos θ，A 到B 过程由功能关系有－F f ·h 0sin θ＝mgh 0－E p ，解得E p ＝32mgh 0. (2)因弹簧劲度系数很大，可认为弹簧压缩量较小，弹簧作用时间可忽略不计．设上升、下降过程物块加速度大小分别为a 1和a 2，则mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 1，mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2，由运动学公式得12a 1t 12＝12a 2t 22，解得t 1t 2＝33. (3)足够长时间后，上升的最大高度设为h m ，则由能量关系知，来回克服阻力做功等于补充的弹性势能2F f ·h msin θ＝E p ，解得h m ＝32h 0＜2h 0，所以物块不可能到达C 点，即不能从C 点抛出． 17．(1)104.4 N ，方向竖直向下 (2)3.4 m解析 (1)车停止运动后取小物块为研究对象，设其到达车右端时的速度为v 1，由动能定理得－μmgL ＝12mv 12－12mv 02 解得v 1＝85 m/s 刚进入半圆形轨道时，设物块受到的支持力为F N ，由牛顿第二定律得F N －mg ＝m v 12R，又d ＝2R 解得F N ≈104.4 N由牛顿第三定律知小物块对轨道的压力F N ′＝104.4 N ，方向竖直向下．(2)若小物块能到达半圆形轨道最高点，则由机械能守恒得12mv 12＝2mgR ＋12mv 22 解得v 2＝7 m/s设小物块恰能过最高点的速度为v 3，则mg ＝m v 32R解得v 3＝gR ＝3 m/s因v 2＞v 3，故小物块从半圆形轨道最高点做平抛运动，h ＋2R ＝12gt 2，x ＝v 2t联立解得x ＝4.9 m故小物块距车左端距离为x －L ＝3.4 m.18．(1)2 5 m/s (2)3 J解析 (1)对金属块在E 点有mg ＝m v E 2R，解得v E ＝2 m/s在从D 到E 过程中，由动能定理得－mg ·2R ＝12mv E 2－12mv D 2 解得v D ＝2 5 m/s.(2)金属块在传送带上运行时有，mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 1，解得a 1＝10 m/s 2. 设经位移x 1金属块与传送带达到共同速度，则 v 2＝2a 1x 1解得x 1＝0.2 m<3.2 m继续加速过程中mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2解得a 2＝2 m/s 2由v B 2－v 2＝2a 2x 2，x 2＝L －x 1＝3 m解得v B ＝4 m/s在从B 到D 过程中，由动能定理： mgh －W f ＝12mv D 2－12mv B 2解得W f ＝3 J ．。

2019年高考物理大一轮复习第05章机械能第4讲功能关系

1．判断正误 (1)在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的．( ) (2)既然能量在转移或转化过程中是守恒的，故没有必要节约能源．( ) (3)节约可利用能源的目的是为了减少污染排放．( ) (4)滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化．( ) (5)一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少．( ) 答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√
3．如图，质量为M的长木板放在光滑的水平面上，现有一质量为m的小物块以初速度v0从木板的一端滑向另一端，当小物块在木板上滑过距离d二者的速度相同均为v，此过程中木板前进的位移为x1，设小物块与木板间的滑动摩擦力为f.
根据动能定理可列出以下方程：对木板：fx1＝12Mv2，对物块：－f(x1＋d)＝12mv2－12mv20
A．动能增加了1 900 J B．动能增加了2 000 J C．重力势能减少了1 900 J D．重力势能减少了2 000 J 答案：C
4．质量为 m 的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为45g，在物体下落 h 的过程中，下列说法中错误的是( )
A．物体的动能增加了4m5gh B．物体的机械能减少了4m5gh C．物体克服阻力所做的功为m5gh D．物体的重力势能减少了 mgh 答案：B
B．陨石下落时，动能转化为重力势能 C．陨石坠入地球是机械能转化为内能的过程 D．“鸡蛋大的陨石砸在地上就是一个坑”，说明陨石对地面做了功答案：CD
3．(2016·四川卷)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J．韩晓鹏在此过程中( )
由以上两式可得到以下各等式：

