物理模型環(huán)套桿(題庫)

絕密★啟用前2016-2017學(xué)年度???學(xué)校11月月考卷試卷副標(biāo)題題號

考試范圍：一

xxx；考試時間：二三

100分鐘；命題人：四五

xxx

總分得分注意事項：1．答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2．請將答案正確填寫在答題卡上第I卷（選擇題）請點擊更正第I卷的文字說明評卷人

得分一、選擇題1．以下列圖，固定的傾斜圓滑桿上套有一個質(zhì)量為輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的滑下，滑到桿的底端時速度為零．則在圓環(huán)下滑過程中（

m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的a點，彈簧處于原長h．讓圓環(huán)沿桿）a．圓環(huán)機(jī)械能守恒b．彈簧的彈性勢能先增大后減小c．彈簧的彈性勢能變化了mghd．彈簧的彈性勢能最大時圓環(huán)動能最大【答案】C【解析】在圓環(huán)運動到低端時，彈簧彈力做負(fù)功，圓環(huán)的機(jī)械能減小，A錯；由動能定理mgh-W=o，W=mgh，C對；彈簧長度先變小后變大,所以彈性勢能先減小后增大,B錯;由力與運動的關(guān)系可知當(dāng)物體沿斜面向上的彈力等于重力沿斜面向下的分力時速度最大,動能最大,此時彈性勢能不是最大,D錯;2．以下列圖，固定的傾斜圓滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連并處于桿上的B點，彈簧的另一端固定在地面上的A點，此時彈簧處于原長，A.B間距為h，桿上C點與A點的連線垂直桿，若讓圓環(huán)從B點靜止釋放，滑到桿的底端時速度恰好為零，則在圓環(huán)下滑過程中彈簧的彈性勢能先增大后減小再增大彈簧的彈性勢能變化了mgh圓環(huán)先做加速運動，過了C點開始做減速運動桿的傾斜角α必然小于45°【答案】ABD【解析】試題解析：在剛開始下滑時彈簧豎直時處于原長，故下滑過程中彈簧先被壓縮后被拉長，在被壓縮過程中，彈簧的彈性勢能增大，在被拉伸且恢復(fù)到原長過程中，彈簧的彈性勢能減小，恢復(fù)原長被拉長過程中，彈性勢能增大，所以彈簧的彈性勢能先增大后減小再增大，A正確；彈簧，圓環(huán)組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，到達(dá)最低端時，圓環(huán)的機(jī)械能減少了mgh，那么橡皮繩的機(jī)械能的減小量等于彈性勢能增大量，為mgh，故B正確；圓環(huán)先做加速運動，當(dāng)圓環(huán)沿桿的加速度為零時，其速度最大，動能最大，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，給圓環(huán)一個斜向左下方的拉力，此時已經(jīng)過了C點，C錯誤；若是桿的傾斜角α等于45°，則依照對稱性可得圓環(huán)在最低點時，彈簧的形變量和在B點時相同，即處于原長地址，彈簧的彈性勢能為零，則圓環(huán)的速度必然不為零，故桿的傾斜角α肯定小于45°，D正確；考點：觀察了機(jī)械能守恒，功能關(guān)系【名師點睛】解析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況，只有重力橡皮繩的拉力做功，所以圓環(huán)機(jī)械能不守恒，但是系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；沿桿方向合力為零的時辰，圓環(huán)的速度最大，彈力做功和彈力勢能有關(guān)系，重力做功和重力勢能有關(guān)系3．以下列圖，在固定傾斜圓滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，桿與水平方向的夾角α=30°，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧上端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，彈簧處于原長h。讓圓環(huán)沿桿由靜止滑下，滑到桿的底端時速度恰為零。則在圓環(huán)下滑過程中A．圓環(huán)和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．當(dāng)彈簧垂直于圓滑桿時圓環(huán)的動能最大C．彈簧的最大彈性勢能為mghD．彈簧轉(zhuǎn)過60°角時，圓環(huán)的動能為【答案】CD【解析】試題解析：圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿底端的過程中有兩個力對圓環(huán)做功，即環(huán)的重力和彈簧的拉力；所以圓環(huán)和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，若是把圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)作為研究對象，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故A錯誤；當(dāng)圓環(huán)沿桿的加速度為零時，其速度最大，動能最大，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，給圓環(huán)一個斜向左下方的拉力，故B錯誤；根據(jù)功能關(guān)系可知，當(dāng)圓環(huán)滑到最底端時其速度為零，重力勢能所有轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥詣菽?，此時彈性勢能最大，等于重力勢能的減小量即為

，故

C正確；彈簧轉(zhuǎn)過

角時，此時彈簧仍為原長，以圓環(huán)為研究對象，利用動能定理得：，即圓環(huán)的動能等于，故D錯誤?？键c：機(jī)械能守恒定律、彈性勢能【名師點睛】對物理過程進(jìn)行受力情況、運動情況、做功情況解析，是解決問題的根本方法．要注意關(guān)于圓環(huán)來說機(jī)械能其實不守恒，但對圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)作為研究對象，系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒的。4．豎直細(xì)桿上套有一個1kg的小圓環(huán)，圓環(huán)左側(cè)系住一勁度系數(shù)k＝500N/m簧，已知彈簧與豎直方向的夾角為θ＝37°，圓環(huán)向來靜止，則以下解析正確的選項是

的輕彈A．當(dāng)彈簧伸長量x＝2.5cm時，圓環(huán)與豎直桿的摩擦力為零[本源:學(xué)+科+網(wǎng)][學(xué)&科&網(wǎng)Z&X&X&K]B．當(dāng)彈簧伸長量x＝0.5cm時，圓環(huán)與豎直桿的彈力F＝1.5NC．保持彈簧伸長量不變，適當(dāng)減小θ，圓環(huán)與細(xì)桿之間的彈力變小D．保持彈簧伸長量不變，適當(dāng)減小θ，圓環(huán)與細(xì)桿之間的摩擦力變小

