高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題六 機(jī)械能及其守恒精練（含解析）試題

專題六機(jī)械能及其守恒一、選擇題(共10小題,60分)1.[新情境]有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”,如圖所示,參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上,先由電動(dòng)機(jī)將座椅沿豎直軌道提升到離地面高H處,然后由靜止釋放.游客們的總質(zhì)量為m,重力加速度為g,下列關(guān)于游客們緩慢上升的過程說法正確的是()A.合力對(duì)游客們所做的功為mgHB.游客們的重力勢(shì)能增加了mgHC.電動(dòng)機(jī)所做的功為mgHD.游客們的機(jī)械能守恒2.如圖,一個(gè)魔方放在一張A4紙(21cm×29.7cm)的中央,魔方距桌子邊緣12cm,某同學(xué)用手拉住A4紙的邊緣,向左用力一拉,把A4紙從魔方下面拉出,最后魔方剛好停在桌子邊緣,在這個(gè)過程中,魔方不發(fā)生滾動(dòng),已知魔方的質(zhì)量為m=200g,紙的質(zhì)量可以忽略,魔方與紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.2,魔方與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.3,g=10m/s2,下列說法正確的是()A.紙對(duì)魔方的摩擦力對(duì)魔方做負(fù)功B.紙對(duì)魔方做的功為0.0594JC.紙與魔方間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為0.1776JD.魔方克服桌面摩擦力做的功為0.0288J3.如圖甲所示,小孩用橡皮筋彈射模型飛機(jī).簡化圖如圖乙所示,橡皮筋原長為AB,在B處勾住模型飛機(jī),一只手握住A端,另一只手將飛機(jī)拉至D點(diǎn)放手,飛機(jī)就會(huì)在橡皮筋的作用下彈射出去.現(xiàn)將模型飛機(jī)斜向上彈射,其中C是DB的中點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.則()A.小孩松手后,橡皮筋的彈性勢(shì)能一直減少,飛機(jī)的動(dòng)能一直增加B.從D到B的過程中,飛機(jī)的機(jī)械能保持不變C.從D到C過程橡皮筋對(duì)飛機(jī)做的功等于從C到B過程橡皮筋對(duì)飛機(jī)做的功D.從D到B過程中,彈力對(duì)飛機(jī)做正功,橡皮筋的彈性勢(shì)能減少,飛機(jī)的機(jī)械能增加4.假設(shè)汽車在水平路面上行駛時(shí)受到的阻力與速度成正比,即Ff=kv,且汽車在不同的輸出功率下汽油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率相同,當(dāng)汽車輸出功率為1kW時(shí),汽車恰能以10m/s的速度勻速行駛,則()A.當(dāng)汽車輸出功率為4kW時(shí),若汽車速度為20m/s,則汽車正在加速行駛B.當(dāng)汽車輸出功率為4kW時(shí),若汽車速度為40m/s,則汽車正在勻速行駛C.汽車以20m/s的速度勻速行駛時(shí)百公里油耗為以10m/s的速度勻速行駛時(shí)的2倍D.汽車以20m/s的速度勻速行駛時(shí)百公里油耗為以10m/s的速度勻速行駛時(shí)的4倍5.[生活情境]在旅游景點(diǎn)經(jīng)常會(huì)有“水上飛人”表演,如圖所示,當(dāng)表演者腳踩的噴水裝置向下高速噴水時(shí),人就會(huì)飛起來,這套裝置其實(shí)是水管在水面通過小艇連接一高壓水泵,水泵從水面吸水,逐漸加大功率,通過腳底兩個(gè)噴口噴出水柱使人升起.