2019届高三物理一轮复习第5章机械能章末检测

2019届高三物理一轮复习第5章机械能章末检测一、选择题(本题共13小题，每小题5分，共65分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1．(2016·余姚学考模拟)关于弹性势能，下列说法中正确的是( )A．当弹簧变长时弹性势能一定增大B．当弹簧变短时弹性势能一定减小C．在拉伸长度相同时，k越大的弹簧的弹性势能越大D．弹簧在拉伸时弹性势能一定大于压缩时的弹性势能C[弹簧弹性势能的大小除了跟劲度系数k有关外，还跟它的形变量有关．如果弹簧原来处在压缩状态，当它变短时，它的弹性势能增大，当它变长时，它的弹性势能应先减小，在原长处它的弹性势能最小，所以A、B、D都不对．故选C.]2．如图1所示为跳伞爱好者表演高楼跳伞的情形，他们从楼顶跳下后，在距地面一定高度处打开伞包，最终安全着陆，则跳伞者( )图1A．机械能一直减小B．机械能一直增大C．动能一直减小D．重力势能一直增大A[由于跳伞者所受的拉力和空气阻力对跳伞者做负功，由功能关系知，跳伞者的机械能一直减小，A正确，B错误；动能先增大后减小，C项错；重力一直做正功，重力势能一直减小，D项错．]3.如图2所示，质量为m的物体在恒力F的作用下以一定的初速度竖直向上运动，物体的加速度方向向下，空气阻力不计，则物体的机械能( )图2【导学号：81370224】A．一定增加B．一定减少C．一定不变D．可能增加，也可能减少A [因为物体向上运动，恒力F 做正功，物体的机械能一定增加，故A 正确，B 、C 、D 错误．]4.如图3所示，A 、B 两物块叠放在一起，用细绳将A 连接在墙上，用力F 拉着B 向右移动．用F 拉、F AB ，F BA 分别表示细绳的拉力、A 对B 的摩擦力和B 对A 的摩擦力，则下列说法中正确的是( )图3A ．F 做正功，F AB 做负功，F BA 做正功，F 拉不做功B ．F 和F BA 做正功，F 拉和F AB 不做功C ．F 做正功，F AB 做负功，F BA 和F 拉不做功D ．F 做正功，其他力都不做功C [由W ＝Fl cos α和题意知，力F 的作用点的位移不为零，且与F 方向相同，故F 做正功；细绳的拉力F 拉的作用点的位移为零，故F 拉不做功；F AB 的作用点的位移不为零，且与F AB 方向相反，故F AB 做负功；F BA 的作用点的位移为零，故F BA 不做功．所以选项C 正确．]5.(2015·浙江1月学考)如图4所示，在某次马戏表演中，一根轻质细绳穿过轻质定滑轮，一端系有重物．一只猴子在驯兽师的引导下，跳起抓住空中细绳的另一端，猴子抓住细绳的同时即向上爬行，由此带动重物加速上升，并使猴子保持离地高度不变．从猴子抓住细绳开始计时到某一时刻所经时间记为t ，时间t 内猴子对外所做功记为W .以W t 为纵坐标，t 为横坐标，作Wtt 图象，该图象是下图中的( )图4A B C DB [对猴子分析，猴子保持离地高度不变，说明猴子相对地面静止，所受静摩擦力等于重力，即F f ＝mg ，设重物加速度为a ，则W ＝F f ·h ＝mg ·12at 2 ，推得W t ＝12mgat ，可知B 项正确．]6.如图5所示，同一物体分别沿斜面AD 和BD 自顶点由静止开始下滑，该物体与斜面间的动摩擦因数相同．在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为W A 和W B ，则( )图5【导学号：81370225】A ．W A >W BB ．W A ＝W BC ．W A <W BD ．无法确定B [设斜面AD 、斜面BD 与水平面CD 所成夹角分别为α、θ，根据功的公式，得W A ＝μmg cos α·l AD ＝μmgl CD ，W B ＝μmg cos θ·l BD ＝μmgl CD ，所以选B.]7．一质量为5 000 kg 的汽车，以额定功率由静止启动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，发动机额定功率为50 kW ，则汽车在此路面上行驶的最大速度为( )A ．5 m/sB ．7 m/sC ．8 m/sD ．10 m/sD [当汽车以额定功率行驶时，做加速度减小的加速运动，当加速度减到零时，速度最大，此时牵引力等于阻力，即F ＝F f ＝kmg ＝0.1×5 000×10N＝5 000 N ；此时的最大速度为v m ＝P F ＝50×1 0005 000m/s ＝10 m/s ，选项D 正确．] 8．从空中同一位置，将三个相同的小球以相同的速率分别平抛、竖直上抛、竖直下抛，不计空气阻力，从抛出到落至水平地面的过程中( )A ．三球在空中运行的时间相同B ．三球落地时重力的瞬时功率相同C ．三球落地时的速度相同D ．三球落地时的动能相同D [竖直上抛运动，先上升后下降，平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，竖直下抛运动在竖直方向上有向下的初速度，知竖直下抛运动的时间最短，竖直上抛运动的时间最长，故A 错误；根据动能定理知，mgh ＝12mv 2－12mv 20，知三球落地时的动能相同，所以速度大小相同，由于速度方向不同，则速度不同．因为重力做功的瞬时功率P ＝mgv cos θ知，竖直上抛和竖直下抛重力的瞬时功率相等，与平抛运动重力的瞬时功率不同，故B 、C 错误，D 正确．]9.一个质量为m 的小铁块沿半径为R 的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为( )图6 A.18mgR B.14mgR C.12mgR D.34mgR D [在半圆底部，由牛顿第二定律，1.5mg －mg ＝mv 2R，解得v 2＝0.5gR .由功能关系可得此过程中铁块损失的机械能为ΔE ＝mgR －12mv 2＝0.75mgR ，选项D 正确．] 10.在篮球比赛中，某位同学获得罚球机会，他站在罚球线处用力将篮球投出，篮球约以1 m/s 的速度撞击篮筐，如图7所示．已知篮球质量约为0.6 kg ，篮筐离地高度约为3 m ，忽略篮球受到的空气阻力，则该同学罚球时对篮球做的功大约为( )图7【导学号：81370226】A ．1 JB ．8 JC ．50 JD ．100 JB [该同学将篮球投出时的高度约为1.8 m ，同学从开始投出篮球到撞击篮筐的过程中，由动能定理得W －mg (h 2－h 1)＝12mv 2，解得 W ＝mg (h 2－h 1)＋12mv 2＝0.6 kg×10 m/s 2×(3 m－1.8 m)＋12×0.6 kg×(1 m/s)2＝7.5 J ，选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．] 11．2015年7月18日，极具观赏性的世界悬崖跳水赛在葡萄牙亚速尔群岛成功举办．选手们从悬崖上一跃而下，惊险刺激的场景令观众大呼过瘾．一选手从距离水面高为20 m 的悬崖上跳下，选手受到的空气阻力跟速度成正比，则下列说法正确的是( )A ．选手在空中做匀加速运动B ．选手从开始跳下到入水的时间等于2秒C ．选手在空中下落过程合力做正功D ．选手在空中下落过程机械能增大C [选手在下落过程中受到重力和空气阻力，做向下的加速运动，空气阻力跟速度成正比，则阻力逐渐增大，合力逐渐减小，加速度减小，选手做非匀加速运动，A 错误；如果选手做自由落体运动，其下落时间t＝2hg＝2×2010s＝2 s，因为空气阻力作用，其下落的加速度小于自由落体加速度，所以下落的时间大于2 s，B错误；开始下落时，速度小，阻力也小，合力向下，所以合力做正功，C正确；因为空气阻力做负功，机械能减小，D错误．]12.(加试要求)如图8所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上．其正上方A位置有一只小球．小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零，在小球下降阶段中，下列说法正确的是( )图8A．在B位置小球动能最大B．从A→C位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量C．