本源:【答案】【解析】

ABC試題解析：當(dāng)彈簧伸長量x＝2.5cm時，彈簧的彈力為，在豎直方向上彈簧的分力為

F1

Fcos37

10N

mg

，故沒有摩擦力，當(dāng)保持彈簧伸長量不變，適當(dāng)減小θ，圓環(huán)與細(xì)桿之間的摩擦力增大，＝0.5cm時彈簧的彈力為

A正確D錯誤；當(dāng)彈簧伸長量，由于圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以圓

x環(huán)與豎直桿的彈力和彈簧彈力的水平重量大小相等，故NFsin371.5N，當(dāng)保持彈簧伸長量不變，適當(dāng)減小θ，N減小；BC正確；考點：觀察了共點力平衡條件的應(yīng)用，力的合成與分解【名師點睛】此題是力平衡問題，要點是受力解析后依照共點力平衡條件并結(jié)合正交分解法列式解析，圓環(huán)受重力、支持力、彈簧的彈力，可能有靜摩擦力，取決于拉力的豎直分力與重力的大小關(guān)系，依照共點力平衡條件列式解析即可5．以下列圖中，固定的圓滑豎直桿上套有一質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與水平放置輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧另一端固定在墻壁上的長狀態(tài)?，F(xiàn)讓圓環(huán)從圖示地址（距地面高度為端B時速度恰好為零。則在圓環(huán)下滑至底端的過程中

A點，圖中彈簧水平時恰好處于原h(huán)）由靜止沿桿滑下，滑到桿的底A

mhB圓環(huán)的機(jī)械能守恒C.圓環(huán)所受合力做功為零D.圓環(huán)到達(dá)B時彈簧彈性勢能為

mgh【答案】BCD【解析】試題解析：圓環(huán)除了重力做功以外還有彈簧的彈力做功，

故圓環(huán)的機(jī)械能不守恒，選項

A錯誤；圓環(huán)從開始下落到落到

B點，由動能定理：

mghW彈

0，即

W彈=mgh，選項

B正確；由動能定理

mghW彈

0，則圓環(huán)所受合力做功為零，選項C正確；因戰(zhàn)勝彈力做功等于增加的彈性勢能，故圓環(huán)到達(dá)能為mgh，選項D正確；應(yīng)選BCD.考點：機(jī)械能守恒定律；動能定理的應(yīng)用.

B時彈簧彈性勢6．如右圖所示，固定的傾斜圓滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與一橡皮繩相連，橡皮繩的另一端固定在地面上的A點，橡皮繩豎直時處于原長h。讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時速度為零。則在圓環(huán)下滑過程中A．圓環(huán)機(jī)械能守恒

B．橡皮繩的彈性勢能素來增大C．橡皮繩的彈性勢能增加了

mgh、

D．橡皮繩再次到達(dá)原長時圓環(huán)動能最大【答案】C【解析】在圓環(huán)下滑過程中，圓環(huán)和橡皮繩的機(jī)械能守恒，選項A錯誤；橡皮繩的彈性勢能先不變后增大，選項B錯誤；由機(jī)械能守恒定律，橡皮繩的彈性勢能增加了mgh，選項C正確；橡皮繩再次到達(dá)原長時圓環(huán)動能為零，選項D錯誤。7．以下列圖，固定的豎直圓滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接。彈簧的另一端固定在墻上，并且處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長為L，圓環(huán)下滑到最低點時彈簧的長度為2L（未高出彈性限度），從圓環(huán)開始運動至第一次運動到最低點的過程中A．彈簧對圓環(huán)的沖量方向向來向上，圓環(huán)的動量先增大后減小B．彈簧對圓環(huán)的拉力向來做負(fù)功，圓環(huán)的動能素來減小C．圓環(huán)下滑到最低點時，所受合力為零D．彈簧彈性勢能變化了3mgL【答案】D【解析】試題解析：在環(huán)方才開始運動時，只碰到重力的作用，向下運動的過程中彈簧被拉長，彈簧的彈力沿彈簧的方向斜向上，豎直方向向上的分力隨彈簧的伸長而增大，所以環(huán)碰到的合力沿豎直方向的分力先向下，逐漸減小，該過程中環(huán)的速度增大；圓環(huán)所受合力為零時，速度最大，此后圓環(huán)連續(xù)向下運動，則彈簧的彈力增大，合力的方向向上，并逐漸增大，環(huán)向下做減速運動，直到速度為0．所以圓環(huán)的動量先增大后減?。珡椈蓪A環(huán)的沖量方向向來斜向左上方．故A錯誤；環(huán)先加速后減速，所以動能先增大后減?。蔅錯誤．圓環(huán)所受合力為零，速度最大，此后圓環(huán)連續(xù)向下運動，則彈簧的彈力增大，圓環(huán)下滑到最大距離時，所受合力不為零，故C錯誤．圖中彈簧水平時恰好處于原長狀態(tài)，圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?/p>