已知人的質(zhì)量為65kg,腳底每個(gè)噴口的橫截面積為225cm2,人升起后懸停在8.5m高處,此時(shí)噴口噴出水流的速度為10m/s,水的密度為1.0×103kg/m3,整個(gè)過程中水泵的效率為75%,重力加速度g取10m/s2,則以下敘述正確的是()A.人在升起至最高點(diǎn)的過程中,噴水系統(tǒng)做的功為5525JB.人懸停在8.5m高處時(shí),噴水系統(tǒng)不做功C.人懸停在8.5m高處時(shí),高壓水泵的總功率為81kWD.人懸停在8.5m高處時(shí),兩個(gè)噴口噴射水流的總功率為11.25kW6.有一輕質(zhì)彈簧,一端固定在水平地面上,彈簧處于原長狀態(tài)時(shí),另一端處于B位置,如圖甲.把一質(zhì)量為m的小球放在彈簧的另一端,并用力把球往下按至A位置,如圖乙,迅速松手后,彈簧把球彈起,小球上升到如圖丙所示位置和彈簧分離,繼續(xù)上升至最高位置C,如圖丁.不計(jì)空氣阻力,則下列說法正確的是()A.小球從A位置運(yùn)動(dòng)到C位置的過程中,小球機(jī)械能守恒B.小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過程中,小球重力的功率先增大后減小C.小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過程中,小球處于超重狀態(tài),從B位置運(yùn)動(dòng)到C位置的過程中,處于失重狀態(tài)D.小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過程中,彈簧彈性勢(shì)能的減少量等于小球動(dòng)能的增加量7.一高度為d的倉庫起火,現(xiàn)需要利用倉庫前方固定在地面上的消防水炮給它滅火.如圖所示,水炮與倉庫的水平距離為d,出水口的橫截面積為S,噴水方向可自由調(diào)節(jié)、功率也可以變化.窗戶的上、下邊緣離地高度分別為0.75d和0.25d,要使滅火效果最好,要求水噴入時(shí)的方向與窗戶面垂直.已知水炮的效率為η,水的密度為ρ,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,忽略水炮離地高度.下列說法正確的是()A.若水從窗戶下邊緣進(jìn)入,則進(jìn)入時(shí)的速度大小為gdB.若水從窗戶上邊緣進(jìn)入,則進(jìn)入時(shí)的速度大小為2C.若水從窗戶的正中間進(jìn)入,則此時(shí)水炮的功率最小D.滿足水從窗戶進(jìn)入的水炮功率最小值為12ρS(gd8.[多選]如圖所示,物塊從足夠長且固定的粗糙斜面底端O點(diǎn),以某一速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng),到達(dá)最高點(diǎn)后又沿斜面下滑.物塊先后兩次經(jīng)過斜面上的A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Ek1和Ek2,重力勢(shì)能分別為Ep1和Ep2,從O點(diǎn)開始到第一次經(jīng)過A點(diǎn)的過程中重力做功為WG1,合外力做功的絕對(duì)值為W1,從O點(diǎn)開始到第二次經(jīng)過A點(diǎn)的過程中重力做功為WG2,合外力做功的絕對(duì)值為W2,則下列選項(xiàng)正確的是()A.Ek1>Ek2,Ep1=Ep2 B.Ek1=Ek2,Ep1>Ep2C.WG1=WG2,W1<W2 D.WG1=WG2,W1>W29.[2019湖南長郡中學(xué)高三檢測(cè),多選]如圖所示,在一水平向右勻速傳輸?shù)膫魉蛶У淖蠖薃點(diǎn),每隔時(shí)間T,輕放上一個(gè)相同的工件.已知工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,工件質(zhì)量均為m,經(jīng)測(cè)量,發(fā)現(xiàn)那些已經(jīng)和傳送帶達(dá)到相同速度的工件之間的距離為x,重力加速度為g,下列判斷正確的是()A.傳送帶的速度為xTB.