1、陕西省西安市黄陵中学2015-2016学年高三（上）第四次月考物理试卷一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第810题有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（）A垂直于接触面，做功为零B垂直于接触面，做功不为零C不垂直于接触面，做功为零D不垂直于接触面，做功不为零2物体m从倾角为的固定的光滑斜面由静止开始下滑，斜面高为h，当物体滑至斜面底端时，重力做功的功率为（）AmgB mgsinCm
2、gsinDmg3一个人站在阳台上，以相同速率v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出不计空气阻力，则三球落地时（）A上抛球的速率最大B下抛球的速率最大C平抛球的速率最大D三球的速率一样大4两辆汽车在同一水平路面上行驶，它们的质量之比为m1：m2=1：2，速度之比为v1：v2=2：1当汽车急刹车后（此时汽车轮胎与地面间存在滑动摩擦力），甲、乙两辆汽车滑行的最大距离为s1和s2，两车与路面的动摩擦因数相同，不计空气阻力，则（）As1：s2=4：1Bs1：s2=1：1Cs1：s2=2：1Ds1：s2=1：25伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N
3、点如果在E或F处钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小（）A只与斜面的倾角有关B只与斜面的长度有关C只与下滑的高度有关D只与物体的质量有关6如图所示，一物块以6m/s的初速度从曲面A点，运动到B点速度仍为6m/s，若物块以5m/s的初速度仍由A点下滑，则它运动到B点时的速度（）A大于5m/sB等于5m/sC小于5m/sD条件不足，无法计算7如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球
4、质量为3m，用手托往，高度为h，此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（）AhB1.5hC2hD2.5h8如图所示，轻质弹簧竖直放置在水平地面上，它的正上方有一金属块从高处自由下落，从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中（）A弹力从没做正功B重力先做正功，后做负功C金属块的动能最大时，弹簧的弹性势能为零D金属块的动能为零时，弹簧的弹性势能最大9如图为质量相等的两个质点A、B在同一直线上运动的v=t图象，由图可知（） A在t时刻两个质点在同一位置B在t时刻两个质点动能相等C在0t时间内两质点位移相等D在0t时间内合外力对两个质点做功相等10目前，在地球周围有许多人造地球卫星
5、绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（）A卫星的动能逐渐减小B由于地球引力做正功，引力势能一定减小C卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小D由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变二、实验题（本大题共2小题，6个空，每空3分，共18分）11用图甲所示的装置进行探究动能定理的实验，实验时测得小车的质量为m，木板的倾角为实验过程中，选出一条比较清晰的纸带，用直尺测得各点与A点间的距离如图乙所示已知打点计时器打点的周期为T，重力加速度为g，小车与斜面间摩擦可忽略不计若取BD段研究
6、小车的动能变化，求动能的变化正确的表达式是（）Amg（d3d1）sinBmg（d3d1）C m（）2D12某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连：弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放：小球离开桌面后落到水平地面通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能回答下列问题：（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等已知重力加速度大小为g为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的（填正确答案标号）A小球的质量m B小球抛出点到落地点的水平距