2L，可得物體下降的高度為

h=

3L，依照系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得彈簧的彈性勢能增大量為△E

p=mgh=

3mgL，故

D正確．應(yīng)選D?？键c：機(jī)械能守恒；牛頓第二定律【名師點睛】此題是對機(jī)械能守恒定律及牛頓第二定律的觀察；要點是解析圓環(huán)在各個地址的受力情況，結(jié)合幾何關(guān)系，聯(lián)系機(jī)械能守恒定律及牛頓第二定律來解析；注意解析彈簧恰好處于原長時的臨界態(tài).8．以下列圖的xOy坐標(biāo)系中，x軸上固定一個點電荷Q，y軸上固定一根圓滑絕緣細(xì)桿（細(xì)桿的下端恰幸好坐標(biāo)原點O處），將一個套在桿上重力不計的帶電圓環(huán)（視為質(zhì)點）從桿上P處由靜止釋放，圓環(huán)從O處走開細(xì)桿后恰好繞點電荷Q做圓周運動．以下說法正確的選項是（）A．圓環(huán)沿細(xì)桿從P運動到O的過程中，速度可能先增大后減小B．圓環(huán)沿細(xì)桿從P運動到0的過程中，加速度可能先增大后減小C．增大圓環(huán)所帶的電荷量，其他條件不變，圓環(huán)走開細(xì)桿后依舊能繞點電荷做圓周運動D．將圓環(huán)從桿上P的上方由靜止釋放，其他條件不變，圓環(huán)走開細(xì)桿后依舊能繞點電荷做圓周運動【答案】BC【解析】試題解析：依照動能定理，經(jīng)過合力做功情況判斷動能的變化，依照所受合力的變化判斷加速度的變化．圓環(huán)走開細(xì)桿后做圓周運動，靠庫倫引力供應(yīng)向心力．解：A、圓環(huán)從P運動到O的過程中，只有庫侖引力做正功，依照動能定理知，動能一直增大，則速度素來增大．故A錯誤．B、圓環(huán)從P運動到O的過程中，受庫侖引力，桿子的彈力，庫侖引力沿桿子方向上的分力等于圓環(huán)的合力，滑到O點時，所受的合力為零，加速度為零．故B正確．2k=m，C、依照動能定理得：qU=mv，依照牛頓第二定律得：聯(lián)立解得：k=，可知圓環(huán)依舊能夠做圓周運動．故C正確，D、若增大高度，知電勢差U增大，庫侖引力與所需向心力不等，不能夠做圓周運動．故D錯誤．應(yīng)選：BC．9．以下列圖，在豎直面內(nèi)固定一圓滑的硬質(zhì)桿ab，桿與水平面的夾角為θ，在桿的上端a處套一質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)上系一輕彈簧，彈簧的另一端固定在與a處在同一水平線上的O點，O、b兩點處在同一豎直線上。由靜止釋放圓環(huán)后，圓環(huán)沿桿從a運動到b，在圓環(huán)運動的整個過程中，彈簧素來處于伸長狀態(tài)，則以下說法正確的選項是A．圓環(huán)的機(jī)械能保持不變B．彈簧對圓環(huán)素來做負(fù)功C．彈簧的彈性勢能逐漸增大D．圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒【答案】D【解析】試題解析：由幾何關(guān)系可知，當(dāng)環(huán)與O點的連線與桿垂直時，彈簧的長度最短，彈簧的彈性勢能最?。栽诃h(huán)從a到C的過程中彈簧對環(huán)做正功，而從C到b的過程中彈簧對環(huán)做負(fù)功，所以環(huán)的機(jī)械能是變化的．故A錯誤，B錯誤；當(dāng)環(huán)與O點的連線與桿垂直時，彈簧的長度最短，彈簧的彈性勢能最小，所以彈簧的彈性勢能先減小后增大．故C錯誤；在整個的過程中只有重力和彈簧的彈力做功，所以圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．故D正確；應(yīng)選D．．考點：機(jī)械能守恒定律10．如右圖所示，圓滑絕緣細(xì)桿AB，水平放置于被固定的帶負(fù)電荷的小球的正上方，小球的電荷量為Q，可視為點電荷．a(chǎn)、b是水平細(xì)桿上的兩點，且在以帶負(fù)電小球為圓心的同一豎直圓周上．一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小圓環(huán)(可視為質(zhì)點)套在細(xì)桿上，由a點靜止釋放，在小圓環(huán)由a點運動到b點的過程中，以下說法中正確的選項是()A．小圓環(huán)所受庫侖力的大小先增大后減小B．小圓環(huán)的加速度先增大后減小C．小圓環(huán)的動能先增加后減少D．小圓環(huán)與負(fù)電荷組成的系統(tǒng)電勢能先增加后減少【答案】AC【解析】庫侖力的大小先增大后減小，選項A正確；由于小球運動到小球正上方時，加速度為零，選項B錯；由動能定理，電場力先做正功后做負(fù)功，所以動能先增加后減少，電勢能先減少后增加，選項C正確；D錯誤．11．以下列圖，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m的圓環(huán)相連，圓環(huán)套在傾斜的粗糙固定桿上，桿與水平面之間的夾角為α，圓環(huán)在A處時彈簧豎直且處于原長。將圓環(huán)從A處靜止釋放，到達(dá)C處時速度為零。若圓環(huán)在C處獲得沿桿向上的速度v，恰好能回到A。已知AC=L，B是AC的中點，彈簧向來在彈性限度之內(nèi)，重力加速度為g，則A．下滑過程中，環(huán)碰到的合力不斷減小B．下滑過程中，環(huán)與桿摩擦產(chǎn)生的熱量為C．從C到A過程，彈簧對環(huán)做功為D．環(huán)經(jīng)過B時，上滑的速度大于下滑的速度【答案】BCD【解析】試題解析：環(huán)由A到C的過程中，、都為零，可知，環(huán)先加速、后減速，合外力先減小后增大，A錯；環(huán)由A到C的過程中，由動能定理知：①，由C到A的過程中，由功能關(guān)系得：②，由①②得：，B對；由C到A的過程中，由動能定理得：，可得：，C對；由功能關(guān)系知，環(huán)經(jīng)過B點時，上滑的速度大于下滑的速度，D對?？键c：動能定理、功能關(guān)系?！久麕燑c睛】對動能定理的理解動能定理表達(dá)中所說的“外力”，既能夠是重力、彈力、摩擦力，也能夠是電場力、磁場力或其他力．利用動能定理能夠談?wù)摵狭ψ龉蚰骋粋€力做功的情況．12．如圖甲所示，有一絕緣圓環(huán)，圓環(huán)上均勻分布著正電荷，圓環(huán)平面與豎直平面重合?！獔A滑細(xì)桿沿垂直圓環(huán)平面的軸線穿過圓環(huán)，細(xì)桿上套有一個質(zhì)量為m10g的帶正電的小球，小球所帶電荷量q5.0104C。小球從c點由靜止釋放，其沿細(xì)桿由C經(jīng)B向A運動的vt圖象如圖乙所示。小球運動到B點時，速度圖象的切線斜率最大（圖中標(biāo)出了該切線）。則以下說法正確的選項是A．在O點右側(cè)桿上，B點場強最大，場富強小為E=1.2V／mB．由C到A的過程中，小球的電勢能先減小后變大C．由C到A電勢逐漸降低D．C、B兩點間的電勢差UCBV0.9【答案】ACD【解析】試題解析：由乙圖可知，小球在B點的加速度最大，故受力最大，加速度有電場力供應(yīng)，故B點的電場強度最大，aVv，aqE，解得E1.2V/m，故A正確；從C到A電Vtm場力素來做正功，故電勢能素來減小，故B錯誤，C正確；由C到B電場力做功為W1mv2B2

