题目内容

在一运动过程中，若重力对物体做了正功，则物体的


  1. A.
    机械能一定增加
  2. B.
    重力势能一定减少
  3. C.
    动能一定增加
  4. D.
    机械能一定不变
B
试题分析：重力对物体做了正功，说明物体的高度下降，因此重力势能一定减少，故选项B正确；但物体在这一运动过程中的受力情况以及其它力做功的情况均不清楚，因此无法确定机械能和动能的变化情况，故选项A、C、D错误。
考点：本题主要考查功能关系的应用问题，属于中档题。
练习册系列答案
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（2013?黄浦区二模）把一重为G的物体用一个水平推力F=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直且足够高的平整的墙上，如图所示，若物体和竖直墙壁间的动摩擦因数为μ，则从t=0开始（　　）
某学习小组利用自由落下的重锤和电火花计时器验证机械能守恒，实验装置如图甲所示．已知重锤的质量为m．
（1）在某次实验中，他们得到一条点迹清晰的纸带，纸带上A、B、C、D为相邻计数点，测出它们之间的距离分别为h1、h2、h3，如图乙所示．

①若纸带上两相邻计数点的时间间隔为T，则打印B点时重锤的速度大小为vB=
h1+h2
2T
h1+h2
2T
；
②若打印B点和C点时重锤的速度分别为vB和vC，则验证从B点到C点的运动过程中，重锤机械能守恒的关系式为
1
2
v
2
C
-
1
2
v
 
2
B
=gh2
1
2
v
2
C
-
1
2
v
 
2
B
=gh2
．
（2）该学习小组通过多次实验发现，重锤减少的势能总是略大于重锤动能的增加，请你简要说明其中的原因
由于实验过程中摩擦阻力的存在，重力势能有一部分转化给了摩擦阻力做功产生的内能
由于实验过程中摩擦阻力的存在，重力势能有一部分转化给了摩擦阻力做功产生的内能
．
Ⅰ．像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，其结构如图甲如示a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两上光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．
（1）用游标卡尺测量窄片K的宽度d（已知L＞＞d），光电门1，2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2．则窄片K通过光电门1的速度表达式v1=
d
t1
d
t1
．
（2）用米尺测量两光电门间距为L，则小车的加速度表达式a=
(
t
2
1
-
t
2
2
)d2
2L
t
2
1
?
t
2
2
(
t
2
1
-
t
2
2
)d2
2L
t
2
1
?
t
2
2
．
（3）该实验中，为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是
不挂砂和砂桶，调节长木板的倾角，轻推小车让其下滑，直至两个光电门的读数相等为止
不挂砂和砂桶，调节长木板的倾角，轻推小车让其下滑，直至两个光电门的读数相等为止
_．
（4）实验中，有位同学通过测量，把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F，作出a-F图线，如图丙中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是
平衡摩擦力时木板倾角太大
平衡摩擦力时木板倾角太大
；曲线上部弯曲的原因
没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量
没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量
．

Ⅱ．（1）电磁打点计时器是一种计时的仪器，使用时要注意调节好振针的高度，如果振针的位置过低，打出的纸带的点迹是
短线
短线
，还会对纸带产生
较大阻力
较大阻力
，对实验结果有较大的影响．利用打点计时器和如图1的其它器材可以开展多项实验探究，其主要步骤如下：
a、按装置安装好器材并连好电路
b、接通电源，释放纸带，让重锤由静止开始自由下落
c、关闭电源，取出纸带．更换纸带，重复步骤b，打出几条纸带
d、选择一条符合实验要求的纸带，数据如图2（相邻计数点的时间为T），
（2）进行数据处理

①若是探究重力做功和物体动能的变化的关系．需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度，试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=
s2+s3
2T
s2+s3
2T
．
②若是测量重力加速度g．为减少实验的偶然误差，采用逐差法处理数据，则加速度大小可以表示为g=
(S3+S4)-(S1+S2 )
4T2
(S3+S4)-(S1+S2 )
4T2
．
③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距，说明实验过程存在较大的阻力，若要测出阻力的大小，则还需测量的物理量是
重锤的质量m
重锤的质量m
．试用这些物理量和纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=
m〔g′-
(S3+S4)-(S1+S2 )
4T2
〕
m〔g′-
(S3+S4)-(S1+S2 )
4T2
〕
．
某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即
1
2
mv2=mgh．直接测量摆球到达B点的速度v比较困难．现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v．如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．实验步骤如下（将下列实验步骤补充完整，自己设定需用的字母）：
（1）在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．
（2）用重锤线确定出A、B点的投影点N、M．
（3）让小球每一次都
同一点由静止
同一点由静止
释放，重复实验10次．球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．
（4）用米尺量出
AN的高度h1、BM的高度h2，
AN的高度h1、BM的高度h2，
，算出A、B两点的竖直距离，再量出
M、C之间的距离x
M、C之间的距离x
，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g，小球的质量为m．
（5）数据处理
①根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为
65.0
65.0
cm．
②表示出小球平抛时的初速度v0=
x.
g
2h2
x.
g
2h2
．（用题中所给字母和自己设定的字母表示）
③用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量△EP=
mg（h1-h2）
mg（h1-h2）
，动能的增加量△EK=
mgx2
4h2
mgx2
4h2
．（用题中所给字母和自己设定的字母表示）
④本实验误差的主要来源有
小球在运动过程中受到阻力
小球在运动过程中受到阻力
（试举出一条）．
（2013?河西区一模）如图所示，重为G的卡车，先以速度v1在一段水平路面匀速行驶距离s，此时汽车发动机的输出功率为P1；然后以某一速度沿长为L，高为h的斜坡匀速向上爬行到斜坡顶端，此时汽车发动机的输出功率为P2．若斜坡的机械效率为η1，发动机的热机效率为η2，所使用的93﹟汽油的热值为q，不计车身长度．求卡车：
（1）爬坡时的牵引力F；
（2）爬坡时的速度v2；
（3）在整个运动过程中，消耗汽油的总质量．

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