正确率40.0%如图所示,匀强磁场垂直于纸面向里,匀强电场平行于斜面向下,斜面是粗糙的.一带正电物块以某一初速度沿斜面向上滑动,经$${{a}}$$点后到$${{b}}$$点时速度减为零,接着又滑了下来.设物块带电荷量保持不变,则从$${{a}}$$到$${{b}}$$和从$${{b}}$$回到$${{a}}$$两过程相比较()
B
A.加速度大小相等
B.摩擦产生的热量不相等
C.电势能变化量的绝对值不相等
D.动能变化量的绝对值相等
2、['功能关系的应用', '能量守恒定律']正确率60.0%下面关于能量的认识中,错误的是()
C
A.能量守恒是自然界的重要规律
B.同一个物体可能同时具有多种不同形式的能量
C.地面上滚动的足球最终停下来,说明能量消失了
D.物体对外界做了功,它具有的能量一定发生了改变
3、['静电力做功与电势能的关系', '根据电场线分析电场的分布特点', '功能关系的应用', '从受力确定运动情况', '电场强度的表达式和单位']正确率40.0%如图所示,某带正电荷的小球沿电场中一竖直电场线从$${{A}}$$运动到$${{B}{.}{E}}$$表示电场强度,$${{φ}}$$表示小球的电势,$${{E}_{p}}$$表示小球的电势能,$${{E}_{k}}$$表示小球的动能,则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
C
A.小球从$${{A}}$$点到$${{B}}$$点一定是匀加速度运动
B.电场强度$${{E}_{A}}$$一定大于$${{E}_{B}{,}{{φ}_{A}}}$$一定大于$${{φ}_{B}}$$
C.小球电势能$$E_{p A}$$大于$$E_{p B}$$,动能$$E_{k A}$$小于$$E_{k B}$$
D.小球在$${{A}}$$点的机械能大于在$${{B}}$$点的机械能
4、['动能的定义及表达式', '功能关系的应用', '机械能的概念及计算', '重力势能']正确率40.0%质量为$${{m}}$$的物体在空中由静止下落,由于空气阻力的影响,运动的加速度是$${\frac{9 g} {1 0}},$$物体下落高度为$${{h}}$$,重力加速度为$${{g}}$$,以下说法正确的是$${{(}{)}}$$
C
A.重力势能减少了$$\frac{9 m g h} {1 0}$$
B.动能增加了$${{m}{g}{h}}$$
C.机械能损失了$$\frac{m g h} {1 0}$$
D.克服阻力做功为$$\frac{9 m g h} {1 0}$$
5、['受力分析', '功能关系的应用', '动能定理的简单应用']正确率40.0%高速公路部分路段旁建有如图所示的避险车道,车辆可驶入避险。若质量为$${{m}}$$的货车(可视为质点)刹车后以初速度$${{v}_{0}}$$经$${{A}}$$点冲上避险车道,前进距离$${{l}}$$时到$${{B}}$$点减速为$$0, \, \, A, \, \, B$$两点高度差为$${{h}{,}{C}}$$为$${{A}{,}{B}}$$中点,已知重力加速度为$${{g}}$$。关于该货车的运动,下列说法正确的是()
D
A.在$${{A}{C}}$$段的速度变化量一定等于在$${{C}{B}}$$段的速度变化量
B.在$${{A}{C}}$$段减小的动能一定等于在$${{C}{B}}$$段减小的动能
C.从$${{A}}$$到$${{B}}$$的过程中克服阻力做的功为$${\frac{1} {2}} m v_{0}^{2}$$
D.从$${{A}}$$到$${{B}}$$的过程中损失的机械能为$${\frac{1} {2}} m v_{0}^{2}-m g h$$
6、['动力学中的整体法与隔离法', '功能关系的应用']正确率40.0%如图,水平桌面上有一小车,装有砂的砂桶通过细绳给小车施加一水平拉力,小车从静止开始做直线运动.保持小车的质量$${{M}}$$不变,第一次实验中小车在质量共为$${{m}_{1}}$$的砂和砂桶带动下由静止前进了一段距离$${{s}}$$;第二次实验中小车在质量共为$${{m}_{2}}$$的砂和砂桶带动下由静止前进了相同的距离$${{s}}$$,其中$$\mathbf{m}_{1} \! < \! \mathrm{m}_{2} \! < \! \mathrm{M}.$$两次实验中,绳对小车的拉力分别为$${{T}_{1}}$$和$${{T}_{2}}$$,小车$${、}$$砂和砂桶组成的系统机械能变化量的大小分别为$${{△}{{E}_{1}}}$$和$${{△}{{E}_{2}}{,}}$$若空气阻力和摩擦阻力的大小保持不变,不计绳$${、}$$滑轮的质量,则下列分析正确的是
C
A.$$( \mathbf{m}_{1} \mathbf{g}-\mathbf{T}_{1} ) \mathbf{=} ( \mathbf{m}_{2} \mathbf{g}-\mathbf{T}_{2} ), \, \, \, \triangle E_{1}=\triangle E_{2}$$
B.$$( \mathbf{m}_{1} \mathbf{g}-\mathbf{T}_{1} ) \!=\! ( \mathbf{m}_{2} \mathbf{g}-\mathbf{T}_{2} ), \, \, \, \triangle E_{1} < \triangle E_{2}$$
C.$$( \mathbf{m}_{1} \mathbf{g}-\mathbf{T}_{1} ) \mathrm{<} ( \mathbf{m}_{2} \mathbf{g}-\mathbf{T}_{2} ), \, \, \, \triangle E_{1}=\triangle E_{2}$$
D.$$( \mathbf{m}_{1} \mathbf{g}-\mathbf{T}_{1} ) \mathrm{<} ( \mathbf{m}_{2} \mathbf{g}-\mathbf{T}_{2} ), \, \, \, \triangle E_{1} < \triangle E_{2}$$
7、['功能关系的应用']正确率40.0%如图所示,缆车在牵引索的牵引下沿固定的倾斜索道加速上行,所受阻力不能忽略.在缆车向上运动的过程中,下列说法正确的是()
D
A.缆车克服重力做的功小于缆车增加的重力势能
B.缆车增加的动能等于牵引力对缆车做的功和克服阻力做的功之和
C.缆车所受牵引力做的功等于缆车克服阻力和克服重力做的功之和
D.缆车增加的机械能等于缆车受到的牵引力与阻力做的功之和
8、['功能关系的应用', '从受力确定运动情况', '弹簧弹力做功与弹性势能的变化', '应用动能定理解决多段过程问题']正确率19.999999999999996%蹦极是一项考验体力$${、}$$智力和心理承受能力的空中极限运动。跳跃者站在约$${{5}{0}{m}}$$高的塔台上,把一根原长为$${{L}}$$的弹性绳的一端绑在双腿的踝关节处,另一端固定在塔台上,跳跃者头朝下跳下去。若弹性绳的弹力遵守胡克定律,不计空气阻力,则在跳跃者从起跳到第一次下落到最低点的过程中,跳跃者的动能$${{E}_{k}{(}}$$图线$${①{)}}$$和弹性绳的弹性势能$${{E}_{p}{(}}$$图线$${②{)}}$$随下落高度的变化图象中,大致正确的是()
B
A.