0，CB間電勢差為

U

Wq

0.9V

，故

D正確?？键c：電勢差與電場強度的關(guān)系、電場強度、電勢能【名師點睛】此題主要觀察了圖象問題，抓住電場力做正功，電勢能減小即，經(jīng)過乙圖的vt圖象判斷出加速度，加速度最大時碰到的電場力最大，電場強度最大，由電場力做功即可判斷電勢能，由WqU求的電勢差。13．輕繩一端經(jīng)過圓滑的定滑輪與物塊P連接，另一端與套在圓滑豎直桿上的圓環(huán)接，Q從靜止釋放后，上升必然距離到達(dá)與定滑輪等高處，在此過程中

Q連A.任意時辰P、Q兩物體的速度大小滿足vPvQB.任意時辰Q碰到的拉力大小與P的重力大小相等C.物塊P和圓環(huán)Q組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.當(dāng)Q上升到與滑輪等高時，它的機(jī)械能最大【答案】ACD【解析】試題解析：將物塊Q的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，在沿繩子方向的分速度等于P的速度．輕繩與桿的夾角為時，由速度的分解有：vPvQcos，1，cos則得vPvQ，故A正確；P先向下做加速運動，處于失重狀態(tài)，則繩的拉力大小小于P的重力大小，即Q碰到的拉力大小小于P的重力大小，故B錯誤；關(guān)于物塊P和圓環(huán)Q組成的系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故C正確；除重力以外其他力做的功等于物體機(jī)械能的增量，物塊Q上升到與滑輪等高前，拉力做正功，機(jī)械能增加，物塊Q上升到與滑輪等高后，拉力做負(fù)功，機(jī)械能減小．所以Q上升到與滑輪等高時，機(jī)械能最大．故D正確．考點：觀察了運動的合成與分解，機(jī)械能守恒，【名師點睛】將物塊Q的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，在沿繩子方向的分速度等于P的速度．結(jié)合平行四邊形定則求出P、Q速度的關(guān)系．經(jīng)過繩子拉力對Q物體的做功情況，判斷物塊Q機(jī)械能的變化，從而得出何機(jī)會械能最大14．以下列圖，質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定圓滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)?，F(xiàn)將小球沿桿拉到使彈簧處于水平川點時由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧位于豎直地址時，小球速度恰好為零，此時小球下降的豎直高度為h。若全過程中彈簧向來處于伸長狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi)，則以下說法正確的選項是（）A．彈簧與桿垂直時，小球速度最大B．彈簧與桿垂直時，小球的動能與重力勢能之和最大C．小球下滑至最低點的過程中，彈簧的彈性勢能增加量小于mghD．小球下滑至最低點的過程中，彈簧的彈性勢能增加量等于mgh【答案】BD【解析】試題解析：圓滑桿沒有摩擦力做功，桿的彈力和運動方向垂直也不做功，整個過程只有彈簧彈力和小球重力做功，兩者組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。對小球受力解析，在沿桿方向一個是自己重力分力別的一個是彈力沿桿方向的分力，當(dāng)彈簧與桿垂直時，沿桿方向沒有彈簧的分力，只有重力沿桿向下的分力，所以小球在沿桿向下加速，速度不是最大，故A錯誤；由于全過程彈簧向來處于伸長狀態(tài)，彈簧與桿垂直時彈簧伸長量最小，小球彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，彈簧彈性勢能最小，小球機(jī)械能最大，即動能和重力勢能之和最大，故B正確。從初地址到末地址，小球速度都是零，動能不變，重力勢能減少量為mgh，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，彈簧彈性勢能增加量為mgh，故C錯誤，D正確。考點：機(jī)械能守恒定律15．以下列圖，A、B兩球分別套在兩圓滑無量長的水平直桿上，兩球經(jīng)過一輕繩繞過必然滑輪（軸心固定不動）相連，某時辰連接兩球的輕繩與水平方向的夾角分別為α、β，A球向左的速度為v，以下說法正確的選項是（）A.此時B球的速度為vcoscosB.此時B球的速度為vcoscosC.當(dāng)β增大到等于90°時，B球的速度達(dá)到最大D.當(dāng)β增大到等于90°時，B球的速度達(dá)到最小【答案】AC【解析】試題解析：將物塊A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，在沿繩子方向的分速度等于B沿繩子方向的分速度．在沿繩子方向的分速度為v繩子=vcosα，所以v繩子＝vcosvBcoscos

