1、- 1 -2012 届专题卷物理专题五答案与解析1【命题立意】本 题 以运动、力、做功等情景来考查机械能守恒及其变化。【思路点拨】 （1）机械能是否守恒应从守恒的条件去分析判断。 （2）否定判断可用举例法。【答案】BC【解析】物体在竖直方向向上做匀速运动时，其机械能是增加的，选项 A 错误、选项 C 正确；做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒，如自由落体运动，选项 B 正确；摩擦力可以做正功、可以做负功、也可以不做功，选项 D 错误。2 【命题立意】本题考查功的基本概念与功率。【思路点拨】功的正负取决于力与位移（速度）的夹角，功率 P=Fv 求解。【答案】BD【解析】传送带在人的摩擦力的作用下
2、向右运动，摩擦力与速度方向相同，所以人以传送带做正功，选项 A 错误、B 正确；由于人处于静止状态，在传送带给人的摩擦力的方向无位移，故传送带对人不做功，C 选项错误；人处于静止状态故有： f=m2g，由牛顿第三运动定律可得：f=f=m 2g，故人对传送带做功的功率为：P=fv=m 2gv，D 选项正确。3 【命题立意】本 题 以匀加速运动的情景，考查力所做的功。【思路点拨】（1）应用牛顿第二定律求得力 F；（2）根据功的定义式求力 F 所做的功。【答案】B【解析】以物体为研究对象，竖直方向有 Nsinmg，水平方向有 maFNcos，联立解得 gamFsinco，在此过程中 F 做功 xax
3、Wt1co，故正确选项为 B。4 【命题立意】本题以图象为切入点考查功与功率。【思路点拨】 （1）由 v t 图象寻找位移与速度；（2）结合功与功率的表达式求解。【答案】B【解析】第 1s 内物体保持静止状态，在推力方向没有位移产生故做功为 0，A 选项错误；由图象可知第 3s 内物体做匀速运动，F=2N，故 F=f=2N，由 v t 图象知第 2s 内物体的位移x= 2112m=1m，第 2s 内物体克服摩擦力做的功 Wf=fx=2.0J，故 B 选项正确；第 1.5s 时物体的速度为1m/s，故推力的功率为 3W，C 选项错误；第 2s 内推力 F=3N，推力 F 做功 WF=Fx=3.0
4、J，故第 2s 内推力F 做功的平均功率 P=WF/t=3W，故 D 选项错误。5 【命题立意】本 题 以动车组为情景考查机车的功率问题。【思路点拨】 （1）动车与拖车的质量都相等，且受到的阻力与其所受重力成正比；（2）速度最大时，牵引力等于阻力；（3）应用功率公式 FvP求解。【答案】C【解析】由 kmv4和 k129，解得 km/h360v，故正确选项为 C。- 2 -6【命题立意】本 题 以图象为情景，综合考查动能、动能定理、牛顿运动定律及运动学公式等。【思路点拨】（1）由图象获得动能、动能变化及位移相关信息；（2）由动能定理求得动摩擦因数；（3）由动能定义式、牛顿第二定律及运动学公式求
5、得时间。【答案】AC【解析】由动能定理 k0Emgx，解得 =0.20，选项 A 正确、选项 B 错误；由20k1mvE， mg=ma，0=v 0-at，联立解得 t=5.0s，选项 C 正确、选项 D 错误。7 【命题立意】本 题 以最新的刘翔跨栏夺冠为情景，考查机械能及动能定理等。【思路点拨】（1）刘翔的动能和重力势能均增加；（2）本题重力做负功；（3）由动能定理求出刘翔所做的功。【答案】D【解析】刘翔的机械能增加量为 mghv21，选项 A 错误；刘翔的重力做功为 mghW人，选项 B 错误；由动能定理 0Wgh人人 ，得 人人2，选项 C 错误、选项 D 正确。8【命题立意】本 题 以