7、离sC桌面到地面的高度h D弹簧的压缩量xE弹簧原长l0（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=（3）图（b）中的直线是实验测量得到的sx图线从理论上可推出，如果h不变m增加，sx图线的斜率会（填“增大”、“减小”或“不变”）：如果m不变，h增加，sx图线的斜率会（填“增大”、“减小”或“不变”）由图（b） 中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与x的次方成正比三、计算题（本题共4小题，共42分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）13纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一若E1概念车的总质量为92
8、0kg，在16s内从静止加速到100km/h（即27.8m/s），受到恒定的阻力为1500N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为N当E1概念车以最高时速120km/h（即33.3m/s）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为kW14如图所示，用恒力F使一个质量为m的物体由静止开始沿水平地面移动的位移为x，力跟物体前进的方向的夹角为，物体与地面间的动摩擦因数为，求：（1）拉力F对物体做功W的大小；（2）地面对物体的摩擦力f的大小；（3）物体获得的动能EK15如图所示，在竖直平面内，由倾斜轨道AB、水平轨道BC和半圆形轨道CD连接而成的光滑轨道，AB与BC的连接处是半径很小的圆弧，
9、BC与CD相切，圆形轨道CD的半径为R质量为m的小物块从倾斜轨道上距水平面高为h=3R处由静止开始下滑求：（1）小物块通过B点时速度vB的大小；（2）试通过计算说明，小物块能否通过圆形轨道的最高点D16如图所示，竖直平面内有四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，圆心为O点一小滑块自圆弧轨道A处由静止开始自由滑下，在B点沿水平方向飞出，落到水平地面C点已知小滑块的质量为m=1.0kg，C点与B点的水平距离为1.0m，B点高度为1.25m，圆弧轨道半径R=1.0m，取g=10m/s2求小滑块：（1）从B点飞出时的速度大小；（2）在B点时对圆弧轨道的压力大小；（3）沿圆弧轨道下滑过程中克服摩擦力所做的功
10、2015-2016学年陕西省西安市黄陵中学高三（上）第四次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第810题有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（）A垂直于接触面，做功为零B垂直于接触面，做功不为零C不垂直于接触面，做功为零D不垂直于接触面，做功不为零【考点】动量守恒定律；功的计算【专题】动量定理应用专题【分析】对整体进行受力分析可知，小物块和楔形物块不受外
11、力作用，动量守恒，在物块下滑的过程中，楔形物块向右运动，对小物块受力分析，根据物块的受力情况和功的公式可以分析各个力对物块做功的情况【解答】解：对整体进行受力分析可知，小物块和楔形物块不受外力作用，动量守恒，在物块下滑的过程中，楔形物块向右运动，所以小物块沿斜面向下运动的同时会向右运动，由于斜面是光滑的，没有摩擦力的作用，所以斜面对物块只有一个支持力的作用，方向是垂直斜面向上的，物块的运动的方向与力的方向不垂直，支持力做功，故B正确故选B【点评】当力和位移的夹角为锐角时，力对物体做正功，当力和位移的夹角为钝角时，力对物体做负功，当力的方向与物体运动的方向垂直时力对物体不做功2物体m从倾角为的固
12、定的光滑斜面由静止开始下滑，斜面高为h，当物体滑至斜面底端时，重力做功的功率为（）AmgB mgsinCmgsinDmg【考点】功率、平均功率和瞬时功率【专题】功率的计算专题【分析】应用公式P=Fv求某力的瞬时功率时，注意公式要求力和速度的方向在一条线上，在本题中应用机械能守恒求出物体滑到斜面底端时的速度，然后将速度沿竖直方向分解即可求出重力功率【解答】解：物体下滑过程中机械能守恒，所以有：mgh=物体滑到底端重力功率为：P=mgvsin联立解得：P=mgsin，故ABD错误，C正确故选：C【点评】物理公式不仅给出了公式中各个物理量的数学运算关系，更重要的是给出了公式需要遵循的规律和适用条件，
