高中物理力与运动.doc

2008高考汇编（力与运动&机械能）
1、(08全国理综Ⅰ)如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是
左
右
A．向右做加速运动
B．向右做减速运动
C．向左做加速运动
D．向左做减速运动
2、(2008广东卷)运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是
A．阻力对系统始终做负功
B．系统受到的合外力始终向下
C．重力做功使系统的重力势能增加
D．任意相等的时间内重力做的功相等
O
3、(2008海南卷)如图，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球．给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动．在此过程中，
A．小球的机械能守恒
B．重力对小球不做功
C．绳的张力对小球不做功
D．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少
4、(2008江苏卷)如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为2ｍ和ｍ的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放．则在上述两种情形中正确的有
Ａ.质量为2ｍ的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用
B.质量为ｍ的滑块均沿斜面向上运动
C.绳对质量为ｍ滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力
D.系统在运动中机械能均守恒
5、(2008江苏卷)如图所示．一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为3m的a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放．当a球对地面压力刚好为零时，b球摆过的角度为.下列结论正确的是
A. ＝90° B. ＝45°
C.b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小
D.b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大
6、(2008宁夏卷)一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连。小球某时刻正处于图示状态。设斜面对小球的支持力为N，细绳对小球的拉力为T，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是
A.若小车向左运动，N可能为零
B.若小车向左运动，T可能为零
C.若小车向右运动，N不可能为零
D.若小车向右运动，T不可能为零
7、(2008全国2)如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m， 用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为
A．h 　　　　　　　　　　　　　　　　　B．l.5h
C．2h D．2.5h
8、(2008山东卷)质量为1500kg 的汽车在平直的公路上运动， v-t图象如图所示。由此可求
A．前25s 内汽车的平均速度
B．前10s 内汽车的加速度
C．前10s 内汽车所受的阻力
D．15～25s内合外力对汽车所做的功
9、(2008山东卷)直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示。设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中下列说法正确的是
A．箱内物体对箱子底部始终没有压力
B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大
C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”
10、(2008上海卷)物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面。下列所示图像中，能正确反映各物理量之间关系的是

11、(2008四川卷)一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端。已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定。若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能则下列图象中可能正确的是

v
O
t
t0
B．
s
O
t
t0
C．
F
O
t
t0
A．
E
O
t
t0
D．

12、(2008北京卷)有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一跸特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性。
举例如下：如图所示。质量为M、倾角为的滑块A放于水平地面上。把质量为m的滑块B放在A的斜面上。忽略一切摩擦，有人求得B相对地面的加速度a=,式中g为重力加速度。

对于上述解，某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题。他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”。但是，其中有一项是错误的。请你指出该项。
A.当时，该解给出a=0，这符合常识，说明该解可能是对的
B.当＝90时，该解给出a=g,这符合实验结论，说明该解可能是对的
C.当M≥m时，该解给出a=gsin,这符合预期的结果，说明该解可能是对的
D.当m≥M时，该解给出a=,这符合预期的结果，说明该解可能是对的
13、(08全国理综Ⅰ)如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律．
⑴若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有
①物块的质量m1、m2；
A
B
②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；
③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；
④绳子的长度．
⑵为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：
①绳的质量要轻；
②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；
③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；
④两个物块的质量之差要尽可能小．
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 ．
⑶写出一条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议：
．
14、(2008广东卷)某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50 Hz．

（1）实验的部分步骤如下：
①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；
②将小车停在打点计时器附近， ，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点， ；
③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。
（2）图是钩码质量为0.03 kg，砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0的距离5及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置．

（3）在上车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统， 做正功，
做负功．
（4）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中Δv2=v2-v20）,根据图线可获得的结论是 ．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力是 ．

表1纸带的测量结果
测量点
S/cm
r/(m·s-1)
0
0.00
0.35
A
1.51
0.40
B
3.20
0.45
C

D
7.15
0.54
E
9.41
0.60

表：伽利略手稿中的数据
1
1
32
4
2
130
9
3
298
16
4
526
25
5
824
36
6
1192
49
7
1600
64
8
2104
15、(2008上海卷)在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如右表所示，人们推测第二、三列数据可能分别表示时间和长度。伽利略时代的1个长度单位相当于现在的mm，假设1个时间单位相当于现在的0.5s。由此可以推测实验时光滑斜面的长度至少为＿＿＿＿＿＿m，斜面的倾角约为＿＿＿＿＿度。（g取10m/s2）

16、(2008江苏卷)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H。将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．
(1)若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2＝　　　　　　(用H、h表示)．
(2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：
h(10－１m)
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
s2 (10－１ｍ２)
2.62
3.89
5.20
6.53
7.78

请在坐标纸上作出s2--h关系图．
(3)对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率 (填“小于”或“大于”)理论值．
(4)从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是 ．

17、(2008重庆卷)滑板运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力Fx垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板速率（水可视为静止）.某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角θ=37°时（题23图），滑板做匀速直线运动，相应的k=54 kg/m，入和滑板的总质量为108 kg,试求（重力加速度g取10 m/s2,sin 37°取，忽略空气阻力）：

（1）水平牵引力的大小；
（2）滑板的速率；
（3）水平牵引力的功率.