傳送帶的速度一定為2C.在一段較長的時(shí)間t內(nèi),傳送帶因傳送工件而多消耗的能量為mtD.每個(gè)工件與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為m10.[多選]如圖甲所示,斜面體固定在水平面上,斜面光滑,傾角未知,質(zhì)量為M=2kg的長木板放置在斜面上,且在沿斜面方向向上的外力F作用下以一定的速度勻速下滑,在t0=0時(shí)刻將可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=1kg的滑塊放在長木板的某位置,假設(shè)整個(gè)過程中長木板的速度恒定不變,t=1.2s時(shí)滑塊剛好運(yùn)動(dòng)到長木板的底端,該過程中長木板以及滑塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示,滑塊在上述過程中始終沒有離開長木板,滑塊與長木板間有摩擦,g=10m/s2.則下列說法正確的是()A.木板的長度至少為0.8mB.0~0.2s與0.2~1.2s時(shí)間內(nèi)外力F之比為1∶2C.0~1.2s時(shí)間內(nèi),長木板對(duì)滑塊做的功為12.8JD.整個(gè)過程滑塊與長木板因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為4.8J二、非選擇題(共5小題,50分)11.[6分]某同學(xué)用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)中將滑塊和用細(xì)線連接且跨過定滑輪的鉤碼由靜止釋放,與位移傳感器連接的計(jì)算機(jī)描繪出了滑塊相對(duì)傳感器的位置隨時(shí)間變化的圖象,如圖乙中的曲線②所示.圖中滑塊的位置從x1到x2、從x2到x3的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為T.(1)根據(jù)圖乙可得,滑塊經(jīng)過位置x2時(shí)的速度v2=,要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律還需要測(cè)量的物理量有(寫出物理量名稱及表示符號(hào)).

(2)現(xiàn)測(cè)得T=0.1s,x1=4cm,x2=9cm,x3=16cm,由于使用了氣墊導(dǎo)軌,滑塊、細(xì)線和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,則可確定滑塊質(zhì)量與鉤碼的總質(zhì)量之間的關(guān)系是(重力加速度g取10m/s2).

(3)若只增大鉤碼的總質(zhì)量m,則滑塊相對(duì)傳感器的位置隨時(shí)間變化的規(guī)律可能是圖乙中的曲線.(選填“①”“②”或“③”)

12.[新角度,6分]某實(shí)驗(yàn)探究小組設(shè)計(jì)的驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,細(xì)線一端拴一個(gè)球,另一端連接拉力傳感器并固定在天花板上,圖乙表示拉力傳感器示數(shù)F隨時(shí)間t變化的曲線,且圖中拉力F的最大值F2和最小值F1為已知量,用天平測(cè)出球的質(zhì)量為m,已知重力加速度為g.(1)拉力F取最大值F2時(shí),小球應(yīng)位于(選填“最低點(diǎn)”或“最高點(diǎn)”);拉力F取最小值F1時(shí),小球應(yīng)位于(選填“最低點(diǎn)”或“最高點(diǎn)”)(2)球從靜止釋放至運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中,滿足動(dòng)能定理的關(guān)系式為

(用測(cè)定物理量的符號(hào)表示).(3)寫出一條對(duì)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議:.