13、在做题时不能盲目的带公式，要弄清公式是否适用3一个人站在阳台上，以相同速率v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出不计空气阻力，则三球落地时（）A上抛球的速率最大B下抛球的速率最大C平抛球的速率最大D三球的速率一样大【考点】动能定理【专题】动能定理的应用专题【分析】不计空气阻力，物体的机械能守恒，分析三个的运动情况，由机械能守恒可以判断落地的速度【解答】解：由于不计空气的阻力，所以三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，所以它们的初末的位置相同，初动能也相同，由机械能守恒可知，末动能也相同，所以末速度的大小相同故选：D【点评】本
14、题是动能定理或者机械能守恒的直接应用，涉及能量问题不需要考虑运动的方向，比较简单4两辆汽车在同一水平路面上行驶，它们的质量之比为m1：m2=1：2，速度之比为v1：v2=2：1当汽车急刹车后（此时汽车轮胎与地面间存在滑动摩擦力），甲、乙两辆汽车滑行的最大距离为s1和s2，两车与路面的动摩擦因数相同，不计空气阻力，则（）As1：s2=4：1Bs1：s2=1：1Cs1：s2=2：1Ds1：s2=1：2【考点】动能定理的应用【专题】动能定理的应用专题【分析】物体在滑行中受摩擦力做功，根据动能定理可得出影响滑行距离的原因【解答】解：由动能定理可知，mgs=0EK；即mgs=mv2； 由公式可得，s=速
15、度之比为v1：v2=2：1，两车与路面的动摩擦因数相同，所以s1：s2=4：1故选A【点评】比较两者的距离，应将它们距离的表达式列出，根据表达式来判断影响距离的物理量有哪些，并且一定要全面考虑5伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点如果在E或F处钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小（）A只与斜面的倾角有关B只与斜面的长度有关C只与下滑的高度有关D只与物体的质量有关【考点】能量守恒定律；动能和势能的
16、相互转化【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】如果在E或F处钉子，小球从M点摆下过程与钉子碰撞时有能量损失，因此不能到达与M相同高度的点，当小球从这些点静止下落时，机械能守恒能到达相同高度的点【解答】解：伽利略的理想斜面和摆球实验，斜面上的小球和摆线上的小球好像“记得”起自己的起始高度，实质是动能与势能的转化过程中，总能量不变物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，高度越大，初始的势能越大转化后的末动能也就越大，速度越大，故ABD错误，C正确故C正确【点评】本意考查角度新颖，很好的考查了学生多所学知识的理解与应用6如图所示，一物块以6m/s的初速度从曲面A点，运动到B点速度仍为6m
17、/s，若物块以5m/s的初速度仍由A点下滑，则它运动到B点时的速度（）A大于5m/sB等于5m/sC小于5m/sD条件不足，无法计算【考点】动能定理【分析】物体从曲面的A点下滑过程中，重力和摩擦力做功，当物体下滑的速度减小时，运用向心力知识分析轨道对物体支持力的变化，判断摩擦力如何变化，确定物体克服摩擦力做功的大小，分析动能变化量的大小，再求出物体运动到B点时的速度范围【解答】解：物体从曲面的A点下滑过程中，重力和摩擦力做功，当物体下滑的速度减小时，在同一点物体所需要的向心力减小，轨道对物体的支持力减小，则物体对轨道的压力减小，摩擦力就减小，从A运动到B，路程相等，则物体下滑过程中克服摩擦力做
18、功减小，重力做功相同，根据动能定理得知，动能的变化量减小，第一次下滑过程动能变化量为零，则有 mvB2mvA20，得：vB5m/s故选：A【点评】本题运用向心力和动能定理分析运动员下滑过程动能的变化量大小，是经常采用的思路7如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托往，高度为h，此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（）AhB1.5hC2hD2.5h【考点】机械能守恒定律【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】本题可以分为两个过程来求解：首先根据ab系统的机械能守恒，列式求得a球上升h时的速度大小