．故A正確，B錯誤．當(dāng)β增大到等于90°時，B球的速度沿繩子方向的分速度等于0，所以A沿繩子方向的分速度也是0，而cosα不等于0，所以A球的速度為0；此時A的動能所有轉(zhuǎn)變?yōu)锽的動能，所以B球的速度達(dá)到最大，故C正確，D錯誤．應(yīng)選AC.考點：速度的分解【名師點睛】解決此題的要點會對速度進(jìn)行分解，將物塊的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向；掌握機(jī)械能守恒的條件，會利用力與速度之間的夾角關(guān)系解析力對物體做功的性詰問題。16．以下列圖，一輕繩繞過無摩擦的兩個輕質(zhì)小定滑輪O1、O2和質(zhì)量為m的小球連接，另一端與套在圓滑直桿上質(zhì)量也為m的小物塊連接，已知直桿兩端固定，與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)，與水平面的夾角θ=60°，直桿上C點與兩定滑輪均在同一高度，C點到定滑輪O1的距離為L，重力加速度為g，設(shè)直桿足夠長，小球運動過程中不會與其他物體相碰．現(xiàn)將小物塊從C點由靜止釋放，當(dāng)小物塊沿桿下滑距離也為L時（圖中D處），以下說法正確的選項是A.小物塊剛釋放時輕繩中的張力必然大于mgB.小球下降最大距離為L(13)2C.小物塊在D處的速度與小球速度大小之比為2:1D.小物塊在D處的速度與小球速度大小之比為2:3【答案】BC【解析】試題解析：A、剛釋放的瞬時，小球的瞬時加速度為零，拉力等于mg，故A錯誤．B、當(dāng)拉物塊的繩子與直桿垂直時，小球下降的距離最大，依照幾何關(guān)系知，hLLsin60°=L(1

3)，故

B正確．2C、D.將小物塊的速度分解為沿繩子方向和垂直繩子方向，沿繩子方向的分速度等于小球的速度，依照平行四邊形定則知，小物塊在D處的速度與小球的速度之比為v:v1=2:1，故C正確，D錯誤．應(yīng)選BC．考點：此題觀察【名師點睛】解決此題的要點知道兩物體組成的系統(tǒng)，只有重力做功，機(jī)械能守恒．以及知道物塊與O1之間的距離最小時，小球下降的高度最大，知道物塊沿繩子方向的分速度等于小球的速度．17．以下列圖，豎直固定的圓滑桿上套有一個質(zhì)量m的小球A，不能伸長的輕質(zhì)細(xì)繩通過固定在天花板上、大小可忽略的定滑輪O，連接小球A和小球B，虛線OC水平，此時連接小球A的細(xì)繩與水平的夾角為60°，小球A恰能保持靜止．現(xiàn)在小球B的下端再掛一個小球Q，小球A可從圖示地址上升并恰好能到達(dá)C處．不計摩擦和空氣阻力，重力加速度為g．則（）3A．小球B質(zhì)量為m3B．小球B質(zhì)量為23m3C．小球A到達(dá)C處時的加速度為0D．小球A到達(dá)C處時的加速度為g【答案】BD【解析】試題解析：B物體受重力和拉力而平衡，拉力等于其重力；物體A受重力、拉力和桿的支持力，以下列圖設(shè)B物塊的質(zhì)量為M，繩子拉力為T；依照平衡條件：Tsin60°=Mg；T=mg；聯(lián)立解得M23m，故

A錯誤，

B正確；當(dāng)

A物塊到達(dá)

C處時，由受力解析可知：水平方向3受力平衡，豎直方向只受重力作用；所以

A物塊的加速度

a=g，故

C錯誤，D正確；故選BD．考點：物體的平衡【名師點睛】此題是物體的平衡及牛頓定律的應(yīng)用習(xí)題；題目兩問直接依照牛頓第二定律和平衡條件列式求解，掌握受力解析圖的作法，理解力的平行四邊形定則的應(yīng)用；此題難度不大，觀察基本方法的運用能力．第II卷（非選擇題）請點擊更正第II卷的文字說明評卷人得分二、計算題18．以下列圖，物體A的質(zhì)量為M，圓環(huán)B的質(zhì)量為m，經(jīng)過繩子連接在一起，圓環(huán)套在圓滑的豎直桿上，開始時連接圓環(huán)的繩子處于水平，長度l=4m，現(xiàn)從靜止釋放圓環(huán)．不計定滑輪和空氣的阻力，取