从A→D位置小球动能先增大后减小D．从B→D位置小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量C[小球达到B点后，由于重力仍大于弹力，所以继续向下加速，直到C点，速度达到最大，动能最大，故A错误；从A→C位置小球重力势能的减少量等于小球动能与弹簧的弹性势能增加量之和，故B错误；从A→D位置过程中，小球达到B点后，由于重力仍大于弹力，所以继续加速，直到C点，速度达到最大，所以小球动能先增大后减小，故C正确；从B→D位置的过程中小球动能的减少量小于弹簧弹性势能增加量，故D错误．]13.(加试要求)如图9所示，质量相等的甲、乙两小球从一光滑直角斜面的顶端同时由静止释放，甲小球沿斜面下滑经过a点，乙小球竖直下落经过b点，a、b两点在同一水平面上，不计空气阻力，下列说法中正确的是( )图9【导学号：81370227】A．甲小球在a点的速率等于乙小球在b点的速率B．甲小球到达a点的时间等于乙小球到达b点的时间C．甲小球在a点的机械能小于乙小球在b点的机械能D．甲小球在a点时重力的功率等于乙小球在b点时重力的功率A [斜面光滑，甲、乙的运动过程中只有重力做功，所以甲、乙的机械能都守恒，由于甲、乙的初速度都是零，高度也相同，所以到达同一水平面时，它们的动能相同，由于它们运动的方向不一样，所以只是速度的大小相同，故A 正确，C 错误；甲由光滑斜面加速下滑，乙自由下落，甲下滑的加速度小于g ，下滑位移大于高度h ，所以下滑时间大于乙自由下落时间，故B 错误；到达同一水平面时两物体的速率相同，重力也相同，但甲小球重力与速度有夹角，乙小球重力与速度方向相同，所以两球到达同一水平面时乙小球重力的瞬时功率大于甲小球重力的瞬时功率，故D 错误．]二、非选择题(本题共4小题，共35分)14．(5分)(2017·温岭模拟)某实验小组用如图10所示的实验装置和实验器材做“探究做功与物体速度变化的关系”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力．图10(1)除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有__________________．(2)如图11为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A 、B 两点来探究“功与速度变化的关系”．已知打点计时器的打点周期为T ，重力加速度为g .图中已经标明了要测量的物理量，另外，小车的质量为M ，砂和砂桶的总质量为m .请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来________________．图11【解析】 (1)本题的实验原理是验证砂桶和砂重力做的功等于小车动能的增加量，所以要测砂和砂桶的总质量、小车的质量，还要测纸带上各点的距离来求速度，所以所需的器材还应有天平和刻度尺．(2)在A 点的速度为v 1＝x 14T ，在B 点：v 2＝x 24T所以动能变化量ΔE k ＝12Mv 22－12Mv 21＝M x 22－x 2132T 2 而砂和砂桶的总重力做的功为：W G ＝mgx要探究功与速度变化的关系的表达式为：mgx ＝M x 22－x 2132T2.【答案】 (1)刻度尺、天平 (2)mgx ＝M x 22－x 2132T2 15．(7分)(2017·浙江名校协作体联考)某同学利用图12甲中器材来做验证机械能守恒实验，图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A 、B 两点来验证实验，已知打点计时器每隔0.02 s 打一个点．图12请回答下列问题：(1)可以判断，连接重物的夹子应夹在纸带的________端(选填“左”或“右”)；(2)若x 2＝4.80 cm ，则在纸带上打下记数点B 时的速度v B ＝________ m/s.(计算结果保留三位有效数字) (3)若x 1数据也已测出，则实验还需测出的物理量为________．(4)若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能始终略大于其增加的动能，则可能的原因是：_____________________________________________________________________________________________________________【解析】 (1)从纸带上可以发现从左到右，相邻的计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接．(2)若x 2＝4.80 cm ，则根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B 点的速度大小得在纸带上打下记数点B 点时的速度v B ＝x 22T ＝0.0480.04m/s ＝1.20 m/s. (3)若x 1数据也已测出，则实验还需测出的物理量为A 、B 之间的距离或h AB .(4)若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能始终略大于其增加的动能，则可能的原因是：克服摩擦阻力做功．【答案】 (1)左 (2)1.20 (3)AB 之间的距离或h AB (4)克服摩擦阻力做功16．(11分)如图13所示，一质量为2×103kg 的小汽车从倾斜路面上以20 m/s 的速度经A 点驶入泥泞的水平路面，行驶200 m 路程后到达B 点，速度降为5 m/s ，此后速度保持恒定，已知整个过程中汽车发动机的输出功率恒为40 kW ，泥泞路面上行驶汽车受到的阻力恒定．求：图13(1)在泥泞路面上行驶时，汽车受到的阻力；(2)速度为10 m/s 时，汽车的加速度；(3)汽车在AB 段上的运动时间.【导学号：81370228】【解析】 (1)速度降为5 m/s 后速度保持恒定，所以做匀速运动F 阻＝F ①P ＝F ·v B ②联立①②两式得F 阻＝8×103 N.(2)速度为10 m/s 时，牵引力F ′＝P v ′＝4010×103 N ＝4×103 N a ＝F ′－F 阻m＝－2 m/s 2，负号表示方向向左，汽车做减速运动． (3)由动能定理，分析A 至B 的运动得12mv 2B －12mv 2A ＝P ·t －F 阻·x AB 解得t ＝30.6 s.【答案】 (1)8×103 N (2)2 m/s 2，方向向左 (3)30.6 s17.(12分)(加试要求)如图14所示图14半径R ＝0.4 m 的光滑圆弧轨道BC 固定在竖直平面内，轨道的上端点B 和圆心O 的连线与水平方向的夹角θ＝30°，下端点C 为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上．质量m ＝0.1 kg 的小物块(可视为质点)从空中A 点以v 0＝2 m/s 的速度被水平抛出，恰好从B 点沿轨道切线方向进入轨道，经过C 点后沿水平面向右运动至D 点时，弹簧被压缩至最短，C 、D 两点间的水平距离L ＝1.2 m ，小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，g 取10 m/s 2.求：(1)小物块经过圆弧轨道上B 点时速度v B 的大小；(2)小物块经过圆弧轨道上C 点时对轨道的压力大小；(3)弹簧的弹性势能的最大值E pm .【解析】 (1)小物块恰好从B 点沿切线方向进入轨道，由几何关系有v B ＝v 0sin θ＝4 m/s.(2)小物块由B 点运动到C 点，由动能定理有mgR (1＋sin θ)＝12mv 2C －12mv 2B 在C 点处，由牛顿第二定律有F －mg ＝m v 2C R，解得F ＝8 N 根据牛顿第三定律，小物块经过圆弧轨道上C 点时对轨道的压力F ′大小为8 N.(3)小物块从B 点运动到D 点，由能量守恒定律有E pm ＝12mv 2B ＋mgR (1＋sin θ)－μmgL ＝0.8 J.【答案】 (1)4 m/s (2)8 N (3)0.8 J。

