2023人教版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版重点归纳笔记.docx

2023人教版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版重点归纳笔记1单选题1、质量为m的赛车在水平直线赛道上以恒定功率P加速，受到的阻力Ff不变，其加速度a与速度的倒数1v的关系如图所示，则下列说法正确的是（）A赛车速度随时间均匀增大B赛车加速度随时间均匀增大C赛车加速过程做的是加速度逐渐减小的加速运动D图中纵轴截距b=Pm、横轴截距c=Ffm答案：CA由题图可知，加速度是变化的，故赛车做变加速直线运动，故A错误；BC根据题意，设汽车的牵引力为F，由公式P=Fv可得F=Pv由牛顿第二定律有F-Ff=ma可得a=Pm1v-Ffm可知，随着速度v增大，加速度a减小，即赛车加速过程做的是加速度逐渐减小的加速运动，故B错误C正确；D由C分析，结合a-1v图像可得，斜率为k=Pm纵轴截距为b=-Ffm横轴截距为c=FfP故D错误。故选C。2、如图所示，在大小和方向都相同的力F1和F2的作用下，物体m1和m2沿水平方向移动了相同的距离。已知质量m1W2BW1W2CW1=W2D无法确定答案：C根据W=Flcos因F1=F2，l1=l2，夹角也相等，可知W1=W2C正确，ABD错误。故选C。3、一物体在运动过程中，重力做了-2J的功，合力做了4J的功，则（）A该物体动能减少，减少量等于4JB该物体动能增加，增加量等于4JC该物体重力势能减少，减少量等于2JD该物体重力势能增加，增加量等于3J答案：BAB合外力所做的功大小等于动能的变化量，合力做了4J的功，物体动能增加4J，故A错误，B正确；CD重力做负功，重力势能增大，重力做正功，重力势能减小，所以重力势能增加2J，故CD错误。故选B。4、如图所示，重为G的物体受一向上的拉力F，向下以加速度a做匀减速运动，则（）A重力做正功，拉力做正功，合力做正功B重力做正功，拉力做负功，合力做负功C重力做负功，拉力做正功，合力做正功D重力做正功，拉力做负功，合力做正功答案：B由于物体向下运动，位移方向向下，因此重力方向与位移方向相同，重力做正功，拉力方向与位移方向相反，拉力做负功，由于物体向下做匀减速运动，加速度方向向上，因此合力方向向上，合力方向与位移方向相反，合力做负功。故选B。5、A、B两小球用不可伸长的轻绳悬挂在同一高度，如图所示，A球的质量小于B球的质量，悬挂A球的绳比悬挂B球的绳更长。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，将两球由静止释放，两球运动到最低点的过程中（）AA球的速度一定大于B球的速度BA球的动能一定大于B球的动能CA球所受绳的拉力一定大于B球所受绳的拉力DA球的向心加速度一定大于B球的向心加速度答案：AA对任意一球，设绳子长度为L，小球从静止释放至最低点，由机械能守恒定律得mgL=12mv2解得v=2gLL因为，悬挂A球的绳比悬挂B球的绳更长，通过最低点时，A球的速度一定大于B球的速度，A正确。B根据Ek=12mv2，由于A球的质量小于B球的质量，而A球的速度大于B球的速度，无法确定A、B两球的动能大小，B错误；C在最低点，由拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得F-mg=mv2L解得F=3mg绳的拉力与L无关，与m成正比，所以A球所受绳的拉力一定小于B球所受绳的拉力，C错误；D在最低点小球的向心加速度a向=v2L=2g向心加速度与L无关，所以A球的向心加速度一定等于B球的向心加速度，D错误。故选A。6、如图所示是一竖直固定在水平地面上的可伸缩细管，上端平滑连接四分之一细圆弧弯管，管内均光滑，右管口切线水平。竖直细管底部有一弹射装置（高度忽略不计），可以让静止在细管底部的小球（可视为质点）瞬间获得足够大的速度v0，通过调节竖直细管的长度h，可以改变上端管口到地面的高度，从而改变小球平抛的水平距离，重力加速度为g，则小球平抛的水平距离的最大值是（）Av02gBv022gCv023gDv024g答案：B设管口到地面的高度是H，小球从管口射出的速度为v，由机械能守恒定律得12mv02=mgH+12mv2小球离开管口后做平抛运动，则x=vtH=12gt2联立方程，可得x=(v02g-2H)2H=-4H2+2v02gH由二次函数的知识可知，当管口到地面的高度为H=v024gx取最大值，且xmax=v022g故选B。