19、b球落地，a球的机械能守恒，再求得a球上升的高度的大小即可得到a球可达到的最大高度【解答】解：设a球上升高度h时，两球的速度大小为v，根据ab系统的机械能守恒得： 3mgh=mgh+（3m+m）v2解得：v=，此后绳子恰好松弛，a球开始做初速为v=的竖直上抛运动，再对a球，根据机械能守恒：mgh+=mgH解得a球能达到的最大高度：H=1.5h故选：B【点评】在本题中要分过程来求解，第一个过程中系统的机械能守恒，a球的机械能并不守恒；在第二个过程中只有a球的机械能守恒8如图所示，轻质弹簧竖直放置在水平地面上，它的正上方有一金属块从高处自由下落，从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中（）A弹力从
20、没做正功B重力先做正功，后做负功C金属块的动能最大时，弹簧的弹性势能为零D金属块的动能为零时，弹簧的弹性势能最大【考点】功能关系；功的计算【专题】定性思想；推理法；功能关系 能量守恒定律【分析】根据高度的变化，分析重力做功正负金属块撞击弹簧后，受到弹簧的弹力，重力大于弹力，物体继续向下运动，重力不变，弹力不断增大，但是重力大于弹力，物体的运动速度还在不断增大；弹簧不断被压缩，弹力在增大，当弹力等于重力时，物体的运动速度最大；弹簧不断被压缩，弹力在增大，当弹力大于重力时，物体进行减速运动【解答】解：A、金属块受到的弹力方向一直向上，与位移方向相反，则弹力对金属块一直做负功，故A正确B、金属块一直
21、向下运动，所以重力一直做正功，故B错误C、金属块开始接触弹簧下降后，重力大于向上的弹力，金属块加速向下运动，之后，重力小于弹力，合力向上，金属块向下减速运动，直到速度为零，则弹力与重力相平衡时速度最大，动能最大，弹性势能不为零，故C错误D、当金属块的速度为零时，弹簧被压缩到最短，弹性势能最大故D正确故选：AD【点评】解决本题的关键要正确分析金属块的受力情况，判断其运动情况，知道弹力在不断增大，确定出合力来判断金属块的运动性质9如图为质量相等的两个质点A、B在同一直线上运动的v=t图象，由图可知（） A在t时刻两个质点在同一位置B在t时刻两个质点动能相等C在0t时间内两质点位移相等D在0t时间内
22、合外力对两个质点做功相等【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系【专题】参照思想；图析法；运动学中的图像专题【分析】由图象可以看出A物体做初速度为零的匀加速直线运动，B物体先做初速度为零的匀加速直线运动后做匀速直线运动，两个图象的交点表明该时刻速度相等，位移可以通过图线与时间轴包围的面积来求解，合力做的功等于动能的增加量【解答】解：A、两质点位移等于图线与时间轴包围的面积，t时刻B的位移较大，因而两个质点不在同一位置故A错误；B、速度时间图象反映的是质点任意时刻的速度情况，两个图象的交点表明该时刻速度相等，动能相等故B正确；C、两质点位移等于图线与时间轴包围的面积，显然B
23、的位移较大，故C错误；D、两质点质量相等，t=0时刻动能均为0，t时刻速度相等，因而动能也相等，根据动能定理，可以知道，合外力做的功相等；故D正确故选：BD【点评】本题是速度图象问题，关键要抓住图象的数学意义来理解其物理意义：斜率表示加速度，面积表示位移，来分析物体的运动情况10目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（）A卫星的动能逐渐减小B由于地球引力做正功，引力势能一定减小C卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小D由于气体阻力做负功，地球引力做正功
24、，机械能保持不变【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【专题】人造卫星问题【分析】本题关键是首先根据地球对卫星的万有引力等于卫星需要的向心力，得出卫星的动能随轨道半径的减小而增大，然后再根据动能定理和功能原理讨论即可【解答】解：A、卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由此可得卫星线速度，卫星轨道半径减小，线速度增加，故卫星动能增加，故A错误；B、由于卫星高度逐渐降低，所以地球引力对卫星做正功，引力势能减小，故B正确；C、根据动能定理可知引力与空气阻力对卫星做的总功应为正值，而引力做的功等于引力势能的减少，即卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的变化，故C正确；D、由于气体阻力做负功，所以