2019届高考物理一轮训练【专题05】机械能(1)(含答案)

名师预测1．物体沿直线运动的v－t关系如图1所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，则 ( )图1A．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB．从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2WC．从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD．从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.75W2．带电荷量为＋q、质量为m的滑块，沿固定的斜面匀速下滑，现加上一竖直向上的匀强电场(如图2所示)，电场强度为E，且qE ＜mg，对物体在斜面上的运动，以下说法正确的是( )A．滑块将沿斜面减速下滑B．滑块仍沿斜面匀速下滑C．加电场后，重力势能和电势能之和不变D．加电场后，重力势能和电势能之和减小3.半径为R 的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶的最低点，如图3所示．小车以速度v 向右匀速运动，当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆桶中上升的高度不可能的是( )A ．等于v 22g B ．大于v22gC ．小于v22gD ．等于2R4.在竖直平面内，有根光滑金属杆弯成如图4所示形状，相应的曲线方程为y ＝Acosx ，将一个光滑小环套在该金属杆上，并从x ＝0、y ＝A 处以某一初速度沿杆向＋x 方向运动．运动过程中( )A ．小环在D 点的加速度为零B ．小环在B 点和D 点的加速度相同C ．小环在C 点的速度最大D ．小环在C 点和E 点的加速度方向相同5.如图5所示为某探究活动小组设计的节能运动系统，斜面轨道倾角为30°，质量为M 的木箱与轨道的动摩擦因数为36.木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m 的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程．下列选项正确的是 ( )A．m＝MB．m＝2MC．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能6．如图6甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，沿杆方向给环施加一个拉力F，使环由静止开始运动，已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2.则以下判断正确的是( )图6A．小环的质量是1 kgB．细杆与地面间的倾角是30°C．前3 s内拉力F的最大功率是2.25 WD．前3 s内小环机械能的增加量是5.75 J【解析】设小环的质量为m，细杆与地面间的倾角为α，由题图乙知，小环在第 1 s内的加7.静止在粗糙水平面上的物块A受方向始终水平向右、大小先后为F1、F2、F3的拉力作用做直线运动，t＝4 s时停下，其v－t 图象如图7所示，已知物块A与水平面间的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是 ( )A．全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B．全过程拉力做的功等于零C．一定有F1＋F3＜2F2D．有可能F1＋F3＞2F2【解析】由动能定理知A正确，B错误．第1 s内F1－μmg＝ma,1 s末至3 s末，F2＝μmg，第4 s内，μmg－F3＝ma，所以F1＋F3＝2F2，故C、D错误．【答案】A8.如图8所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60 J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则下列说法正确的是( )A．物体回到出发点时的动能是60 JB．开始时物体所受的恒力F＝2mgsinθC．撤去力F时，物体的重力势能是45 JD．动能与势能相同的位置在撤去力F之前的某位置9．小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H ，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面．在上升至离地高度h 处，小球的动能是势能的2倍，在下落至离地高度h 处，小球的势能是动能的2倍，则h 等于( )A.H9 B.2H 9 C.3H9D.4H 92mgh ＝12mv 12下降阶段：mg(H －h)－f(H －h)＝12mv 22mgh ＝2×12mv 22由以上各式联立得：h ＝49H.故选D.【答案】D10.光滑斜面上有一个小球自高为h 的A 处由静止开始滚下，抵达光滑的水平面上的B 点时的速度大小为v 0.光滑水平面上每隔相等的距离设置了一个与小球运动方向垂直的活动阻挡条，如图9所示，小球越过n 条活动挡条后停下来．若让小球从h 高处以初速度v 0滚下，则小球能越过的活动阻挡条的条数是(设小球每次越过活动阻挡条时损失的动能相等) ( )A ．nB ．2nC ．3nD ．4n11．如图所示，演员正在进行杂技表演．由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( )A．0.3J B．3JC．30J D．300J。

近年高考物理大一轮复习第5单元机械能测评手册(2021年整理)

（江苏专用）2019版高考物理大一轮复习第5单元机械能测评手册编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（江苏专用）2019版高考物理大一轮复习第5单元机械能测评手册）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

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第五单元机械能单元小结卷时间/ 45分钟分值/ 100分一、选择题(每小题6分，共48分,1～5小题为单选,6～8小题为多选）1。