7、在体育课上，某同学练习投篮，站在罚球线处用力将篮球从手中投出，恰好水平击中篮板，则篮球在空中运动过程中（）A重力势能增加，动能增加B重力势能减小，动能减小C重力势能增加，动能减小D重力势能减小，动能增加答案：C篮球上升，恰好水平击中篮板，运动到最高点，整个过程重力做负功，重力势能增加，动能减小。故选C。8、将一小球从地面上以12m/s的初速度竖直向上抛出，小球每次与水平地面碰撞过程中的动能损失均为碰前动能的n倍，小球抛出后运的v-t图像如图所示。已知小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定，重力加速度大小为10m/s2，则n的值为（）A56B16C59D49答案：B小球第一次上升的最大高度h1=12(12+0)m=6m上升阶段，根据动能定理有-(mg+Ff)h1=-12mv02v0=12m/s下降阶段，根据动能定理可知碰前瞬间的动能为mgh1-Ffh1=Ek0=48mJ第一次与地面碰撞的过程中动能损失Ek=Ek0-12mv22=8mJ则依题意有n=EkEk1=16故ACD错误，B项正确。故选B。9、如图所示，在水平地面上方固定一水平平台，平台上表面距地面的高度H=2.2m，倾角=37的斜面体固定在平台上，斜面底端B与平台平滑连接。将一内壁光滑血管弯成半径R=0.80m的半圆，固定在平台右端并和平台上表面相切于C点，C、D为细管两端点且在同一竖直线上。一轻质弹簧上端固定在斜面顶端，一质量m=1.0kg的小物块在外力作用下缓慢压缩弹簧下端至A点，此时弹簧的弹性势能Ep=2.8J，AB长L=2.0m。现撤去外力，小物块从A点由静止释放，脱离弹簧后的小物块继续沿斜面下滑，经光滑平台BC，从C点进入细管，由D点水平飞出。已知小物块与斜面间动摩擦因数=0.80，小物块可视为质点，不计空气阻力及细管内径大小，重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求小物块到达D点时细管内壁对小物块的支持力大小；（）A42NB45NC48ND55N答案：D小物块从A点到C点的过程，由动能定理可得W弹+mgLsin-mgLcos=12mv2C-0弹簧弹力做功数值等于弹簧弹性势能的变化量数值，故W弹=2.8J解得小物块达到C点速度为vC=2m/s小物块从C点到D点的过程，由机械能守恒得2mgR=12mv2D-12mv2C在D点，以小物块为研究对象，由牛顿第二定律可得FN-mg=mv2DR解得细管内壁对小物块的支持力为FN=55N故选D。10、如图所示，质量为m的物体置于倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体与斜面体始终相对静止。则下列说法中正确的是（）A物体所受支持力一定做正功B物体所受摩擦力一定做正功C物体所受摩擦力一定不做功D物体所受摩擦力一定做负功答案：AA由功的定义式W=Flcos可知，物体所受支持力方向垂直斜面向上，与位移方向的夹角小于90，支持力一定做正功，故A正确；BCD摩擦力的方向不确定，当摩擦力Ff沿斜面向上，摩擦力做负功；当摩擦力Ff沿斜面向下，摩擦力做正功；当摩擦力不存在，不做功，故BCD错误。故选A。11、北斗卫星导航系统由地球同步静止轨道卫星a、与地球自转周期相同的倾斜地球同步轨道卫星b，以及比它们轨道低一些的轨道星c组成，它们均为圆轨道卫星。若某中轨道卫星与地球同步静止轨道卫星运动轨迹在同一平面内，下列说法正确的是（）A卫星b运行的线速度大于卫星c的线速度B卫星a与卫星b一定具有相同的机械能C可以发射一颗地球同步静止轨道卫星，每天同一时间经过杭州上空同一位置D三颗卫星的发射速度均大于7.9km/s答案：DA由牛顿第二定律得GMmr2=mv2r得v=GMr因卫星b运行的半径大于卫星c的半径，卫星b运行的线速度小于卫星c的线速度，选项A错误；B机械能包括卫星的动能和势能，与卫星的质量有关，而卫星a与卫星b的质量不一定相同，故卫星a与卫星b不一定具有相同的机械能，选项B错误；C地球同步静止轨道卫星必须与地球同步具有固定的规定，只能在赤道上空的特定轨道上，不可能经过杭州上空，选项C错误；D7.9km/s是最小的发射速度，故三颗卫星的发射速度均大于7.9km/s，选项D正确。故选D。12、如图所示，竖直环A半径为R，固定在木板B上，在环内有一光滑小球C，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一个挡板固定在地面上使B不能左右运动。A、B、C质量均为m，给小球一个向右的瞬时速度使小球在环内做圆周运动。