18、(08全国理综Ⅰ)图中滑块和小球的质量均为m，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l1．开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止．现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘住物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零，小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角θ＝60°时小球达到最高点．求：
（1）小球第一次到达最低点时，滑块和小球速度的大小分别为多少？
（2）小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小．
滑块
O

19、(2008广东卷)（1）为了响应国家的“节能减排”号召，某同学采用了一个家用汽车的节能方法．在符合安全行驶要求的情况下，通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施，使汽车负载减少．假设汽车以72 km/h的速度匀速行驶时，负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2 000 N和1950 N，请计算该方法使汽车发动机输出功率减少了多少？
（2）有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ,不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系．

20、(2008山东卷)某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”，四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内（所有数宇均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多），底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体（可视为质点）以v=5m/s的水平初速度由a点弹出，从b 点进人轨道，依次经过“8002 ”后从p 点水平抛出。小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.3 ，不计其它机械能损失。已知ab段长L=1 . 5m，数字“0”的半径R=0.2m，小物体质量m=0 .0lkg ，g=10m/s2 。求：
( l ）小物体从p 点抛出后的水平射程。
( 2 ）小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。

21、(2008上海卷)总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的v－t图，试根据图像求：（g取10m/s2）
（1）t＝1s时运动员的加速度和所受阻力的大小。
（2）估算14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功。
（3）估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。

22、(2008北京卷)风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能（气流的功能）转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等。如图所示。
（1）利用总电阻的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率，输电电压，求异线上损失的功率与输送功率的比值;
（2）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为p，气流速度为v，风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm;
在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施。
（3）已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正比。某风力发电机的风速v19m/s时能够输出电功率P1=540kW。我国某地区风速不低于v2=6m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。

参考答案
1、AD 2、A 3、C 4、BD 5、AC 6、AB
7、B 8、ABD 9、C 10、B 11、AD 12、D
13、⑴①②或①③
⑵①③
⑶例如“对同一高度多次测量取平均值”；“选取受力后相对伸长尽量小的绳”等等
14、（1）②接通电源、释放小车 断开开关
（2）5．06 0．49 （3）钩砝的重力 小车受摩擦阻力
（4）小车初末速度的平方差与位移成正比 小车的质量
15、2.04，1.5
16、（1）4Hh（2）见图
（3）小于 （4）摩擦，转动（回答任一即可）
解析：（1）根据机械能守恒，可得离开轨道时速度为，由平抛运动知识可求得时间为，可得.
（2）依次描点，连线，注意不要画成折线。
（3）从图中看，同一h下的s2值，理论值明显大于实际值，而在同一高度H下的平抛运动水平射程由水平速率决定，可见实际水平速率小于理论速率。
（4）由于客观上，轨道与小球间存在摩擦，机械能减小，因此会导致实际值比理论值小。小球的转动也需要能量维持，而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分，也会导致实际速率明显小于“理论”速率（这一点，可能不少同学会考虑不到）。
17、解：
（1）以滑板和运动员为研究对象，其受力如图所示由共点力平衡条件可得
①
②
由①、②联立，得
F =810N
(2)

得m/s
(3)水平牵引力的功率
P=Fv
=4050 W
18、⑴小球第一次到达最低点时，滑块和小球速度的大小分别为v1、v2，有

小球由最低点向左摆动到最高点时，有

解得：
⑵小球从开始释放到第一次到达最低点的过程中，绳拉力对小球做功为W，有

解得：
绳拉力对小球做功大小为
19、（1解析：，由得
① ②
故
（2）解析：设转盘转动角速度时，夹角θ夹角θ
座椅到中心轴的距离： ①
对座椅分析有： ②
联立两式 得
20、解：( l ）设小物体运动到p 点时的速度大小为v，对小物体由a 运动到p 过程应用动能定理得-μmgL-2Rmg=mv2-mv02 ①
小物体自p 点做平抛运动，设运动时间为：t，水平射程为：s则
2R=gt2 ②
s=vt ③
联立①②③式，代人数据解得
s=0.8m ④
( 2 ）设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F ．取竖直向下为正方向
F＋mg= ⑤
联立①⑤式，代人数据解得
F=0.3N ⑥
方向竖直向下
21、解：（1）从图中可以看邮，在t＝2s内运动员做匀加速运动，其加速度大小为
m/s2=8m/s2
设此过程中运动员受到的阻力大小为f，根据牛顿第二定律，有mg－f＝ma
得 f＝m(g－a)＝80×(10－8)N＝160N
（2）从图中估算得出运动员在14s内下落了
39.5×2×2m＝158
根据动能定理，有
所以有 ＝（80×10×158－×80×62）J≈1.25×105J
（3）14s后运动员做匀速运动的时间为
s＝57s
运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间
t总＝t＋t′＝（14＋57）s＝71s
22、（1）导线上损失的功率为P=I2R=(
损失的功率与输送功率的比值
(2)风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大.
单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为pvS,S=r2
风能的最大功率可表示为
P风=
采取措施合理，如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等。
（1） 按题意，风力发电机的输出功率为P2=kW=160 kW
（2） 最小年发电量约为W=P2t=160×5000 kW·h=8×105kW·h