25、卫星与地球组成的系统机械能减少，故D错误故选：BC【点评】若卫星做圆周运动，则应满足，可得轨道半径越小v越大，应熟记二、实验题（本大题共2小题，6个空，每空3分，共18分）11用图甲所示的装置进行探究动能定理的实验，实验时测得小车的质量为m，木板的倾角为实验过程中，选出一条比较清晰的纸带，用直尺测得各点与A点间的距离如图乙所示已知打点计时器打点的周期为T，重力加速度为g，小车与斜面间摩擦可忽略不计若取BD段研究小车的动能变化，求动能的变化正确的表达式是（）Amg（d3d1）sinBmg（d3d1）C m（）2D【考点】探究功与速度变化的关系【专题】实验题；定性思想；图析法；动能定理的应用专题【
26、分析】合力做的功等于等于重力做的功；根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，求解D点的瞬时速度，再确定动能增量【解答】解：匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，因此有：vD=，vB=，小车动能的改变量为Ek=mvB2mvD2=；故选：D【点评】本题考查了使用数据处理，要能利用功能关系和匀变速直线运动规律来处理数据，较好的考查了学生对基础知识、基本规律的掌握情况12某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连：弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放：小
27、球离开桌面后落到水平地面通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能回答下列问题：（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等已知重力加速度大小为g为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的ABC（填正确答案标号）A小球的质量m B小球抛出点到落地点的水平距离sC桌面到地面的高度h D弹簧的压缩量xE弹簧原长l0（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=（3）图（b）中的直线是实验测量得到的sx图线从理论上可推出，如果h不变m增加，sx图线的斜率会减小（填“增大”、“减小”或“不变”）：如果m不变，h增加，sx图线的斜率会增大（填“增大”、“减小”或“不变”）由
28、图（b） 中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与x的二次方成正比【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系【专题】定性思想；方程法；功能关系 能量守恒定律【分析】本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，从而得出结论本题的难点在于需要知道弹簧弹性势能的表达式（取弹簧因此为零势面），然后再根据=即可得出结论【解答】解：（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h，故选：ABC（2）由平抛规律应有h=，s=vt，
29、又=，联立可得=（3）对于确定的弹簧压缩量x而言，增大小球的质量会减小小球被弹簧加速时的加速度，从而减小小球平抛的初速度和水平位移，即h不变m增加，相同的x要对应更小的s，sx图线的斜率会减小同理，如果m不变，h增加，小球运动的时间增加，水平方向的位移增大，所以sx图线的斜率会增大；由图（b） 中给出的直线关系可知，xs结合公式：EP=可得：EPs2，Ep与x的 二次方成正比故答案为：（1）ABC；（2）；（3）减小，增大，二【点评】本题结合平抛运动考查验证机械能守恒定律的实验，要明确实验原理，根据相应规律得出表达式，然后讨论即可三、计算题（本题共4小题，共42分.解答应写出必要的文字说明、方
30、程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）13纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一若E1概念车的总质量为920kg，在16s内从静止加速到100km/h（即27.8m/s），受到恒定的阻力为1500N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为3.1103N当E1概念车以最高时速120km/h（即33.3m/s）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为50kW【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律【专题】功率的计算专题【分析】根据加速度的定义式求出加速度，再根据牛顿第二定律求解牵引力，匀速运动时牵引力等于阻力，根据P=Fv即可