当小球运动到最高点的时候，地面对木板B的压力刚好为0，则小球再次运动到最低点时，B对地面的压力大小为（）A7mgB8mgC9mgD10mg答案：D设小球运动到最高点时，对轨道的压力为FN1，因为地面对木板B的压力刚好为0，则对环和木板构成的整体可得FN1=2mg由牛顿第三定律可得，小球运动到最高点时，轨道对小球的支持力为FN1=FN1所以对小球在最高点分析可得FN1+mg=mv12R解得此时小球的速度为v1=3gR对小球从最高点运动到最低点过程，由机械能守恒定律有mg2R=12mv22-12mv12当小球经过最低点时，由牛顿第二定律FN2-mg=mv22R解得FN2=8mg由牛顿第三定律知，小球再次运动到最低点时对A是向下的压力，大小为8mg；则B对地面的压力大小为FN3=10mg故选D。13、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2倍，甲的质量是乙的12B甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的12C甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的14D甲、乙质量相等，速度大小也相等，但甲向东运动，乙向西运动答案：D由动能公式Ek=12mv2及题意可得A若甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的12时，有E甲=12m甲v甲2E乙=12m乙v乙2=122m甲v甲22=14m甲v甲2故A错误；B若甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的12时，有E甲=12m甲v甲2E乙=12m乙v乙2=12m甲22v甲2=m甲v甲2故B错误；C甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的14时，有E甲=12m甲v甲2E乙=12m乙v乙2=12m甲44v甲2=2m甲v甲2故C错误；D由上述分析可知，动能与速度方向无关，只与质量和速度大小有关，故甲、乙质量相等，速度大小也相等时，甲向东运动，乙向西运动的动能相等，故D正确。故选D。14、如图所示，骑自行车下坡虽然不再蹬车，人和自行车却运动得越来越快。自行车下坡过程中（）A重力势能减少，动能减少B重力势能减少，动能增加C重力势能增加，动能增加D重力势能增加，动能减少答案：B车从高往低处运动，重力对车做正功，重力势能减少，速度越来越快，动能增加。故选B。15、如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上，现用手控制住A，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态，释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是（）AA获得的最大速度为gm5kBA获得的最大速度为2gm5kCC刚离开地面时，B的加速度最大D从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒答案：BCC球刚离开地面时，弹簧被拉长，对C有kxC=mg此时A获得最大速度，而A、B的速度大小始终相等，故此时A、B加速度均为零（最小值），对B有T-mg-kxC=0对A有4mgsin-T=0联立解得sin=0.5则=30C错误；AB开始时弹簧被压缩，对B有kxB=mg又kxC=mg故当C刚离开地面时，B上升的距离以及A沿斜面下滑的距离均为h=xC+xB由于开始时和C刚离开地面时弹簧的弹性势能相等，故以A、B及弹簧组成的系统为研究对象，由机械能守恒定律得4mghsin-mgh=12(4m+m)vm2联立解得vm=2gm5kA错误、B正确；D从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球以及弹簧构成的系统机械能守恒，但A、B两小球组成的系统机械能不守恒，D错误。故选B。多选题16、如果汽车以额定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，受到的阻力恒为Ff，则下列判断正确的是（）A汽车行驶的最大速度为vmax=PFfB汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动C汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D汽车先做匀加速运动，再做匀减速运动，最后做匀速运动答案：ACA汽车以最大速度行驶时，牵引力与阻力大小相等，所以汽车行驶的最大速度为vmax=PF=PFf故A正确；BCD汽车以额定功率启动，根据P=Fv可知随着速度的增大，牵引力减小，而阻力不变，则汽车所受合外力减小，加速度减小，所以汽车先做加速度越来越小的加速运动，当加速度最后减小至零后，汽车做匀速运动，故C正确，BD错误。