题目内容

如图1所示，物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0m．选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能E机随高度h的变化如图2所示．g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．则（ ）

A．物体的质量m=0.67kg
B．物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.40
C．物体上升过程的加速度大小a=10m/s2
D．物体回到斜面底端时的动能Ek=10J
【答案】分析：当物体到达最高点时速度为零，机械能等于物体的重力势能，由重力势能计算公式可以求出物体质量；
在整个运动过程中，机械能的变化量等于摩擦力做的功，由图象求出摩擦力的功，由功计算公式求出动摩擦因数；
由牛顿第二定律求出物体上升过程的加速度；由动能定理求出物体回到斜面底端时的动能．
解答：解：A、物体到达最高点时，机械能E=EP=mgh，m===1kg，故A错误；
B、物体上升过程中，克服摩擦力做功，机械能减少，减少的机械能等于克服摩擦力的功，
△E=-μmgcosα，即30-50=-μ×1×10cos37°×，μ=0.5，故B错误；
C、物体上升过程中，由牛顿第二定律得：mgsinα+μmgcosα=ma，解得a=10m/s2，故C正确；
D、由图象可知，物体上升过程中摩擦力做功W=30-50=-20J，在整个过程中由动能定理得EK-EK0=2W，
则EK=EK0+2W=50+2×（-20）=10J，故D正确；
故选CD．
点评：重力做功不改变物体的机械能，摩擦力做功使物体机械能减少，由图象求出物体初末状态的机械能，应用重力势能的计算公式、动能定理即可正确解题．
练习册系列答案
相关题目
（1）某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧，如图1所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，当弹簧恢复原长时，两物体恰好都到达水平桌面的边缘，观察物体的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒．

①该同学还必须有的器材是
天平、刻度尺
天平、刻度尺
．
②需要直接测量的数据是
两木块的质量m1、m2和两木块落地点距桌面边缘的水平距离S1和S2．
两木块的质量m1、m2和两木块落地点距桌面边缘的水平距离S1和S2．
．
③用所得数据验证动量守恒的关系式为
m1S1=m2S2．
m1S1=m2S2．
．
（2）某同学设计了一个用打点计时器研究动量守恒定律的实验：在小车的A端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动．他设计的具体装置如图2所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50HZ，长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力．
①若已测得打点纸带如图3所示，并测得各计数点尖距（已标在图上）．A为运动的起点，则应选
BC
BC
段来计算A碰前速度，应选
DE
DE
段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”）．
②以测得小车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m1=0.20kg，由以上测量结果可得：碰前总动量P0=
0.420
0.420
kgm/s；碰后总动量P=
0.417
0.417
kgm/s．
（1）a、在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中，给出下列器材，ab处的电源应选用
B
B
，电表X应选用
D
D
．（用字母表示）．
A．6V的交流电源
B．6V的直流电源
C．100V的直流电源
D．量程0～0.5V，零刻度在刻度盘中央的电压表
E．量程0～300μA，零刻度在刻度盘中央的电流表
b、该实验装置如图1所示，如果以c、d两个电极的连线为x轴，以c、d连线的中垂线为y轴，并将一个探针固定置于 y轴上的某一点，合上开关S，而将另一探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中，则电表X的指针与零刻度夹角的变化情况是
D
D
．
A．逐渐增大    B．逐渐减小C．先变大后变小     D．先变小后变大
（2）南水北调应急供水工程关键项目PCCP（预应力钢筋混凝土管）管道工程已在部分标段安装成功．两名参加社会活动的中学生想了解一些有关南水北调工程的信息，但到达工地时工程已竣工．在待清理的废弃物中，一块从PCCP管道内壁脱落下来的圆弧形物体（如图2所示）引起了他们的注意．二人决定利用随身携带的玻璃球和手表，通过对圆弧形物体的测量来确定PCCP管道的直径．在测量过程中有以下步骤：
（1）反复调整脱落物体各边的高度，将玻璃球放在物体上时，玻璃球能静止在最低点．
（2）让玻璃球从物体的某一位置由静止释放，并用手表从玻璃球经过
最低点
最低点
（填“最高点”或“最低点”）开始计时．
（3）若当地的重力加速度为g，玻璃球完成n次全振动的时间为t，则PCCP管的直径表达式为
d=
gt2
2n2π2
d=
gt2
2n2π2
；已知g=π2，玻璃球在1分钟内完成20次全振动，则管径d=
4.5
4.5
m．．
[3-5]

（1）如图1所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动．则以下说法中正确的是
AC
AC

A．弹簧再次恢复至原长时，A的速度有最大值
B．A和B的速度相等时，B的速度最小
C．弹簧压缩至最短时，A、B组成的系统动能减少最多
D．B的速度最小时，A、B组成的系统动能减少最多
（2）如图2所示AOB是光滑水平轨道，BC是半径为R的光滑的1/4固定圆弧轨道，两轨道恰好相切．质量为M的小木块静止在O点，一个质量为m的子弹以某一初速度水平向右快速射入小木块内，并留在其中和小木块一起运动，且恰能到达圆弧轨道的最高点C（木块和子弹均可以看成质点）．已知R=0.4m，m=1kg，M=10kg．（g=10m/s2、本题结果保留2位有效数字）
①子弹射入木块前的速度v0；
②若每当小木块上升到圆弧并返回到O点或静止于O点时，立即有相同的子弹射入小木块，并留在其中．则当第3颗子弹射入小木块后，木块速度多大．
（1）某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧，如图1所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，当弹簧恢复原长时，两物体恰好都到达水平桌面的边缘，观察物体的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒．

①该同学还必须有的器材是______．
②需要直接测量的数据是______．
③用所得数据验证动量守恒的关系式为______．
（2）某同学设计了一个用打点计时器研究动量守恒定律的实验：在小车的A端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动．他设计的具体装置如图2所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50HZ，长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力．
①若已测得打点纸带如图3所示，并测得各计数点尖距（已标在图上）．A为运动的起点，则应选______段来计算A碰前速度，应选______段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”）．
②以测得小车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m1=0.20kg，由以上测量结果可得：碰前总动量P=______kgm/s；碰后总动量P=______kgm/s．
[3-5]

（1）如图1所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动．则以下说法中正确的是______
A．弹簧再次恢复至原长时，A的速度有最大值
B．A和B的速度相等时，B的速度最小
C．弹簧压缩至最短时，A、B组成的系统动能减少最多
D．B的速度最小时，A、B组成的系统动能减少最多
（2）如图2所示AOB是光滑水平轨道，BC是半径为R的光滑的1/4固定圆弧轨道，两轨道恰好相切．质量为M的小木块静止在O点，一个质量为m的子弹以某一初速度水平向右快速射入小木块内，并留在其中和小木块一起运动，且恰能到达圆弧轨道的最高点C（木块和子弹均可以看成质点）．已知R=0.4m，m=1kg，M=10kg．（g=10m/s2、本题结果保留2位有效数字）
①子弹射入木块前的速度v；
②若每当小木块上升到圆弧并返回到O点或静止于O点时，立即有相同的子弹射入小木块，并留在其中．则当第3颗子弹射入小木块后，木块速度多大．

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