5.(07广东理科基础7)人骑自行车下坡,坡长l=500 m,坡高h=8 m,人和车总质量为100 kg,下坡时初速度为4 m/s,人不踏车的情况下,到达坡底时车速为10 m/s,g取10 m/s²,则下坡过程中阻力所做的功为　　　　　 (　　 )

A.-4 000 J　　　 　　　　　　　 B.-3 800 J　　　　　　　 C.-5 000 J　　　　　　　 D.-4 200 J　

答案　 B

解析　 下坡过程中,重力做功W_G=mgh=100×10×8 J=8 000 J,支持力不做功,阻力做功W,由动能定理得：W_G+W?=mv_t²-mv₀²,代入数据得：W=-3 800 J.　

4.(07广东4)机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受的阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是　(　　 )

A.机车输出功率逐渐增大　

B.机车输出功率不变　

C.在任意两相等的时间内,机车动能变化相等　

D.在任意两相等的时间内,机车动量变化的大小相等

　答案　 AD

　解析　 机车在匀加速运动中,牵引力不变,而速度越来越大,由P=Fv知,其输出功率逐渐增大,在任意相等的时间内,机车位移越来越大,其合外力不变,则合外力做的功越来越多,故机车动能变化变大;由动量定理可知,合外力的冲量等于动量的变化量.　

3.(07全国卷Ⅱ20)假定地球、月球都静止不动,用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器.假定探测器在地球表面附近脱离火箭.用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功,用E_k表示探测器脱离火箭时的动能,若不计空气阻力,则　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )　A.E_k必须大于或等于W,探测器才能到达月球　　　　　 B.E_k小于W,探测器也可能到达月球

C.E_k=W,探测器一定能到达月球　　　　　　　 　 D.E_k=W,探测器一定不能到达月球　

　 答案　 BD

解析 　假设没有月球的吸引力,当探测器的初动能为W时,探测器刚好到达月球,当探测器的动能E_k<W时,因为有月球的吸引力,探测器也可能到达月球.地球的质量约是月球质量的6倍,探测器从地球到月球要克服地球引力做功W,在这个过程中月球对探测器做的功一定小于,所以当E_k=时,探测器一定不能到达月球.　

2.(07广东理科基础9)一人乘电梯从1楼到20楼,在此过程中经历了先加速,后匀速,再减速的运动过程,则电梯支持力对人做功情况是　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(　　 )

A.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功　　　　 B.加速时做正功,匀速和减速时做负功　

C.加速和匀速时做正功,减速时做负功　　　　　　　　　　 D.始终做正功

答案　 　D

　解析　 在加速、匀速、减速的过程中,支持力与人的位移方向始终相同,所以支持力始终对人做正功。　

1.(07上海12)物体沿直线运动的v-t关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则 (　　 )

A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4 W

B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2 W

C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为W

D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75 W

答案　 　CD

解析　 　由v-t图象可以看出,若第1 s末速度为v₁=v₀则第3 s末速度为v₃=v₀,第4 s末速度为v₄=第5 s末速度为v₅=0第7 s末速度为v₇=-v₀,因为第1 s内合外力做功为W,则由动能定理可知:W=mv₀²第1 s末到第3 s末合外力做功W₁=mv₃²-mv₀²=0;第3 s末到第5 s末合外力做功W₂=mv₅²-mv₃²=-mv₀²=-W;第5 s末到第7 s末合外力做功W₃=mv₇²-mv₅²=mv₀²=W;第3 s末到第4 s末合外力做功为W₄=mv₄²-mv₃²=m()²-mv₀²=-×mv₀²=-0.75W.上所述,C、D选项正确.　

12.(08广东17)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1 950 N.请计算该方法使汽车发动机输出功率减少了多少？

答案　 1×10³W?

解析　 (1)设汽车的牵引力大小为F,汽车所受阻力大小为f,汽车速度为v.　

汽车做匀速运动,所以F=f　　　　　　　 ①

发动机的输出功率P=Fv　　　　　　　　 ②

由①②得　

ΔP=(f₁-f₂)v=(2000-1950)×W?

=1×10³W?

2004-2007年高考题

题组一

11.(08重庆理综24)如图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一个劲度为k

的轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为m的薄滑块,圆筒内壁涂有一层新型智能材

料--ER流体,它对滑块的阻力可调.起初,滑块静止,ER流体对其阻力为0,弹簧的

长度为L.现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下,与滑块碰撞后粘在一起

向下运动.为保证滑块做匀减速运动,且下移距离为时速度减为0,ER流体对滑

块的阻力须随滑块下移而变.试求(忽略空气阻力)：

(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能;

(2)滑块向下运动过程中加速度的大小;

(3)滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小。

答案　 (1)mgL　 (2)　　 (3)mg+-kd

解析 　(1)设物体下落末速度为v₀,由机械能守恒定律mgL=mv₀²,得v₀=,

设碰后共同速度为v₁,由动量守恒定律2mv₁=mv₀,得v₁=.碰撞过程中系统损

失的机械能为ΔE=mv₀²-×2mv₁²=mgL.

(2)设加速度大小为a,有2as=v₁²,得a=.　

(3)设弹簧弹力为F_N,ER流体对滑块的阻力为F_ER,受力分析如图所示：

F_N+F_ER-2mg=2ma,F_N=kx,x=d+mg/k,得F_ER=mg+-kd.

10.(08全国Ⅱ23) 如右图,一质量为M的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高

度为h.一质量为m的子弹以水平速度v₀射入物块后,以水平速度v₀/2射出.重力

加速度为g.求:

(1)此过程中系统损失的机械能；

(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离.

答案　 　(1)(3-)mv₀² (2)

解析　 　(1)设子弹穿过物块后物块的速度为v,由动量守恒定律得

mv₀=m+Mv　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ①　

解得v=v₀ ②　

系统的机械能损失为　

ΔE=mv₀² -[m()² +Mv²] ③

由②③式得ΔE=(3-)mv₀² ④

(2)设物块下落到地面所需时间为t,落地点距桌面边缘的

水平距离为s,则h=gt² ⑤

s=vt　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑥

由②⑤⑥式得s=　　　　　　　　　　　　 ⑦

9.(08江苏11)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：　

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 　 　

　　 　　　　　　　　　　　 .　

答案　 (1)4Hh　 (2)见下图　 (3)小于　 (4)摩擦,转动(回答任一即可)　

解析 　(1)由机械能守恒mgh=mv²　　　　　　 ①　

由平抛运动规律s=vt　　　　　　　　　　　　　　 ②　

H=gt²　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ③

由①②③得s²=4Hh.　

(2)根据表中数据描出s²-h关系如图.　

(3)由图中看出在相同h下,水平位移s值比理论值要小,由s=vt=v,说明水平抛出的速率比理论值小.　

(4)水平抛出的速率偏小,说明有机械能损失,可能因为摩擦,或在下落过程中小球发生转动.

8.(08广东3)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　

答案　 A?　

解析　 运动员无论是加速下降还是减速下降,阻力始终阻碍系统的运动,所以阻力对系统始终做负功,故选项A正确;运动员加速下降时系统受到的合外力向下,减速下降时系统所受的合外力向上,故选项B错误;由W?G=-ΔE_p知,运动员下落过程中重力始终做正功,系统重力势能减少,故选项C错误;运动员在加速下降和减速下降的过程中,任意相等时间内所通过的位移不一定相等,所以任意相等时间内重力做功不一定相等,故选项D错误.