有一种地下铁道，车站的路轨建得高些,车辆进站时要上坡，出站时要下坡，如图D5—1所示.坡高为h,车辆的质量为m，重力加速度为g,车辆与路轨的摩擦力为f，进站车辆到达坡下A处时的速度为v0,此时切断电动机的电源，车辆冲上坡顶到达站台B处的速度恰好为0.车辆从A运动到B的过程中克服摩擦力做的功是（）图D5—1A。

fh B.mghC.mgh-—mgh2.如图D5—2所示，先用与斜面平行的恒力F把质量为m的物体从静止开始沿着粗糙的固定斜面由底端推到顶端；再将大小不变的力F改为沿水平方向,把同一物体从静止开始沿着同一固定斜面由底端推到顶端.在这两个过程中 (）图D5—2A。

物体由沿斜面方向的恒力推到顶端时的动能大B。

F改为沿水平方向推物体到顶端时，物体的动能大C.两次系统内能的增量相同D.两次推物体所用的时间相同3.如图D5-3所示,将一质量为m的小球以初速度v0斜向上抛出,小球落地时的速度为v.已知小球抛出点离地面高为h,运动过程中小球克服阻力做功为W f,重力加速度为g,则（)图D5—3A.小球的机械能减少了mgh+m（v—v0）2B.小球的重力势能减少了C。