6、彭健烽跳水为情景，综合考查动能定理、重力做功与重力势能改变及功能关系等。【思路点拨】（1）重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功；（2）动能变化从动能定理的角度去考虑；（3）机械能的变化对应力 F 所做的功。【答案】AD【解析】重力 mg 做正功，力 F 做负功。由重力做功与重力势能改变的关系知选项 A 正确；由动能定理知动能改变对应外力所做的总功，选项 B 错误；由功能关系，机械能的改变量在数值上等于力 F 做的功，选项 C 错误、选项 D 正确。9 【命题立意】本题通过斜面及橡皮绳情景，考查动能、弹性势能、系统机械能守恒等。【思路点拨】（1）圆环与橡皮绳构成的系统机械能守
7、恒，圆环机械能不守恒。（2）橡皮绳只有在伸长状态下才有弹性势能。（3）橡皮绳再次到达原长时，合外力仍沿杆向下。【答案】C【解析】圆 环 与 橡 皮 绳 构 成 的 系 统 机 械 能 守 恒 ， 圆 环 的 机 械 能 先 不 变 后 减 小 ， 橡 皮 绳 的 弹 性 势能 先 不 变 后 增 加 ， 选 项 AB 错 误 、 选 项 C 正 确 ； 橡 皮 绳 再 次 到 达 原 长 时 ， 合 外 力 仍 沿 杆 向 下 ， 圆 环 仍 加 速 向下 运 动 ， 选 项 D 错 误 。10【命题立意】本 题 以竖直平面内的圆周运动为情景，考查动能定理和机械能守恒定律的应用。【思路点拨】（
8、1）小球 A、 B 组成的系统机械能守恒，但每一个小球机械能均不守恒；（2）对两小球应用机械能守恒定律，对 B 球应用动能定理。【答案】ACD【解析】小球 A、 B 组成的系统机械能守恒，选项 A 正确；由于 A、 B 两小球质量不同，选项 B 错误；当 B 球到达最低点时，两小球速度最大，由系统机械能守恒 23124mvgRm，得最大速- 3 -度为 34gRv，选项 C 正确；以 B 球为研究对象，由动能定理得： 0214mvgRW，解得mW8，选项 D 正确。11 【命题立意】本 题 以运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演为情景，综合考查动能定理和平抛运动规律的应用。【思路点拨】（1）摩托车从
9、 B 到 E 为复杂的曲线运动，应用动能定理；（2）摩托车离开 E 点后做平抛运动。【答案】27360J【解析】对摩托车的平抛运动过程，有 21gth（2 分）vtx（2 分） 摩托车在斜坡上运动时，由动能定理得 20f12mvghWPt （2 分） 联立解得 J27360fW （2 分）12 【命题立意】本题以环保汽车“燃气车”为情景，综合考查瞬时功率的计算和机车起动模型。【思路点拨】 （1）瞬时功率的计算 P=Fv；（2）机车恒功率起动用动能定理分析；（ 3）当牵引力等于阻力（F =f）时，机车速度最大，即： fvm。【答案】 （1）510 4N （2）370.2m 【解析】 （1）在反应
10、时间内驾驶员匀速运动的距离为：s 0=v0t0=16m （1 分）若车在标志杆前停止运动，由运动学公式可得： a2s-s 0（1 分）可求得：a50m/s 2 （1 分）由牛顿第二运动定律可得：F 制 =ma510 4N （1 分）（2）在平路行驶时获得的最大速度时，汽车匀速运动由： 1vPMg人 （1 分）当汽车保持总功率不变，在斜坡上运动，达到最大速度时由：(Mgcos+ Mgsin)v2=P 总 （1 分）可求得：v 2=5m/s（1 分）由动能定理可得： 21sincoMvgMstP人 （2 分）解得：s=370.2m （1 分）13 【命题立意】本 题 以 水 平 面 上 的 匀 加
