8. 汽车的质量为，额定功率为30kW，运动中阻力大小为车重的0.1倍。汽车在水平路面上从静止开始以的牵引力出发，求：

(1)经过多长的时间汽车达到额定功率；

(2)汽车达到额定功率后保持功率不变，运动中最大速度多大？

(3)汽车加速度为时速度多大？

7. 如图4所示，一缆车系统将乘客送上和送下高40m，长80m的山坡，整个系统由一上一下两个车厢组成，它们通过山顶一个巨大的滑轮由钢索相连，滑轮由电动机驱动，设每个车厢运动中受到摩擦力恒为，则整个缆车系统在一次全行程中克服摩擦力做功是　　 J。

图4

6. 随着能源消耗增加，如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。如图3所示是上海“明珠线”某轻轨列车车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度，列车进站时利用自身动能转化成　　 能，可以使列车很快停下来，出站时该能量又可以转化成列车的动能，从而起到节能作用。

图3

5. 如图2所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成角的静止皮带上，运动员用力后蹬皮带，皮带运动过程中受到阻力恒定为，使皮带以速度匀速运动，则在运动过程中下列说法正确的是(　　 )

A. 人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的阻力

B. 人对皮带不做功

C. 人对皮带做功的功率为

D. 人对皮带做功的功率为

图2

4. 用铁锤把小铁钉敲入木板。假设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板的深度成正比。已知第一次将铁钉敲入木板1cm，如果铁锤第二次敲铁钉的速度变化与第一次完全相同，则第二次铁钉进入木板的深度是(　　 )

A. 　　　B. 　　　C. 　　　D.

3. 行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降。上述不同现象中所包含的相同的物理过程是(　　 )

A. 物体克服阻力做功

B. 物体的动能转化为其他形式的能量

C. 物体的势能转化为其他形式的能量

D. 物体的机械能转化为其他形式的能量

2. 1999年10月31日，山东青年燕庆伟在济南杨庄险段蛇口处骑自行车飞越黄河，他沿长100m，起点到最高点高度差为40m的搭建跑道，从静止开始加速到脱离跑道端点时，速度达到，则他消耗的能量至少约为(　　 )

A. 　　　B. 　　　C. 　　　D.

如果没有摩擦力和介质阻力，物体只发生动能和势能的相互转化时，机械能的总量保持不变，这就是机械能守恒定律。没有摩擦和介质阻力，这是守恒条件。具体的讲，如果一个物理过程只有重力做功，只是重力势能和动能之间发生相互转化，没有与其他形式的能发生转化，物体的动能和重力势能总和保持不变。如果只有弹簧的弹力做功，在弹簧与物体系统中就只有弹性势能与动能之间发生相互转化，不与其他形式的能发生转化，所以弹性势能和动能总和保持不变。分析一个物理过程是不是满足机械能守恒，关键是分析这一过程中有哪些力参与了做功，这一力做功是什么形式的能转化成什么形式的能，如果只是动能和势能的相互转化，而没有与其他形式的能发生转化，则机械能总和不变。如果没有力做功，不发生能的转化，机械能当然也不发生变化。

例5：如图6所示，一质量为的半圆形槽内壁光滑，放在光滑的水平面上，槽的左侧有一固定的木桩以阻止槽水平向左运动，槽的半径为R。今从槽左侧A端的正上方D处有一个质量为的小球，球恰好从A点自由进入槽的内壁轨道。为了使小球沿槽的内壁恰好运动到槽的右端B点。试求D至A点的高度。

图6

析与解：此题若用常规法解答，复杂耗时且易出错。若构建能流图，利用整个过程机械能守恒，系统水平方向动量守恒，则易解此题，小球从D点落到O点再运动到B点，其能流图如下：

依题意有：　 ①

　　　　　 　　②

　　　　　 　　　③

联立①、②、③得：

解之得：

点评：掌握好机械能守恒的条件，利用能量流动图直观地分析物理过程是解答此题的关键。

[模拟试题]

1. 下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示。图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是(　　 )

A　　　　　　　　　　　　　　　　 B

C　　　　　　　　　　　　　　　　 D

图1

3. 重力做功与重力势能

重力做正功，物体高度下降，重力势能降低；重力做负功，物体高度上升，重力势能升高。可以证明，重力做功与路径无关，由物体所受的重力和物体初、末位置所在水平面的高度差决定，即：。所以重力做的功等于重力势能增量的负值，即

例4：如图5所示，半径为r，质量不计的圆盘面与地面相垂直，圆心处有一个垂直于盘面的光滑水平固定轴O，在盘的最右边缘，固定一个质量为m的小球A，在O点正下方离O点处，固定一个质量也为m的小球B，放开盘，让其自由转动，试计算：

(1)当A球转到最低点时，两球的重力势能之和少了多少？

(2)A球转到最低点时的线速度是多少？

(3)在转动过程中，半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少？

图5

析与解：

(1)重力势能之和减少了：

(2)，

(3)，即

解得：

点评：两球速度不同，搞清速度关系是本题解题的关键。

2. 重力势能是标量，它没有方向。但是重力势能有正、负。此处正、负不是表示方向，而仅表示比参考点的能量状态高还是低。势能大于零表示比参考点的能量状态高，势能小于零表示比参考点的能量状态低。参考点的选择不同虽对势能值表述不同，但对物理过程没有影响，即势能是相对的，势能的变化是绝对的，势能的变化与参考点的选择无关。