13.[12分]豎直面內(nèi)一傾斜軌道與一半徑為R(R未知)的光滑半圓弧軌道平滑連接,如圖(a)所示.t=0時(shí)刻,小物塊A在傾斜軌道上從靜止開始下滑,運(yùn)動(dòng)到與圓心等高處;然后又從與圓心等高處滑下,當(dāng)返回到傾斜軌道上的P點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)時(shí),速度減為0,此時(shí)對(duì)其施加一外力,使其在傾斜軌道上保持靜止.物塊A在傾斜軌道上運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖(b)所示,圖中的v1和t1均為未知量.已知物塊A的質(zhì)量為m,初始時(shí)A距地面的高度為H,重力加速度大小為g,不計(jì)空氣阻力.求物塊A克服摩擦力所做的功.14.[12分]如圖甲所示,一輛小汽車以5m/s的速度從水平路段的A點(diǎn),以P1=6kW的恒定功率沿平直公路AB段行駛,在斜坡底端B處瞬間換擋,以P2=112kW的恒定功率沿傾角為30°的BC段斜坡行駛,用12s通過整個(gè)ABC路段,其速率的v-t圖象如圖乙所示,在圖乙中t=12s處水平虛線與曲線相切,假設(shè)小汽車在AB段和BC段受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)大小相等,換擋時(shí)小汽車的速率不變,重力加速度g取10m/s2.求小汽車的質(zhì)量m和小汽車在4~12s時(shí)間段內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程L.15.[14分]一個(gè)彈珠游戲的簡化模型如圖所示.豎直安裝在高H=1m的桌面上的“過山車”軌道的水平軌道OB粗糙,長為1m,BD光滑;光滑圓軌道半徑為R=0.4m.一彈簧左端固定,右端自由伸長到A點(diǎn),OA長為0.1m.距桌子右邊沿水平距離s=1.6m處有一高度h=0.8m的豎直擋板.現(xiàn)在A點(diǎn)靜止放置一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小物塊,并用力緩慢把小物塊推到O點(diǎn),在這個(gè)過程中推力做的功W=22.4J.已知小物塊與軌道OB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力.(1)把小物塊推到O點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能Ep是多少?(2)該小物塊從O點(diǎn)由靜止釋放后,求其運(yùn)動(dòng)到圓軌道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力大小.(3)只改變小物塊的質(zhì)量,為了使從O點(diǎn)由靜止釋放的小物塊都能落在DF和擋板之間,小物塊的質(zhì)量m應(yīng)滿足什么條件?1.B游客們?cè)诰徛仙倪^程中,動(dòng)能不變,故合力對(duì)游客們做的功為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.游客們被提升到H高度的過程中,重力做的功WG=-mgH,重力勢(shì)能增加mgH,選項(xiàng)B正確.電動(dòng)機(jī)做的功,一方面用于增加游客們的重力勢(shì)能,另一方面用于克服其他阻力做功,故電動(dòng)機(jī)做的功大于mgH,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.游客們?cè)谏仙倪^程中,動(dòng)能不變,重力勢(shì)能增加,故機(jī)械能增加,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2.D紙對(duì)魔方的摩擦力向左,因此紙對(duì)魔方的摩擦力對(duì)魔方做正功,故A錯(cuò)誤;紙與魔方間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為μ1mg×0.297m2=0.0594J,故C錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理可知,紙對(duì)魔方做的功等于魔方克服桌面摩擦力做的功,0-0=W紙+W桌=μ1mgx1-μ2mgx2,x1+x2=12cm,解得x1=7.2cm,x2=4.8cm,魔方克服桌面摩擦力做的功為μ2mgx2=0【易錯(cuò)警示】本題的易錯(cuò)之處有兩個(gè),一是不能理解因摩擦而產(chǎn)生的熱量對(duì)應(yīng)的是魔方和紙的相對(duì)位移;二是不能將魔方在紙上的運(yùn)動(dòng)過程和魔方在桌面上的運(yùn)動(dòng)過程結(jié)合起來分析.3.D小孩松手后,橡皮筋的伸長量一直在減少,所以橡皮筋的彈性勢(shì)能減少,但是在向上彈射的過程中,飛機(jī)的速度并不是一直增大的,飛機(jī)在彈力和重力作用下,先加速運(yùn)動(dòng)后減速運(yùn)動(dòng),所以A錯(cuò)誤.