故选AC。17、一辆汽车在水平路面上的启动过程的v-t图像如图所示，其中Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率P行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，若汽车的质量为m，行驶过程中所受阻力恒为F阻，则下列说法正确的是（）A汽车在t1时刻的牵引力和功率都是最大值，t2t3时间内其牵引力等于F阻B0t1时间内汽车做变加速运动C0t2时间内汽车的平均速度等于v22Dt1t2时间内汽车克服阻力所做的功为P（t2-t1）+12mv12-12mv22答案：ADA由题图可知，Oa段为匀加速直线运动，ab段以恒定功率运动，且加速度在逐渐减小，所以t1时刻牵引力和功率最大，bc段是匀速直线运动，t2t3时间内其牵引力等于F阻，故A正确；B在0t1时间内，由v-t图像知汽车做匀加速直线运动，故B错误；C在0t2时间内，由v-t图像可知，汽车先做匀加速运动再做变加速运动，故此段时间内平均速度大于v22，故C错误；D设时间t1t2内汽车克服阻力所做的功为Wf，由动能定理有P（t2-t1）-Wf=12mv22-12mv12克服阻力所做的功为Wf=P（t2-t1）+12mv12-12mv22故D正确。故选AD。18、水平地面上质量为m=7kg的物体，在水平拉力F作用下开始做直线运动，力F随位移x的变化关系如图所示，当x=10m时拉力为零，物体恰好停下，g取10m/s2，下列说法正确的是（）A物体与地面间的动摩擦因数为0.2B加速阶段克服摩擦力做的功为81.2JC加速阶段拉力做的功为8JD全过程摩擦力做的功为-14J答案：ABA设恒力作用下物体运动位移为x1，变力作用下运动位移为x2，动摩擦因数为，全过程由动能定理得Fx1+F2x2-mgx1+x2=0解得=0.2故A正确；B当F=Ff=14N速度最大，此后物体将做减速运动，由图像结合几何关系可得此时x=5.8m，故加速阶段克服摩擦力做的功为Wf=mgx=81.2J故B正确；C匀加速阶段F做的功为W=Fx1=80J故加速阶段F做的功大于8J，故C错误；D全过程摩擦力做的功Wf=-mg（x1+x2）=-140J故D错误。故选AB。19、国外一个团队挑战看人能不能在竖直的圆内测完整跑完一圈，团队搭建了如图一个半径1.6m的木质竖直圆跑道，做了充分的安全准备后开始挑战。（g=10m/s2）（）A根据v=gR计算人奔跑的速度达到4m/s即可完成挑战B不计阻力时由能量守恒计算要80m/s的速度进入跑道才能成功，而还存在不可忽略的阻力那么这个速度超过绝大多数人的极限，所以该挑战根本不能成功C人完成圆周运动的轨道半径实际小于1.6m，因此这个速度并没有超过多数人的极限速度，挑战可能成功D一般人不能完成挑战的根源是在脚在上半部分时过于用力蹬踏跑道内测造成指向圆心的力大于需要的向心力从而失败答案：CDA人在最高点时，且将人的所有质量集中到脚上一点的情况下，且在人所受重力提供向心力的情况下，有mv2R=mg可得v=gR=4m/s考虑情况太过片面，A错误；BC若将人的所有质量集中到脚上一点的情况下，设恰好通过最高点时的速度为v1，通过最低点的速度为v0，有-2mgR=12mv12-12mv02mv12R=mg联立可得v0=80m/s但实际上这是不可能的，人的重心不可能在脚底，所以人完成圆周运动的轨道半径实际小于1.6m，因此这个速度并没有超过多数人的极限速度，挑战可能成功，B错误，C正确；D脚在上半部分时过于用力蹬踏跑道内测造成指向圆心的力大于需要的向心力，而人的速度不够，则会导致挑战失败，D正确。故选CD。20、关于重力势能的几种理解，正确的是（）A放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零B重力势能的变化量与参考平面的选取无关C重力势能减小时，重力对物体做正功D物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大答案：BCA重力势能和零势能面选取有关，放在地面上的物体，它的重力势能不一定等于零，故A错误；B重力势能的变化量与物体的质量和变化高度有关，与参考平面的选取无关，故B正确；C重力势能减小时，高度下降，重力对物体做正功，故C正确；D物体与零势能面的距离越大，若物体在零势能面下方，则重力势能越小，故D错误。故选BC。