高中物理-动量守恒与能量守恒经典题目

A. 物体的重力势能减少，动能增加 B. 斜面的机械能不变

C．斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功 D．物体和斜面组成的系统机械能守恒

8．如图6所示,在竖直平面内有一半径为1m的半圆形轨道，质量为2kg的物体自与圆心O等高的A点由静止开始滑下，通过最低点B时的速度为3m/s，物体自A至B的过程中所受的平均摩擦力为( )

A．0N B．7N C．14N D．28N 二、填空题（共2小题，共18分，把答案填在题中的横线上）

11. 某一在离地面10m的高处把一质量为2kg的小球以10m/s的速率抛出，小球着地时

2

的速率为15m/s。g取10m/s， 人抛球时对球做功是 J，球在运动中克服空气阻力做功是 J

12. 质量m=1.5kg的物块在水平恒力F作用下，从水平面上A点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行t=2.0s停在B点，已知A、B两点间的距离s=5.0m，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20，恒力F等于 (物块视为质点g取10m/s2). 三、计算题（共6小题，共92分，解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。只写最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

13. (12分)某市规定：卡车在市区内行驶速度不得超过40km/h，一次一辆卡车在市区路面紧急刹车后，量得刹车痕迹s=18m，假设车轮与路面的滑动摩擦系数为0.4。问这辆车是否违章？试通过计算预以证明。

14. (15分)一半径R=1米的1/4圆弧导轨与水平导轨相连，从圆弧导轨顶端A静止释放一个质量m=20克的木块，测得其滑至底端B的速度vB=3米/秒，以后又沿水平导轨滑行BC=3米而停止在C点，如图8所示，试求（1）圆弧导轨摩擦力的功；（2）BC段导轨摩擦力的功以及滑动摩擦系数（取g=10米/秒2）

15 (16分).如图9所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K，一条不可伸长的轻绳绕过K分别与A、B连，A、B的质量分别为mA、mB，开始时系统处于静止状态．现用一水平恒力F拉物体A，使物体B上升．已知当B上升距离h时，B的速度为v．求此过程中物体A克服摩擦力所做的功．重力加速度为g．

18．(19分)质量为1.0?10kg的汽车，沿倾角为30?的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2000N，汽车发动机的额定输出功率为5.6?10W，开始

2时以a?1m/s的加速度做匀加速运动（g?10m/s）。求：（1）汽车做匀加速运动的时间

234t1；（2）汽车所能达到的最大速率；（3）若斜坡长143.5m，且认为汽车达到坡顶之前，已达到

最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多少时间？

参考答案：

1.D 2.AD 3.BD 4.D 5. C 6.AD 7.B 8.AD 9.AD 10.B 11. 100J 75J 12. 15N

13. 解：设卡车运动的速度为v0，刹车后至停止运动，由动能定理：-μmgs=0-v=2?gs?12mv0。得22?0.4?10?18=12m/s=43.2km/h。因为v0＞v规，所以该卡车违章了。

12mvB 214. 解：（1）对AB段应用动能定理：mgR+Wf=所以：Wf=

（2）对BC段应用动能定理：Wf=0-mgBCcos1800=-0.09，得：μ=0.153。

121mvB-mgR=?20?10?3?9-20×10-3×10×1=-0.11J 22121mvB=-?20?10?3?9=-0.09J。又因Wf=μ2215. 解：在此过程中，B的重力势能的增量为mBgh，A、B动能增量为

1(mA?mB)v2，2恒力F所做的功为Fh，用W表示A克服摩擦力所做的功，根据功能关系有：

1?mA?mB?v2?mBgh 212解得：W?Fh??mA?mB?v?mBgh

2Fh?W?16. 解：（1）儿童从A点滑到E点的过程中，重力做功W=mgh

儿童由静止开始滑下最后停在E点，在整个过程中克服摩擦力做功W1，由动能定理得，

mgh?W1=0，则克服摩擦力做功为W1=mgh

（2）设斜槽AB与水平面的夹角为?，儿童在斜槽上受重力mg、支持力N1和滑动摩擦

力f1，f1??mgcos?，儿童在水平槽上受重力mg、支持力N2和滑动摩擦力f2，

f2??mg，儿童从A点由静止滑下，最后停在E点.

由动能定理得，mgh??mgcos??h??mg(L?hcot?)?0 sin?解得L?h，它与角?无关.

? （3）儿童沿滑梯滑下的过程中，通过B点的速度最大，显然，倾角?越大，通过B点的速度越大，设倾角为?0时有最大速度v，由动能定理得，

mgh??mgcos?0?h1?mv2 sin?0222gh?v解得最大倾角?0?arccot() 2?gh17. 解：（1）根据牛顿第二定律有：F?mgsin30??f?ma

设匀加速的末速度为v，则有：P?Fv、v?at1 代入数值，联立解得：匀加速的时间为：t1?7s （2）当达到最大速度vm时，有：P?(mgsin30??f)vm 解得：汽车的最大速度为：vm?8m/s （3）汽车匀加速运动的位移为：s1?12at1?24.5m 2在后一阶段牵引力对汽车做正功，重力和阻力做负功，根据动能定理有：

Pt2?(mgsin30??f)s2?又有s2?s?s1

1212mvm?mv 22代入数值，联立求解得：t2?15s

所以汽车总的运动时间为：t?t1?t2?22s