從D到B的過程中,橡皮筋的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為飛機(jī)的機(jī)械能,所以飛機(jī)的機(jī)械能增加,B錯(cuò)誤,D正確.因?yàn)镈C段的彈力大于CB段的彈力,故從D到C過程橡皮筋對(duì)飛機(jī)做的功和從C到B過程橡皮筋對(duì)飛機(jī)做的功不相等,C錯(cuò)誤.4.C當(dāng)汽車勻速行駛時(shí),F牽=Ff,又Ff=kv,P=F牽v,當(dāng)汽車輸出功率為1kW時(shí),汽車恰能以10m/s的速度勻速行駛,則k=10N·s/m,當(dāng)功率變?yōu)?kW時(shí),若速度為20m/s,可知此時(shí)F牽=200N,Ff=200N,則汽車正在勻速行駛,若速度為40m/s,可知此時(shí)F牽=100N,Ff=400N,則汽車正在減速行駛,A、B錯(cuò)誤;由以上分析可知,汽車以20m/s的速度勻速行駛時(shí),功率是以10m/s的速度勻速行駛時(shí)的4倍,但由于行駛百公里所用時(shí)間減半,所以油耗為以10m/s的速度勻速行駛時(shí)的2倍,C正確,D錯(cuò)誤.5.C人在升起至最高點(diǎn)的過程中,噴水系統(tǒng)做的功應(yīng)該等于人與噴水裝置增加的重力勢(shì)能和運(yùn)動(dòng)過程中水增加的機(jī)械能之和,而人增加的重力勢(shì)能為Ep=mgh=5525J,A錯(cuò);人懸停在8.5m高處時(shí),噴水系統(tǒng)對(duì)人不做功,但對(duì)水仍然要做功,B錯(cuò);人懸停在8.5m高處時(shí),高壓水泵的有效功為ηP'Δt=12Δm·v2+Δm·gh=12ρ·2SΔl·v2+ρ·2SΔl·gh,高壓水泵的總功率P'=ρSv3+ρ·2Svg?η=81kW,C對(duì);人懸停在8.5m高處時(shí)對(duì)單個(gè)噴口有PΔt=12Δm·v2=12ρSΔl·v2,單個(gè)噴口噴射水流的功率為P=Δl6.B小球從A位置運(yùn)動(dòng)到C位置的過程中,小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,小球的機(jī)械能不守恒,A錯(cuò)誤.小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過程中,小球受到的合力先向上后向下,小球的速度先增大后減小,故重力的功率先增大后減小,B正確.小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過程中,先加速上升,后減速上升,故小球先處于超重狀態(tài),后處于失重狀態(tài);從B位置運(yùn)動(dòng)到C位置的過程中,小球減速上升,處于失重狀態(tài),C錯(cuò)誤.小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過程中,彈簧彈性勢(shì)能的減少量等于小球動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的增加量之和,D錯(cuò)誤.7.C可把水的實(shí)際運(yùn)動(dòng)反向看成平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可知,若水從窗戶下邊緣進(jìn)入,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=2×0.25dg,水平速度v01=dt1=2gd,A錯(cuò)誤.若水從窗戶上邊緣進(jìn)入,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=2×0.75dg,水平速度v02=dt2=2gd3,B錯(cuò)誤.若水擊中離地高h(yuǎn)的位置,可知平拋運(yùn)動(dòng)的水平速度v0h=dt?=gd22?,設(shè)水離開水炮時(shí)的速度為vt,根據(jù)能量守恒定律有12mvt2=mgh+12mv02?,得vt2=2gh+gd22?,水炮對(duì)水做功使水以速度【難點(diǎn)剖析】本題C、D兩項(xiàng)較難,首先需要知道如何表示水炮的功率,根據(jù)題意可知水炮對(duì)水做功,使水獲得動(dòng)能,離開水炮,故P=Wt=12mvt2ηt.8.AC結(jié)合題意可知,物塊先后兩次經(jīng)過斜面上A點(diǎn)時(shí)摩擦力做功不相等,故動(dòng)能不相等,由動(dòng)能定理可知Ek1>Ek2,又高度相同,所以Ep1=Ep2,故A正確,B錯(cuò)誤.重力做功只與初、末高度差有關(guān),故WG1=WG2;合外力做功等于動(dòng)能的變化量,物塊第一次經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大,故動(dòng)能的變化量小,W1<W2,故C正確,D錯(cuò)誤.9.ACD工件在傳送帶上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),然后做勻速直線運(yùn)動(dòng),每個(gè)工件滑上傳送帶后運(yùn)動(dòng)的規(guī)律相同,由x=vT,得傳送帶的速度v=xT,選項(xiàng)A正確;設(shè)每個(gè)工件做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移為s,根據(jù)牛頓第二定律有μmg=ma,得工件的加速度a=μg,結(jié)合v2=2as,得傳送帶的速度v=2μgs,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;工件與傳送帶相對(duì)滑動(dòng)的路程Δs=v·va-v2·va=2s-s=x22μgT