31、求解功率【解答】解：根据加速度的定义式得：a=根据牛顿第二定律得：Ff=ma解得：F=3.1103N匀速运动时牵引力等于阻力，所以P=Fv=150033.3W=50kW故答案为：3.1103；50【点评】本题主要考查了牛顿第二定律、加速度的定义式、机车功率公式的直接应用，难度适中14如图所示，用恒力F使一个质量为m的物体由静止开始沿水平地面移动的位移为x，力跟物体前进的方向的夹角为，物体与地面间的动摩擦因数为，求：（1）拉力F对物体做功W的大小；（2）地面对物体的摩擦力f的大小；（3）物体获得的动能EK【考点】功的计算；滑动摩擦力；动能定理【分析】（1）根据功的公式直接计算即可；（2）对物体受
32、力分析，由摩擦力的公式可以求得摩擦力的大小；（3）利用动能定理可以求得物体的动能【解答】解：（1）由功的公式可得，F的功为 W=Fxcos （2）对物体受力分析知，竖直方向受力平衡 mg=Fsin+FN摩擦力的大小 f=FN=（mgFsin）（3）由动能定理 WWf=EK0 所以 EK=WWf=Fxcos（mgFsin）x 答：（1）拉力F对物体做功W的大小是Fxcos；（2）地面对物体的摩擦力f的大小是（mgFsin）；（3）物体获得的动能EK是Fxcos（mgFsin）x【点评】本题是对功的计算公式、动能定理的直接应用，比较简单15如图所示，在竖直平面内，由倾斜轨道AB、水平轨道BC和半圆
33、形轨道CD连接而成的光滑轨道，AB与BC的连接处是半径很小的圆弧，BC与CD相切，圆形轨道CD的半径为R质量为m的小物块从倾斜轨道上距水平面高为h=3R处由静止开始下滑求：（1）小物块通过B点时速度vB的大小；（2）试通过计算说明，小物块能否通过圆形轨道的最高点D【考点】动能定理的应用；向心力；机械能守恒定律【专题】计算题；定量思想；方程法；动能定理的应用专题【分析】（1）A到B过程由机械能守恒定律即可求得物体通过B点时的速度；（2）由动能定理可求得D点的速度，再由牛顿第二定律求出物体通过高点需要的最小速度，比较即可得出物体能否通过最高点【解答】解：（1）物块从A点运动到B点的过程中，由机械能
34、守恒得解得：（2）物块从B至C做匀速直线运动，设物块能从C点运动到D点，由动能定理得：解得：物块做圆周运动，通过圆形轨道的最高点的最小速度设为vD1，由牛顿第二定律得：可知物块能通过圆形轨道的最高点答：（1）小物块通过B点时速度vB的大小是；（2）通过计算可知小物块能通过圆形轨道的最高点D【点评】本题考查动能定理及竖直面内的圆周运动，选择合适的过程，并注意竖直面内圆周运动的临界条件即可求解16如图所示，竖直平面内有四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，圆心为O点一小滑块自圆弧轨道A处由静止开始自由滑下，在B点沿水平方向飞出，落到水平地面C点已知小滑块的质量为m=1.0kg，C点与B点的水平距离为1
35、.0m，B点高度为1.25m，圆弧轨道半径R=1.0m，取g=10m/s2求小滑块：（1）从B点飞出时的速度大小；（2）在B点时对圆弧轨道的压力大小；（3）沿圆弧轨道下滑过程中克服摩擦力所做的功【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；平抛运动【专题】动能定理的应用专题【分析】（1）滑块从B点飞出后做平抛运动，由高度和水平距离可求出平抛运动的初速度，即求得从B点飞出时的速度大小；（2）滑块经过B点时，由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求出支持力，由牛顿第三定律得到滑块对轨道的压力（3）沿圆弧轨道下滑过程中重力和摩擦力做功，根据动能定理求解滑块克服摩擦力所做的功【解答】解：（1）滑
36、块从B点飞出后做平抛运动，设从B点飞出时的速度大小为v，则有 竖直方向：h= 水平方向：x=vt解得 v=2m/s（2）滑块经过B点时，由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得 Nmg=m解得 N=14N根据牛顿第三定律得，在B点时滑块对圆弧轨道的压力大小为N=N=14N，方向竖直向下（3）设沿圆弧轨道下滑过程中滑块克服摩擦力所做的功为W，由动能定理得 mgRW=解得 W=8J答：（1）从B点飞出时的速度大小为2m/s；（2）在B点时对圆弧轨道的压力大小是14N；（3）沿圆弧轨道下滑过程中克服摩擦力所做的功是8J【点评】本题是平抛运动和动能定理的综合应用，速度是它们之间联系的纽带根据动能定理求解变力做功是常用的思路