2019高考物理一轮教科版单元检测五机械能含解析

单元检测五机械能考生注意： 1．本试卷共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．3．本次考试时间90分钟，满分100分． 4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整．一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确，选对得4分，选错得0分)1．如图1所示，质量相同的甲、乙两个小物块，甲从竖直固定的14光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R ，圆弧底端切线水平，乙从高为R 的光滑斜面顶端由静止滑下．下列判断正确的是( )图1A ．两物块到达底端时速度相同B ．两物块到达底端时动能相同C ．两物块运动到底端的过程中重力做功的瞬时功率在增大D ．两物块到达底端时，甲物块重力做功的瞬时功率大于乙物块重力做功的瞬时功率 2．质量为m 的物体，在距地面h 高处以g3的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法正确的是( )A ．物体的重力势能减少13mghB ．物体的机械能减少13mghC ．物体的动能增加13mghD ．重力做功13mgh3．如图2所示，质量为m 的物块从A 点由静止开始下落，加速度是g2，下落高度H 到B 点后与一轻弹簧接触，又下落h 后到达最低点C ，在由A 运动到C 的过程中，空气阻力恒定，则( )图2A ．物块机械能守恒B ．物块和弹簧组成的系统机械能守恒C ．物块机械能减少12mg (H ＋h )D ．物块和弹簧组成的系统机械能减少12mg (H ＋h )4．物体放在水平地面上，在水平拉力的作用下，沿水平方向运动，在6 s 内其速度与时间关系的图像和拉力的功率与时间关系的图像如图3甲、乙所示，由图像可以求得物体的质量为(取g ＝10 m/s 2)( )图3A ．2 kgB ．2.5 kgC ．3 kgD ．3.5 kg5．如图4所示，轻杆AB 长l ，两端各连接一个小球(可视为质点)，两小球质量关系为 m A ＝12m B ＝m ，轻杆绕距B 端l3处的O 轴在竖直平面内顺时针自由转动．当轻杆转至水平位置时，A 球速度为23gl ，则在以后的运动过程中( )图4A ．A 球机械能守恒B ．当B 球运动至最低点时，球A 对杆作用力等于0C ．当B 球运动到最高点时，杆对B 球作用力等于0D ．A 球从图示位置运动到最低点的过程中，杆对A 球做功等于06．如图5所示，一物体以初速度v 0冲向光滑斜面AB ，并能沿斜面升高h ，不计空气阻力，下列说法中正确的是( )图5A ．若把斜面从C 点锯断，由机械能守恒定律可知，物体冲出C 点后仍能升高hB ．若把斜面弯成圆弧形AB ′，物体仍能沿AB ′升高hC ．不论是把斜面从C 点锯断或把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h ，因为机械能不守恒D ．无论是把斜面从C 点锯断或把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h ，但机械能守恒 7．(2015·新课标全国Ⅰ·17)如图6所示，一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ 水平．一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落，恰好从P 点进入轨道．质点滑到轨道最低点N 时，对轨道的压力为4mg ，g 为重力加速度的大小．用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功．则( )图6A ．W ＝12mgR ，质点恰好可以到达Q 点B ．W ＞12mgR ，质点不能到达Q 点C ．W ＝12mgR ，质点到达Q 点后，继续上升一段距离D ．W ＜12mgR ，质点到达Q 点后，继续上升一段距离8．如图7所示，重10 N 的滑块在倾角为30°的斜面上，从a 点由静止开始下滑，到b 点开始压缩轻弹簧，到c 点时达到最大速度，到d 点(图中未画出)开始弹回，返回b 点离开弹簧，恰能再回到a 点．若bc ＝0.1 m ，弹簧弹性势能的最大值为8 J ，则下列说法正确的是( )图7A ．轻弹簧的劲度系数是50 N/mB ．从d 到b 滑块克服重力做功8 JC ．滑块的动能最大值为8 JD ．从d 点到c 点弹簧的弹力对滑块做功8 J二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 9．(2017·广东华南三校联考)正在粗糙水平面上滑动的物块，从t 1时刻到t 2时刻受到恒定的水平推力F 的作用，在这段时间内物块做直线运动，已知物块在t 1时刻的速度与t 2时刻的速度大小相等，则在此过程中( ) A ．物块可能做匀速直线运动 B ．物块的位移可能为零 C ．合外力对物块做功一定为零D ．F 一定对物块做正功10．(2017·河南三市二模)如图8所示，电梯质量为M ，电梯地板上放置一个质量为m 的物块，轻质钢索拉动电梯由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，当上升高度为H 时，速度达到v .不计空气阻力，重力加速度为g ，在这个过程中( )图8A ．物块所受支持力与钢索拉力之比为m ∶MB ．地板对物块的支持力做的功等于12m v 2＋mgHC ．物块克服重力做功的平均功率等于12mg vD ．电梯及物块构成的系统机械能增加量等于12(M ＋m )v 211．质量为m 1、m 2的两物体，静止在光滑的水平面上，质量为m 的人站在m 1上用恒力F 拉绳子，经过一段时间后，两物体的速度大小分别为v 1和v 2，位移分别为x 1和x 2，如图9所示．则这段时间内此人所做的功的大小等于( )图9A ．Fx 2B ．F (x 1＋x 2)C ．12m 2v 22＋12(m ＋m 1)v 12D ．12m 2v 2212．(2018·湖北协作体联考)如图10甲所示，质量m ＝1 kg 的物块(可视为质点)以v 0＝10 m/s 的初速度从倾角θ＝37°的固定粗糙长斜面上的P 点沿斜面向上运动到最高点后，又沿原路返回，其速率随时间变化的图像如图乙所示．不计空气阻力，取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2.下列说法正确的是()图10A．物块所受的重力与摩擦力之比为5∶2B．在1～6 s时间内物块所受重力的平均功率为50 WC．在t＝6 s时物块克服摩擦力做功的功率为20 WD．在0～1 s时间内机械能的变化量与在1～6 s时间内机械能的变化量大小之比为1∶5三、非选择题(本题共6小题，共48分)13.(4分)某同学利用如图11所示的装置探究功与速度变化的关系．图11A．小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿光滑水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M1；B．在钉子上分别套上2条、3条、4条同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤A，小物块落点分别记为M2、M3、M4；C．测量相关数据，进行数据处理．(1)为求出小物块从桌面抛出时的动能，需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号，g已知)A．小物块的质量m B．橡皮筋的原长xC．橡皮筋的伸长量Δx D．桌面到地面的高度hE．小物块抛出点到落地点的水平距离L(2)将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、…，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、….若功与速度的平方成正比，则应以W为纵坐标，________为横坐标作图，才能得到一条直线．(3)由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于________(选填“偶然误差”或“系统误差”)．14. (8分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图12所示．