21、如图所示，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R，bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，水平位移和机械能的增量分别为（）A5RB6RC5mgRD6mgR答案：AC设小球运动到c点的速度大小为vc，则对小球由a到c的过程，由动能定理得F3R-mgR=12mvc2又F=mg解得vc2=4gR小球离开c点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力作用下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g，则由竖直方向的运动可知，小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间为t=vcg=2Rg小球在水平方向的加速度a=g在水平方向的位移为x=12at2=2R由以上分析可知，小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R，则小球机械能的增加量E=F5R=5mgR故选AC。22、如图所示，弹簧上面固定一质量为m的小球，小球在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当小球振动到最高点时弹簧正好为原长，则小球在振动过程中（）A小球最大动能应小于mgAB弹簧最大弹性势能等于2mgAC弹簧的弹性势能和小球动能总和保持不变D小球在最低点时的弹力大于2mg答案：ABA在平衡位置动能最大，由最高点到平衡位置，重力势能减小mgA，动能和弹性势能增加，所以物体的最大动能小于mgAA正确；B从最高点到最低点，动能变化为0，重力势能减小2mgA，则弹性势能增加2mgA而初位置弹性势能为0，在最低点弹性势能最大，为2mgAB正确；C在运动的过程中，只有重力和弹力做功，系统机械能守恒，弹簧的弹性势能、物体的动能、重力势能之和不变C错误；D小球做简谐运动的平衡位置处mg=kxx=mgk当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，可知x=A所以在最低点时，形变量为2A弹力大小为2mgD错误。故选AB。23、如图所示，完全相同的两个弹性环A、B用不可伸长的，长为L的轻绳连接，分别套在水平细杆OM和竖直细杆ON上，OM与ON在O点用一小段圆弧杆平滑相连（圆弧长度可忽略），且ON足够长。初始时刻，将轻绳拉至水平位置伸直，然后静止释放两个环，此后某时刻，A环通过O点小段圆弧杆，速度大小保持不变，重力加速度为g，不计一切摩擦，则下列说法正确的是（）A当B环下落至轻绳与竖直方向夹角=60时，A环的速度大小为2gL2BA环到达O点时速度为2gLCA环经过O点开始，追上B环用时为L2gDA环追上B环时，B环的速度为32gL答案：BCAB环下落至轻绳与竖直方向夹角=60，即B环下降L2，此时轻绳与水平方向之间的夹角满足=30，设A、B两环速度分别为vA，vB，则vAcos=vBcos即3vA=vB设A、B两环质量为m，B环下降L2的过程中，A与B组成的系统机械能守恒，有mgL2=12mvA2+12mvB2所以A环的速度vA=gL2故A错误；BA环到达O点时速度为vA，此时B环的速度等于0，B环下降L过程中，由于A、B系统机械能守恒mgL=12mvA2即vA=2gL故B正确；C环A过O点后做初速度为vA、加速度为g的匀加速直线运动，环B做自由落体运动，从A环经O点开始，追上B环用时t，则有vAt+12gt2=L+12gt2即t=L2g故C正确；DA环追上B环时，B环的速度为v2=gt=2gL2故D错误。故选BC。24、如图，ABC是竖直面内的光滑固定轨道，A点在水平面上，轨道AB段竖直，长度为R，BC段是半径为R的四分之一的圆弧，与AB相切于B点。一质量为m的小球从A点以某一竖直向上的初速度沿ABC轨道的内侧运动，且到达最高点C点时恰好仍能接触轨道，已知小球始终受到与重力大小相等的水平向右的外力作用，小球的半径远小于R，重力加速度大小为g。则（）A小球在A点的初速度为6gRB小球在A点的初速度为7gRC小球的落地点到A点的距离为RD小球的落地点到A点的距离为2R答案：BCAB小球到达最高点C点时恰好仍能接触轨道，根据牛顿第二定律有mg=mv2R小球从A点到C点根据动能定理有-FR-mg2R=12mv2-12mv02解得小球在A点的初速度为v0=7gR故A错误B正确；CD小球从C点之后做平抛运动，根据平抛运动规律有x=vt-12Fmt22R=12gt2联立解得x=0所以小球的落地点为C点正下方，到A点的距离为R，故C正确D错误。