g=10m/s2。（1）若圓環(huán)恰能下降h=3m，求兩個物體的質(zhì)量之比M/m；（2）若圓環(huán)下降h=3m時的速度v=5m/s，求兩個物體的質(zhì)量之比M/m?！敬鸢浮浚?）3（2）35:29【解析】試題解析：（1）若圓環(huán)恰好能下降h=3m，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=Mgh，A由幾何關(guān)系可得：h2+l2=（l+hA）2解得兩個物體的質(zhì)量應(yīng)滿足關(guān)系M=3m（2）若圓環(huán)下降h=3m時的速度v=5m/s，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=MghA+12122mv+2MvA以下列圖，A、B的速度關(guān)系為：hvvAvcosl2h2解得兩個物體的質(zhì)量關(guān)系為M35m29考點：機(jī)械能守恒定律【名師點睛】該題的要點是用好系統(tǒng)機(jī)械能守恒這個知識點；要點點是能找到兩個物體之間的速度關(guān)系及運動的高度關(guān)系。19．以下列圖，輕繩一端掛一質(zhì)量為M的物體，另一端系在質(zhì)量為m的圓環(huán)上，圓環(huán)套在豎直固定的細(xì)桿上，定滑輪與細(xì)桿相距0.3m，將環(huán)拉至與滑輪在同一高度上，再將環(huán)由靜止釋放．圓環(huán)沿桿向下滑動的最大位移為0.4m，若不計所有摩擦阻力，求：（1）物體與環(huán)的質(zhì)量比；（2）圓環(huán)下落0.3m時速度大小．【答案】（1）物體與環(huán)的質(zhì)量比為2：1；（2）圓環(huán)下落0.3m時速度大小為0.72m/s【解析】試題解析：（1）當(dāng)環(huán)下降至最大位移處時，vm=vM=0而此時物體上升的高度為由機(jī)械能守恒（2）當(dāng)圓環(huán)下降h1=0.30m時，物體上升高度為h2由運動合成分解得：由系統(tǒng)機(jī)械能守恒有聯(lián)立得圓環(huán)下落0.3米時速度大?。簐m=0.72m/s20．（10分）如圖19所示，在水平向左、電場強度為E的勻強電場中，豎直固定著一根足夠長的粗糙絕緣桿，桿上套著一個質(zhì)量為m、帶有電荷量-q的小圓環(huán)，圓環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ。（1）由靜止釋放圓環(huán)，圓環(huán)沿桿下滑，求圓環(huán)下滑過程中碰到的摩擦力f；2）若在勻強電場E的空間內(nèi)再加上磁感覺強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑。求：①圓環(huán)剛開始運動時加速度a0的大??；②圓環(huán)下滑過程中的最大動能Ek?！敬鸢浮浚?）fNqE（2）【解析】試題解析：（1）在水平方向圓環(huán)碰到的彈力NqE則摩擦力fNqE（3分）（2）①圓環(huán)剛開始運動時不受洛倫茲力，所以，摩擦力大小fqE在豎直方向，由牛頓第二定律mgqEma0（1分）mgqE（2分）解得a0m②當(dāng)重力與滑動摩擦力平衡時，圓環(huán)速度最大，動能最大。即mg(qvmBqE)（1分）mgqE（2分）最大速度vmqB12m(mgμqE)2（1分）最大動能Ekmvm222B22μq考點：帶電粒子在勻強電場中的運動21．以下列圖，原長為L的輕質(zhì)彈簧一端固定在O點，另一端與質(zhì)量為m的圓環(huán)相連，圓環(huán)套在粗糙豎直固定桿上的A處，環(huán)與桿間動摩擦因數(shù)μ=0.5，此時彈簧水平且處于原長。讓圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過B處時的速度最大，到達(dá)C處時速度為零。過程中彈簧向來在彈性限度之內(nèi)，重力加速度為g，求：（1）圓環(huán)在A處的加速度為多大？（2）若AB間距離為3L，則彈簧的進(jìn)度系數(shù)k為多少？4（3）若圓環(huán)到達(dá)C處時彈簧彈性勢能為Ep，且AC=h，使圓環(huán)在C處獲得一個豎直向上的初速度，圓環(huán)恰好能到達(dá)A處，則這個初速度應(yīng)為多大？【答案】（1）ag（2）k4mg（3）v02mghEpLm【解析】試題解析：（1）在A處只受重力做功，故依照牛頓第二定律可得mgma，解得ag（2）圓環(huán)經(jīng)過B處時，彈簧的彈力FkL2(3L)2LkL44設(shè)OAB，則cos4，sin355速度最大，合力為零，由平衡條件得：FcosFsinmg聯(lián)立解得k4mgL（3）圓環(huán)從A運動到C，由功能關(guān)系得WfEpmgh從C運動到A的過程，由功能關(guān)系得WfmghEp1mv022又WfWf解得v02mghEpm考點：觀察了動能定理，功能關(guān)系，牛頓第二定律【名師點睛】此題要能正確解析小球的受力情況和運動情況，對物理過程進(jìn)行受力、運動、做功解析，是解決問題的根本方法，掌握功能關(guān)系的應(yīng)用22．以下列圖，物體A的質(zhì)量為M，圓環(huán)B的質(zhì)量為m，經(jīng)過繩子連接在一起，圓環(huán)套在圓滑的豎直桿上，開始時連接圓環(huán)的繩子處于水平，長度