图12(1)实验步骤：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平．②用游标卡尺测量挡光条的宽度l＝9.30 mm.③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x＝______ cm.④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2.⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m.(2)用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式．①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1＝________和v2＝________.②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为E k1＝________和E k2＝________.③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少ΔE p＝________(重力加速度为g)．(3)如果ΔE p＝________，则可认为验证了机械能守恒定律．15．(8分)已知半径为r的小球在空气中下落时受到的粘滞阻力f满足如下规律：f＝6πηv r，公式中η为空气与小球间的粘滞系数．一同学欲使用传感器通过实验测定粘滞系数，他将一个半径为r0、质量为m的小球从空中某位置由静止释放，测得小球速度为v0时，加速度大小为a0，若忽略空气浮力，已知当地重力加速度为g，求：(1)粘滞系数η；(2)若测得小球下落h高度时达到最大速度，求此过程中小球损失的机械能．16．(8分)如图13所示，一劲度系数很大的轻弹簧一端固定在倾角为θ＝30°的斜面底端，将弹簧压缩至A点锁定，然后将一质量为m的小物块紧靠弹簧放置，物块与斜面间动摩擦因数μ＝36，解除弹簧锁定，物块恰能上滑至B点，A、B两点的高度差为h0，已知重力加速度为g.图13(1)求弹簧锁定时具有的弹性势能E p.(2)求物块从A到B所用的时间t1与从B返回到A所用的时间t2之比．(3)若每当物块离开弹簧后，就将弹簧压缩到A点并锁定，物块返回A点时立刻解除锁定．设斜面最高点C的高度H＝2h0，试通过计算判断物块最终能否从C点抛出？17.(10分)(2018·河北邢台月考)如图14所示，将质量为m＝1 kg的小物块放在长为L＝1.5 m 的小车左端，车的上表面粗糙，物块与车上表面间动摩擦因数μ＝0.5，直径d＝1.8 m的光滑半圆形轨道固定在水平面上且直径MON竖直，车的上表面和轨道最低点高度相同，距地面高度h＝0.65 m，开始车和物块一起以10 m/s的初速度在光滑水平面上向右运动，车碰到轨道后立即停止运动，取g＝10 m/s2，求：图14(1)小物块刚进入半圆形轨道时对轨道的压力；(2)小物块落地点至车左端的水平距离．18.(10分)如图15所示，传送带A、B之间的距离为L＝3.2 m，与水平面间夹角θ＝37°，传送带沿顺时针方向转动，速度恒为v＝2 m/s，在上端A点无初速度放置一个质量为m＝1 kg、大小可视为质点的金属块，它与传送带的动摩擦因数为μ＝0.5，金属块滑离传送带后，经过弯道，沿半径R＝0.4 m的光滑圆轨道做圆周运动，刚好能通过最高点E，已知B、D两点的竖直高度差为h＝0.5 m(取g＝10 m/s2)．求：图15(1)金属块经过D点时的速度大小；(2)金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功．答案精析1．B [根据动能定理得mgR ＝12m v 2，知两物块到达底端的动能相等，速度大小相等，但是速度的方向不同，故A 错误，B 正确；两物块到达底端的速度大小相等，甲所受重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，则甲所受重力做功的功率先增大后减小，故在底端时乙所受重力做功的瞬时功率大于甲所受重力做功的瞬时功率，故C 、D 错误．]2．C [物体落地过程中，重力做功W G ＝mgh ，重力势能减少mgh ，A 、D 项错误；由动能定理可得ΔE k ＝W 合＝mah ＝13mgh ，C 项正确；由功能关系可得ΔE ＝W 合－mgh ＝－23mgh ，所以机械能减少了23mgh ，B 项错误．]3．D [对于物块来说，从A 到C 要克服空气阻力做功，从B 到C 又将一部分机械能转化为弹簧的弹性势能，因此机械能肯定减少，故A 错误．对于物块和弹簧组成的系统来说，物块减少的机械能等于克服空气阻力所做的功和弹簧弹性势能增加量之和，因此整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功，故B 错误．由A 运动到C 的过程中，物块的动能变化为零，重力势能减少量等于机械能的减少量，所以物块机械能减少mg (H ＋h )，故C 错误．物块从A 点由静止开始下落，加速度是12g ，根据牛顿第二定律得f ＝mg －ma ＝12mg ，所以空气阻力所做的功W f ＝－12mg (H ＋h )，整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功，所以物块、弹簧和地球组成的系统机械能减少12mg (H ＋h )，故D 正确．]4．B [匀速运动时拉力等于摩擦力， F 2＝f ＝P v ＝104N ＝2.5 N.物体做匀加速直线运动时，拉力为恒力，v 随时间均匀增大，所以P 随时间均匀增大． F 1＝P ′v ′＝304 N ＝7.5 N.F 1－f ＝ma ， a ＝42m/s 2＝2 m/s 2 可得m ＝2.5 kg.故B 正确，A 、C 、D 错误．]5．B [由题意可知A 、B 系统机械能守恒，A 球机械能不守恒，选项A 错误；由于轻杆转动过程中，A 球重力势能变化量总是与B 球重力势能变化量相等，所以A 、B 两球均做匀速圆周运动，当A 球运动至最高点时，B 球运动至最低点，由于F 向＝m v 2r＝mg ，知轻杆此时对球A 作用力等于0，选项B 正确；当B 球运动到最高点时，向心力F 向′＝2m (v 2)2r ′＝mg <m B g ，故杆对B 球的作用力为支持力，选项C 错误；A 球从图示位置运动到最低点的过程中，对A 由动能定理知，动能不变，重力做正功，故杆的弹力做等量的负功，选项D 错误．] 6．D [若把斜面从C 点锯断，物体冲过C 点后做斜抛运动，由于除重力外没有其他外力作用，物体机械能守恒，同时斜抛运动最高点速度不为零，故不能到达h 高处，选项A 错误；若把斜面弯成圆弧形AB ′，如果能到达圆弧最高点，即升高h ，由于合力充当向心力，速度不为零，故会得到机械能增加，矛盾，选项B 错误；无论是把斜面从C 点锯断或把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h ，但机械能守恒，选项C 错误，D 正确．]7．C [根据动能定理得P 点动能E k P ＝mgR ，经过N 点时，由牛顿第二定律、牛顿第三定律和向心力公式可得4mg －mg ＝m v N 2R ，所以N 点动能为E k N ＝3mgR2，从P 点到N 点根据动能定理可得mgR －W ＝3mgR 2－mgR ，即克服摩擦力做功W ＝mgR2.质点运动过程，半径方向的合力提供向心力，即F N －mg cos θ＝ma ＝m v 2R ，根据左右对称，在同一高度处，由于摩擦力做功导致在右边圆形轨道中的速度变小，轨道弹力变小，滑动摩擦力F f ＝μF N 变小，所以摩擦力做功变小，那么从N 到Q ，根据动能定理，Q 点动能E k Q ＝3mgR 2－mgR －W ′＝12mgR －W ′，由于W ′＜mgR2，所以Q 点速度仍然没有减小到0，会继续向上运动一段距离，C 正确．]8．A [整个过程中，滑块从a 点由静止释放后还能回到a 点，说明机械能守恒，即斜面是光滑的．滑块到c 点时速度最大，所受合力为零，由平衡条件和胡克定律有：kx bc ＝mg sin 30°，解得：k ＝50 N/m ，A 项正确；由d 到b 的过程中，弹簧弹性势能一部分转化为重力势能，一部分转化为动能，B 项错误；滑块由d 到c 点过程中，滑块与弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧弹性势能一部分转化为重力势能，一部分转化为动能，到c 点时滑块的动能为最大值，最大动能一定小于8 J ，又弹性势能减少量小于8 J ，所以弹簧弹力对滑块做功小于8 J ，C 、D 项错误．]