故选BC。25、如图所示，滑块A、B的质量均为m，A套在固定倾斜直杆上，倾斜直杆与水平面成45角，B套在固定水平直杆上，两直杆分离不接触，两直杆间的距离忽略不计且杆足够长，A、B通过铰链用长度为L的刚性轻杆（初始时轻杆与水平面成30角）连接，A、B从静止释放，B沿水平面向右运动，不计一切摩擦，滑块A、B均视为质点，重力加速度大小为g，在运动的过程中，下列说法正确的是（）A当A到达B所在水平面时vB=22vAB当A到达B所在水平面时，B的速度为gL3C滑块B到达最右端时，A的速度为2gLD滑块B的最大动能为32mgL答案：ABDA当A到达B所在水平面时，由运动的合成与分解有vAcos45=vB解得vB=22vAA正确；B从开始到A到达B所在的水平面的过程中，A、B两滑块组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律有mgLsin30=12mvB2+12vA2解得vB=gL3B正确；C滑块B到达最右端时，此时轻杆与倾斜直杆垂直，则此时滑块B的速度为零，由机械能守恒可得mgLsin30+sin45=12mvA2解得vA=1+2gLC错误；D由题意可知，当轻杆与水平直杆垂直时B的速度最大，此时A的速度为零，由系统机械能守恒可得mgL（1+sin30）=EkB解得EkB=32mgLD正确。故选ABD。填空题26、质量为50kg的攀岩者，花了500s的时间登上一峭壁，此时攀岩者位于出发点上方20m处。这一过程中该攀岩者克服重力做的功为_J，攀岩者克服重力做功的平均功率为_W。（g取10m/s2）答案：10000#1104201这一过程中该攀岩者克服重力做的功为W=mgh=10000J2攀岩者克服重力做功的平均功率为P=Wt=20W27、如图所示，O为弹簧的原长处，物体由O向A运动（压缩）或由O向A运动（伸长）时，弹力做_功，弹性势能_，其他形式的能转化为弹性势能；物体由A向O运动，或者由A向O运动时，弹力做_功，弹性势能_，弹性势能转化为其他形式的能。答案：负功增加正功减小1物体由O向A运动（压缩）或由O向A运动（伸长）时,弹簧弹力的方向与物体的位移方向相反，弹力做负功；2弹力做负功时，弹性势能增加；3物体由A向O运动，或者由A向O运动时，弹簧弹力的方向与物体的位移方向相同，弹力做正功；4弹力做正功时，弹性势能减小。28、某兴趣小组在探究物体动能大小实验时，让一物体在恒定合外力作用下由静止开始沿直线运动，记录下速度、时间、位置等实验数据，然后分别作出动能Ek随时间变化和动能随位置变化的两个图线，但横坐标没有标出，请你判断物体动能随位置变化的图线应是图_；若图甲中OA连线的斜率为p，图乙中直线的斜率为q，则物体在A点所对应的瞬时速度的大小为_。答案：乙2pq1由公式Ek=W=Fx可得，Ek与成x正比，故图乙是物体动能随位置变化的图线，则甲图为物体动能随时间变化的图线；2在图乙中，由公式Ek=Fx解得F=Ekx即斜率q=Ekx则合力为F=q在图甲中，可得p=Ekt联立可得pq=xt又在这个过程中恒定的合外力，做匀变速运动，故平均速度为v=v2所以x=v2t联立解得pq=v2tt=v2故有v=2pq29、质量为1kg的小球从高空自由下落。小球下落的第2秒末重力的瞬时功率是_W，下落的前3秒重力做功的平均功率是_W。（忽略空气阻力，g取10m/s2）答案：2001501小球自由下落的第2秒末的速度为v=gt1=20ms则小球下落的第2秒末重力的瞬时功率为P=mgv=200W2小球下落的前3秒的平均速度为v=gt22=15ms小球下落的前3秒重力做功的平均功率为P=mgv=150W30、关于机械能守恒：（1）做自由落体运动的物体，机械能_，（选“守恒”或“不守恒”）（2）人乘电梯加速上升的过程，人的机械能_，（选“守恒”或“不守恒”）（3）合外力对物体做功为零时，物体的机械能可能_，（选“守恒”、“不守恒”或“守恒，也可能不守恒”）（4）物体在只受重力作用的情况下，物体的机械能_，（选“守恒”或“不守恒”）答案：守恒不守恒守恒，也可能不守恒守恒（1）1做自由落体运动的物体，运动过程只有重力做功，物体的重力势能转化为物体的动能，物体的机械能守恒；（2）2人乘电梯加速上升的过程，人的动能和重力势能都在增加，故人的机械能不守恒，而是在增加；（3）3合外力对物体做功为零时，物体的动能保持不变，当物体在水平面运动时，物体的重力势能不变，则物体的机械能不变；当物体在竖直方向运动时，物体的重力势能发生变化，则物体的机械能发生变化，故合外力对物体做功为零时，物体的机械能可能守恒，也可能不守恒；（4）4物体在只受重力作用的情况下，不管物体重力是否做功，物体的机械能一定守恒；31