l＝4m，現(xiàn)從靜止釋放圓環(huán)．不計定滑輪和空氣的阻力，取

g＝10m/s

2，求：1）若圓環(huán)恰能下降h＝3m，A和B的質(zhì)量應(yīng)滿足什么關(guān)系？2）若圓環(huán)下降h＝3m時的速度vB＝5m/s，則A和B的質(zhì)量有何關(guān)系？（3）無論A和B的質(zhì)量為多大，圓環(huán)下降h＝3m時的速度不能能高出多大？【答案】（1）M3m；（2）M＝35；（3）7.8m/sm29【解析】試題解析：（1）若圓環(huán)恰好能下降h3m，由機(jī)械能守恒定律得：mghMghA，由幾何關(guān)系可得：h2l2＝(lhA)2，解得：M3m，所認(rèn)為使圓環(huán)能下降h3m，兩個物體的質(zhì)量應(yīng)滿足M3m；（2）若圓環(huán)下降h3m時的速度v5m/s，由機(jī)械能守恒定律得：mgh＝MghA1mv21MvA2，22以下列圖，A、B的速度關(guān)系為vA＝vcos＝vh，解得：M＝35；h2l2m29（3）B的質(zhì)量比A的大得越多，圓環(huán)下降h3m時的速度越大，當(dāng)m＞＞M時能夠為B下落過程機(jī)械能守恒，有：mgh＝1mvm2，解得圓環(huán)的最大速度：2vm60m/s7.8m/s，即圓環(huán)下降h3m時的速度不能能高出7.8m/s。考點：機(jī)械能守恒定律【名師點睛】該題的要點是用好系統(tǒng)機(jī)械能守恒這個知識點，難點是關(guān)于B的速度極限值的判斷，其條件是m＞＞M，即A的質(zhì)量能夠忽略，認(rèn)為B的機(jī)械能守恒。23．以下列圖，半徑為R的圓滑圓環(huán)豎直固定，質(zhì)量為3m的小球A套在圓環(huán)上；長為2R的剛性（即不伸長也不縮短）輕桿一端經(jīng)過鉸鏈與A連接，另一端經(jīng)過鉸鏈與滑塊B連接；滑塊B質(zhì)量為m，套在水平固定的圓滑桿上，水平桿與圓環(huán)的圓心O位于同一水平線上，現(xiàn)將A置于圓環(huán)的最高處并給A一渺小擾動（初速度視為0），使A沿圓環(huán)順時針自由下滑，不計所有摩擦，A．B均視為質(zhì)點，重力加速度大小為g，求：1）A滑到與圓心O同高度時的速度大小；2）A下滑至桿與圓環(huán)第一次相切的過程中，桿對B做的功【答案】（1）v2gR（2）W1565mgR17【解析】試題解析：（1）當(dāng)A滑動到與O同高度時，A的速度沿圓環(huán)切向向下，B的速度為零，由機(jī)械能守恒定律可得3mgR1(3m)v2，解得v2gR2（2）桿與圓環(huán)相切時，A的速度沿桿方向，設(shè)為vA，此時B的速度為vB，依照桿不能伸長和縮短，得vAvBcos依照幾何關(guān)系可得cos255球A下落的高度h525R5由機(jī)械能守恒定律可得mgh1(3m)vA21mvB21mvB222由動能定理可得W2解得W1565mgR17考點：觀察了機(jī)械能守恒，動能定理的應(yīng)用【名師點睛】應(yīng)用動能定理應(yīng)注意的幾個問題（1）明確研究對象和研究過程，找出始末狀態(tài)的速度。（2）要對物體正確地進(jìn)行受力解析，明確各力做功的大小及正負(fù)情況（待求的功除外）。（3）有些力在物體運動過程中不是向來存在的。若物體運動過程中包括幾個階段，物體在不相同階段內(nèi)的受力情況不相同，在考慮外力做功時需依照情況區(qū)分對待24．以下列圖，在固定的圓滑水平桿（桿足夠長）上，套有一個質(zhì)量為m=0.5kg的圓滑金屬圓環(huán)，輕繩一端拴在環(huán)上，另一端系著一個質(zhì)量為M=1.98kg的木塊，現(xiàn)有一質(zhì)量為m=20g的子彈以v=100m/s的水平速度射入木塊并留在木塊中（不計空氣阻力和子彈00與木塊作用的時間，g取10m/s2），求：①圓環(huán)、木塊和子彈這個系統(tǒng)損失的機(jī)械能；②木塊所能達(dá)到的最大高度．【答案】①圓環(huán)、木塊和子彈這個系統(tǒng)損失的機(jī)械能為99J；②木塊所能達(dá)到的最大高度為0.01m【解析】試題解析：①子彈射入木塊過程，系統(tǒng)的動量守恒，取向右方向為正方向，依照動量守恒定律得：則有：m0v0=（m0+M）v得：v==m/s=1m/s機(jī)械能只在該過程有損失，損失的機(jī)械能為E=﹣=[﹣]J=99J②木塊（含子彈）在向上搖動過程中，以木塊（含子彈）和圓環(huán)木塊（含子彈）和圓環(huán)組成的系統(tǒng)為研究對象，依照系統(tǒng)水平方向的動量守恒得，則有：（m0+M）v=（m0+M+m）v'解得：v'==m/s=0.8m/s依照機(jī)械能守恒定律有：聯(lián)立解得：h==m=0.01m答：①圓環(huán)、木塊和子彈這個系統(tǒng)損失的機(jī)械能為99J；②木塊所能達(dá)到的最大高度為0.01m．25．物體A的質(zhì)量為mA，圓環(huán)B的質(zhì)量為mB，經(jīng)過繩子連接在一起，圓環(huán)套在圓滑的豎直桿上，開始時連接圓環(huán)的繩子處于水平，以下列圖，長度l=4m，現(xiàn)從靜止釋放圓環(huán)．不計定滑輪和空氣的阻力，取g=10m/s2．求：1）若mA：mB=5：2，則圓環(huán)能下降的最大距離hm．2）若圓環(huán)下降h2=3m時的速度大小為4m/s，則兩個物體的質(zhì)量應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系？3）若mA=mB，請定性說明小環(huán)下降過程中速度大小變化的情況及其原由．【答案】（1）3.8m；（2）兩個物體的質(zhì)量之比應(yīng)為1.71；（3）系統(tǒng)的動能素來在增加，所以小環(huán)在下降過程中速度素來增大．【解析】解：（1）設(shè)圓環(huán)所能下降的最大距離為hm，由機(jī)械能守恒定律得mBghm=mAghA代入數(shù)字得hm2﹣hm=0得h=m≈3.8m（2）由機(jī)械能守恒vA=vBcosθ解得兩個物體的質(zhì)量關(guān)系：=≈1.71（3）當(dāng)m=m，且l確準(zhǔn)時，依照幾何關(guān)系可知小環(huán)下降的高度大于A上升的高度，則AB在小環(huán)在下降過程中，系統(tǒng)的重力勢能素來在減少，依照系統(tǒng)的機(jī)械能守恒可知系統(tǒng)的動能素來在增加，所以小環(huán)在下降過程中速度素來增大．答：（1）若mA：mB=5：2，則圓環(huán)能下降的最大距離hm為3.8m；（2）若圓環(huán)下降h2=3m時的速度大小為4m/s，則兩個物體的質(zhì)量之比應(yīng)為1.71；（3）系統(tǒng)的動能素來在增加，所以小環(huán)在下降過程中速度素來增大．【談?wù)摗吭擃}的要點是用好系統(tǒng)機(jī)械能守恒這個知識點；難點是關(guān)于B的速度極限值的判斷，其條件是m＞＞M，即A的質(zhì)量能夠忽略，認(rèn)為B的機(jī)械能守恒．26．以下列圖，兩根相同的輕質(zhì)彈簧，中間與質(zhì)量為m的圓環(huán)相連于O地址，另一端各自固定在同一水平線上的P、Q兩點，彈簧恰好處于原長L，圓環(huán)套在粗糙的豎直細(xì)桿上，細(xì)桿上的A、B兩點關(guān)于O點對稱，OA=H?，F(xiàn)將圓環(huán)沿桿拉至A地址由靜止釋放，當(dāng)下滑到速度最大時，彈簧與細(xì)桿間的夾角為θ，整個過程中，彈簧處于彈性限度范圍內(nèi)。重力加速度為g。求：1）圓環(huán)過O點時的加速度；2）圓環(huán)過B點的瞬時速度；3）每根輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)。mgtan【答案】（１）ag（２）v2gH（３）K2L(1sin)【解析】試題解析:（1）當(dāng)物體下落到O點時，只受重力作用由Fma,得mgma，所以ag（2）圓環(huán)從Ａ運動到Ｂ得過程中，彈力做的功W彈0，圓環(huán)不受摩擦力作用由動能定理W1mv20獲得：2mgH1mv222所以v2gH（３）下落到最大速度時，圓環(huán)所碰到的合力為零mg2F彈cosmg得F彈2cos伸長量xLLL1sinsinsin由胡克定律FKx可得KFmgtanx2L(1sin)考點：此題觀察了力和運動的綜合應(yīng)用。27．（12分）以下列圖，細(xì)繩OA的O端與質(zhì)量m1kg的重物相連，A端與輕質(zhì)圓環(huán)（重力不計）相連，圓環(huán)套在水平棒上能夠滑動；定滑輪固定在B處，超出定滑輪的細(xì)繩，兩端分別與重物m、重物G相連，若兩條細(xì)繩間的夾角90o，OA與水平桿的夾角=53o圓環(huán)恰好沒有滑動，