9．ACD [物块做直线运动，合外力与速度共线，由于初、末速度大小相等，则物块可能做匀速直线运动，也可能做匀变速直线运动，A 正确．当物块做匀变速直线运动时，其速度应先减小为零，然后反向增大，则力F 与初速度方向相反，由牛顿第二定律可知，减速时加速度大小a 1＝F ＋f m ，反向加速时加速度大小a 2＝F －f m ，结合速度位移关系式v 2－v 02＝2ax 分析可知，减速时位移大小小于反向加速时位移大小，则B 错误．因初、末速度相等，则合外力做功为零，由动能定理有W F ＋W f ＝0，因摩擦力做负功，则推力F 一定对物块做正功，C 、D 正确．]10．BC [钢索拉力T ＝(M ＋m )(g ＋a )，物块所受支持力N ＝m (g ＋a )，所以N T ＝mM ＋m ，A 项错误．对物块m ，由动能定理有W 支持－mgH ＝12m v 2，得W 支持＝12m v 2＋mgH ，B 项正确．因物块做初速度为零的匀加速直线运动，则其平均速度v ＝v2，物块克服重力做功的平均功率P G ＝mg v ＝12mg v ，C 项正确．电梯及物块构成的系统机械能增加量等于(M ＋m )gH ＋12(M ＋m )v 2，D 项错误．]11．BC [根据功的定义W ＝Fx ，而x 应为拉过的绳子长度，也就是两个物体运动的位移之和，因此B 正确，A 错误；根据动能定理，拉力做的功等于两个物体和人增加的动能之和，即W ＝12m 2v 22＋12(m ＋m 1)v 12，因此C 正确，D 错误．]12．AD [0～1 s 时间内，由题中图像得加速度大小 a 1＝101m/s 2＝10 m/s 2，根据牛顿第二定律有mg sin θ＋f ＝ma 1， 1～6 s 时间内，由题中图像得加速度大小a 2＝106－1m/s 2＝2 m/s 2，根据牛顿第二定律有 mg sin θ－f ＝ma 2，解得f ＝4 N ，mg f ＝52，选项A 正确；1～6 s 时间内，v ＝0＋102 m/s ＝5 m/s ，重力做功的平均功率P ＝mg sin θ·v ＝30 W ，选项B 错误；由题中图像知t ＝6 s 时物块的速率v 6＝10 m/s ，物块克服摩擦力做功的功率 P 6＝f v 6＝40 W ，选项C 错误；根据功能关系，在0～1 s 时间内机械能的变化量大小ΔE 1＝fs 1，在1～6 s 时间内机械能的变化量大小ΔE 2＝fs 2，由题中图像得s 1＝12×1×10 m ＝5 m ，s 2＝12×(6－1)×10 m ＝25 m ，所以ΔE 1ΔE 2＝s 1s 2＝15，选项D 正确．]13．(1)ADE (2)L 2 (3)系统误差解析 (1)小物块离开桌面后做平抛运动，根据桌面到地面的高度h ＝12gt 2，可计算出平抛运动的时间，再根据小物块抛出点到落地点的水平距离L ＝v 0t ，可计算出小物块离开桌面时的速度，根据动能的表达式E k ＝12m v 02，还需要知道小物块的质量，A 、D 、E 正确，B 、C 错误；(2)根据h ＝12gt 2和L ＝v 0t ，可得v 02＝L 2t 2＝L 22h g＝gL 22h，因为功与速度的平方成正比，所以功与L 2成正比，故应以W 为纵坐标、L 2为横坐标作图，才能得到一条直线；(3)一般来说，由于多次测量揭示出的实验误差称为偶然误差，不能从多次测量揭示出的实验误差称为系统误差．由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于系统误差． 14．(1)③60.00(59.96～60.04) (2)①l Δt 1 l Δt 2 ②12(M ＋m )(lΔt 1)212(M ＋m )(lΔt 2)2 ③mgx (3)E k2－E k1 解析由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离 x ＝80.30 cm －20.30 cm ＝60.00 cm.由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门时的平均速度看做瞬时速度，挡光条的宽度l 可用游标卡尺测量，挡光时间Δt 可从数字计时器读出，因此，滑块通过光电门的瞬时速度为l Δt ，则通过光电门1时瞬时速度为l Δt 1，通过光电门2时瞬时速度为l Δt 2. 由于质量事先已用天平测出，由公式E k ＝12m v 2，可得：滑块通过光电门1时系统动能E k1＝12(M ＋m )(l Δt 1)2，滑块通过光电门2时系统动能E k2＝12(M ＋m )(lΔt 2)2.末动能减初动能可得动能的增加量．两光电门中心之间的距离x 即砝码和托盘下落的高度，系统势能的减小量ΔE p ＝mgx ，最后对比E k2－E k1与ΔE p 数值大小，在误差允许的范围内相等，就验证了机械能守恒定律． 15．(1)m (g －a 0)6πv 0r 0 (2)mgh －mg 2v 022(g －a 0)2解析 (1)对小球下落过程受力分析，由牛顿第二定律得 mg －f 0＝ma 0 f 0＝6πηv 0r 0 得η＝m (g －a 0)6πv 0r 0(2)小球达到最大速度时，有 mg －f m ＝0 f m ＝6πηv m r 0 得v m ＝g v 0g －a 0小球下落过程中，由动能定理得mgh －ΔE ＝12m v m 2－0ΔE ＝mgh －mg 2v 022(g －a 0)2.16．见解析解析 (1)物块受到的滑动摩擦力f ＝μmg cos θ，A 到B 过程由功能关系有－f ·h 0sin θ＝mgh 0－E p ，解得E p ＝32mgh 0.(2)因弹簧劲度系数很大，可认为弹簧压缩量较小，弹簧作用时间可忽略不计．设上升、下降过程物块加速度大小分别为a 1和a 2，则 mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 1， mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2，由运动学公式得12a 1t 12＝12a 2t 22，解得t 1t 2＝33.(3)足够长时间后，上升的最大高度设为h m ，则由能量关系知，来回克服阻力做功等于补充的弹性势能 2f·h msin θ＝E p ，解得h m ＝32h 0＜2h 0，所以物块不可能到达C 点，即不能从C 点抛出．17．(1)104.4 N ，方向竖直向下 (2)3.4 m解析 (1)车停止运动后取小物块为研究对象，设其到达车右端时的速度为v 1，由动能定理得－μmgL ＝12m v 12－12m v 02解得v 1＝85 m/s刚进入半圆形轨道时，设物块受到的支持力为N ，由牛顿第二定律得N －mg ＝m v 12R又d ＝2R 解得N ≈104.4 N由牛顿第三定律知小物块对轨道的压力 N ′＝104.4 N ，方向竖直向下． (2)若小物块能到达半圆形轨道最高点，则由机械能守恒得12m v 12＝2mgR ＋12m v 22解得v 2＝7 m/s设小物块恰能过最高点的速度为v 3，则mg ＝m v 32R解得v 3＝gR ＝3 m/s因v 2＞v 3，故小物块从半圆形轨道最高点做平抛运动， h ＋2R ＝12gt 2，x ＝v 2t联立解得x ＝4.9 m故小物块距车左端为x －L ＝3.4 m. 18．(1)2 5 m/s (2)3 J 解析 (1)对金属块在E 点有 mg ＝m v E 2R ，解得v E ＝2 m/s在从D 到E 过程中，由动能定理得－mg ·2R ＝12m v E 2－12m v D 2解得v D ＝2 5 m/s.(2)金属块在传送带上运行时有， mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 1，解得a 1＝10 m/s 2.设经位移x 1金属块与传送带达到共同速度，则 v 2＝2a 1x 1解得x 1＝0.2 m<3.2 m继续加速过程中mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2 解得a 2＝2 m/s 2由v B 2－v 2＝2a 2x 2，x 2＝L －x 1＝3 m 解得v B ＝4 m/s在从B 到D 过程中，由动能定理： mgh －W f ＝12m v D 2－12m v B 2解得W f ＝3 J.。

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