2,則因摩擦產(chǎn)生的熱量Q=μmgΔs=mx22T

2,選項(xiàng)D正確;根據(jù)能量守恒定律得,傳送帶因傳送一個(gè)工件多消耗的能量10.BD由圖乙可知,滑塊在長木板上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a1=ΔvΔt=10m/s2,對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析,可知此時(shí)滑塊受重力、支持力、沿斜面向下的摩擦力,由牛頓第二定律得mgsinθ+μmgcosθ=ma1,0.2s后滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2=2m/s2,對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析,可知滑塊受重力、支持力、沿斜面向上的摩擦力,由牛頓第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma2,聯(lián)立解得cosθ=0.8,μ=0.5,則摩擦力的大小為Ff=μmgcosθ=4N,在0~0.2s時(shí)間內(nèi),滑塊的位移為x1=0.2m,滑塊的速度小于長木板的速度,相對(duì)位移為Δx1=x板-x1=0.2m;在0.2~1.2s時(shí)間內(nèi),滑塊的位移為x2=3m,滑塊的速度大于長木板的速度,相對(duì)位移為Δx2=x2-x'板=1m,故木板的長度至少為1m,A錯(cuò)誤.由以上分析可知滑塊相對(duì)長木板滑過的路程為Δx=Δx1+Δx2=1.2m,滑塊與長木板因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=W=Ff·Δx=4.8J,D正確.0~0.2s時(shí)間內(nèi),對(duì)長木板由力的平衡條件可得外力F1=Mgsinθ-Ff=8N,0.2~1.2s時(shí)間內(nèi),對(duì)長木板由力的平衡條件可得外力F2=Mgsinθ+Ff=16N,則0~0.2s與0.2~1.2s時(shí)間內(nèi)外力F之比為1∶2,B正確.0~0.2s時(shí)間內(nèi),摩擦力對(duì)滑塊做的功為Wf1=Ffx1=0.8J,0.2~1.2s時(shí)間內(nèi),摩擦力對(duì)滑塊做的功為Wf2=-Ffx2=-12J,所以整個(gè)過程中,長木板對(duì)滑塊做的功為Wf=Wf1+Wf2=-1111.(1)x3-x12T(1分)(2)M=4m(2分)(3)①(1分)解析:(1)由題意可知,滑塊沿導(dǎo)軌做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由于從x1到x2、從x2到x3的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為T,所以v2=x3-x1(2)由v2=x3-x12T=(16-4)×10-22×0.1m/s=0.6m/s,鉤碼下落的高度為h=x2(3)如果把滑塊和鉤碼看成連接體,根據(jù)牛頓第二定律有mg=(M+m)a,則a=mM+mg=1Mm+1g,若只增大鉤碼的總質(zhì)量m,則加速度增大,由公式x=1【易錯(cuò)警示】本題解題的難點(diǎn)就在于思維跨度大,從測(cè)瞬時(shí)速度到驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,再從連接體到牛頓第二定律,解題時(shí)一定要把握好基本原理,充分利用好實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯推理.12.(1)最低點(diǎn)(1分)最高點(diǎn)(1分)(2)F1+12F2=32(3)要選擇伸縮性小的細(xì)線(或盡量選擇密度大、體積小的球)(2分)解析:(1)小球在最低點(diǎn)時(shí)速度最大,根據(jù)向心力公式有F2-mg=mv2L,在最高點(diǎn)時(shí)速度為零,根據(jù)向心力公式有F1-mgcosθ=0.(2)小球從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中,重力做的功為WG=mgL(1-cosθ)=mgL-F1L,動(dòng)能的增加量為ΔEk=12mv2=12(F2-mg)L,根據(jù)動(dòng)能定理有WG=ΔEk,解得F