不計滑輪大小，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，

滑動摩擦力等于最大靜摩擦力．（已知

sin53o

0.8;

cos53o

0.6）：（1）圓環(huán)與棒間的動摩擦因數(shù)；（2）重物G的質(zhì)量M【答案】（1）3（2）M0.6kg4【解析】試題解析：（1）由于圓環(huán)將要開始滑動，所受的靜摩擦力恰好達(dá)到最大值，有f=μN．對環(huán)進(jìn)行受力解析，則有：FNFTcos0FNFTsin0代入數(shù)據(jù)解得：cot34（2）對重物m：Mgmgcos得：Mmcos0.6kg考點：此題觀察了共點力平衡的條件及其應(yīng)用、摩擦力的判斷與計算．28．（16分）以下列圖，在距水平川面高為0.4m處，水平固定一根長直圓滑桿，在桿上P點固定必然滑輪，滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，在P點的右側(cè)，桿上套有一質(zhì)量m=2kg小球A。半徑R＝0.3m的圓滑半圓形細(xì)軌道，豎直地固定在地面上，其圓心O在P點的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B。用一條不能伸長的嬌嫩細(xì)繩，經(jīng)過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，兩小球均可看作質(zhì)點，且不計滑輪大小的影響，g取10m/s2?，F(xiàn)給小球A一個水平向右的恒力F＝55N。求：1）把小球B從地面拉到P點正下方C點過程中，力F做的功；2）把小球B從地面拉到P點正下方C點過程中，重力對小球B做的功；3）把小球B從地面拉到P點正下方C點時，A小球速度的大?。?）把小球B從地面拉到P點正下方C點時，小球B速度的大??；5）小球B被拉到離地多高時與小球A速度大小相等?！敬鸢浮浚?）22J；（2）-6J；（3）0；（4）4m/s；（5）0．225m【解析】試題解析：（1）小球B被拉到C點過程中，已知拉力為恒力，則拉力做功為：wFxxPBPC據(jù)勾股定理可知PB=0.5m，而PC=0.1m，所以W=22J小球B被拉到C點過程中，重力對小球B做負(fù)功，即：wGmgR6J3）小球B拉到C地址時，B球沿繩方向速度為0，則此時A球的速度也為0；4）小球B被拉到C點時的速度據(jù)動能定理得：wFwG1mv22解得：v4m/s（5）當(dāng)繩與軌道相切時兩球速度相等，由相似三角形知識得，PORRh0.3m所以h0.30.225m0.429．以下列圖，半徑為R的圓滑圓環(huán)豎直固定，質(zhì)量為3m的小球A套在圓環(huán)上；長為2R的剛性（既不伸長也不縮短）輕桿一端經(jīng)過鉸鏈與A連接，另一端經(jīng)過鉸鏈與滑塊B連接；滑塊B質(zhì)量為m，套在水平固定的圓滑桿上．水平桿與圓環(huán)的圓心O位于同一水平線上．現(xiàn)將A置于圓環(huán)的最高處并給A﹣渺小擾動（初速度視為0），使A沿圓環(huán)順時針自由下滑，不計所有摩擦，A、B均視為質(zhì)點，重力加速度大小為g．求：1）A滑到與圓心O同高度時的速度大??；2）A下滑至桿與圓環(huán)第一次相切的過程中，桿對B做的功．【答案】（1）v2gR（2）W1565mgR17【解析】試題解析：（1）當(dāng)A滑到與O同高度時，A的速度沿圓環(huán)切向向下，B的速度為0，由機(jī)械能守恒定律得：3mgR1(3m)v2，解得：v2gR2（2）桿與圓環(huán)相切時，A的速度沿桿方向，設(shè)為vA，此時B的速度設(shè)為vB，依