11、 速 度 运 动 和 竖 直 平 面 的 圆 周 运 动 模 型 ， 综 合 考 查 动 能 定 理 及 牛 顿 运 动 定律 的 应 用 。- 4 -【思路点拨】（1）水平面的匀加速度运动应用动能定理比较简洁；（2）竖直平面内的圆周运动应用动能定理和牛顿运动定律。【答案】60N 0 【解析】由动能定理，得 021BmvxgF （2 分）在 B 点有 RvmgF2BN（2 分）联系解得 FN=60N 由牛顿第三定律知，滑块在 B 点对轨道的压力大小为 60N （1 分）滑块由 B 点 到 D 点 过程由动能定理，得 2BD2mvmgR （2 分）在 D 点有 RvmgF2N2（2 分） 联立解
12、得 FN2=0 由牛顿第三定律知滑块在 D 点对轨道的压力大小为 0 （1 分）14 【命题立意】本题为多研究对象，主要考查相对运动及摩擦生热。【思路点拨】 （1）对于多研究对象，每一研究对象的运动规律分别分析；（2）对于发生相对运动的两物体，要注意二者之间位移关系、速度关系等；（3）一对滑动摩擦力产生的热量为 人LfQ。【答案】 201mv 【解析】设小滑块受平板车的滑动摩擦力大小为 f，经时间 t 后与平板车相对静止，则 tvL2310（2 分）v0=at（2 分）f=ma（2 分）LfQ31（2 分） 联立解得 201mvQ （2 分）15 【命题立意】本题以常见的传送带为情景，综合考查
13、运动学公式、牛顿运动定律和动能定理等的应用。【思路点拨】 （1）货 物 在 传 送 带 上 的 运 动 分 匀 减 速 和 匀 速 两 个 阶 段 ； （ 2） 货 物 在 斜 面 上 的 运 动 用 动 能 定 理比 较 简 单 。【答案】2.5J 【解析】水平传送带的速度为 v0=R=3m/s （1 分）由牛顿第二定律，得 mg=ma （1 分） 又 v0=vB-at1 （1 分）- 5 -10B12tvL （1 分）L-L1=v0t2 （1 分）t1+t2=t （ 1 分） 由动能定理，得 021BfmvWgH （1 分）联立解得 Wf=2.5J （1 分）16 【命题立意】该题精心设计
14、运动过程，综合考查小球下摆过程中的机械能守恒、水平面上动能定理和圆周运动及其临界问题。【思路点拨】 （1）小球下摆过程中机械能守恒；（2）小球在竖直位置时按圆周运动处理；（3）水平面上匀减速过程中的动能定理；（4）小球在圆形轨道中不脱离轨道有两种情况。【答案】 （1）10N （2）0.350.5 或者 0.125 【解析】 （1）当摆球由 C 到 D 运动机械能守恒： 2D1cosmvLmg （2 分）由牛顿第二定律可得： LvmgF2（1 分）可得：F m=2mg=10N （1 分）（2）小球不脱圆轨道分两种情况：要保证小球能达到 A 孔，设小球到达 A 孔的速度恰好为零，由动能定理可得：
15、2D10mvgs （1 分） 可得： 1=0.5 （1 分）若进 入 A 孔 的 速 度 较 小 ， 那 么 将 会 在 圆 心 以 下 做 等 幅 摆 动 ， 不 脱 离 轨 道 。 其 临 界 情 况 为 到 达 圆 心 等 高 处 速度 为 零 ， 由 机 械 能 守 恒 可 得 ： mgRv2A1（ 1 分 ）由 动 能 定 理 可 得 ： D2mgs（ 2 分 ）可 求 得 ： 2=0.35（ 1 分 ）若小球能过圆轨道的最高点则不会脱离轨道，在圆周的最高点由牛顿第二定律可得： Rvmg2（1 分）由动能定理可得： 2D312mvgRms （2 分）解得： 3=0.125 （1 分） 综上所以摩擦因数 的范围为：0.350.5 或者 0.125 （1 分）