B.
C.
D.
正确率80.0%一新能源电动汽车,总质量为$$2 \times1 0^{3} \, k g$$,在平直的公路上以$$1 0 m / s$$的速度匀速运动。车头正前方$${{3}{0}{m}}$$处的斑马线上有行人,为礼让行人,驾驶员开始刹车,从发现行人到停下,其$${{v}{−}{t}}$$图像如图所示。已知汽车减速过程中动能减少量的$${{6}{0}{%}}$$转化回收为电池电能。则$${{(}{)}}$$
B
A.汽车减速过程的加速度大小为$${{2}{m}{/}{{s}^{2}}}$$
B.汽车停止时车头距斑马线$${{1}{.}{5}{m}}$$
C.图示过程中汽车运动的平均速度大小为$${{5}{m}{/}{s}}$$
D.此刹车过程中,汽车回收的电能为$${{1}{0}^{5}{J}}$$
10、['机械能守恒定律', '功能关系的应用', '功率', '能量守恒定律']正确率80.0%如图甲所示是一简易打桩机。质量$$m=1 k g$$的重物在拉力的作用下从与钉子接触处由静止开始运动,上升一段高度后撤去拉力,重物上升到最高点后自由下落,撞击钉子,将钉子打入一定深度。若以重物与钉子接触处为重力势能零点,重物上升过程中,其机械能$${{E}}$$与上升高度$${{h}}$$的关系图象如图乙所示,不计所有摩擦。则$${{(}{)}}$$
A
A.重物上升过程拉力的最大功率为$${{2}{4}{W}}$$
B.重物上升在$$1. 0 \sim1. 2 m$$过程中做匀速直线运动
C.重物从最高点自由下落至撞击钉子前,机械能增加
D.重物从最高点自由下落至将钉子打入一定深度的过程,机械能守恒
1. 解析:
物块从 $$a$$ 到 $$b$$ 和从 $$b$$ 回到 $$a$$ 的过程中,受力分析如下:
1. 加速度分析: 从 $$a$$ 到 $$b$$,物块受重力分量 $$mg\sin\theta$$、电场力 $$qE$$、摩擦力 $$f$$ 和洛伦兹力 $$qvB$$ 共同作用,加速度为 $$a_1 = \frac{mg\sin\theta + qE + f + qvB}{m}$$。从 $$b$$ 回到 $$a$$,洛伦兹力方向相反,加速度为 $$a_2 = \frac{mg\sin\theta - qE - f - qvB}{m}$$。由于速度方向改变,洛伦兹力方向也改变,因此 $$a_1 \neq a_2$$,选项 A 错误。
2. 热量分析: 摩擦力做功与路径有关,上滑和下滑的路径相同,但摩擦力方向相反,产生的热量 $$Q = f \cdot s$$ 相同,选项 B 错误。
3. 电势能分析: 电势能变化量 $$\Delta E_p = qE \cdot s$$,上滑和下滑的位移 $$s$$ 相同,因此电势能变化量的绝对值相等,选项 C 错误。
4. 动能分析: 从 $$a$$ 到 $$b$$,动能减少 $$\Delta E_{k1} = \frac{1}{2}mv_a^2$$;从 $$b$$ 回到 $$a$$,动能增加 $$\Delta E_{k2} = \frac{1}{2}mv_a^2$$(假设回到 $$a$$ 时速度相同),绝对值相等,选项 D 正确。
答案:D
2. 解析:
选项 C 错误,因为能量不会消失,而是转化为其他形式(如内能)。选项 D 错误,因为物体对外做功时,能量可能转移而不一定改变其自身能量(如重力做功)。
答案:C、D
3. 解析:
小球沿电场线运动,电场力做功:
1. 运动性质: 电场线方向未知,无法确定是否为匀加速运动,选项 A 错误。
2. 电场强度与电势: 沿电场线方向电势降低,$$φ_A > φ_B$$;电场线疏密未知,无法比较 $$E_A$$ 和 $$E_B$$,选项 B 部分错误。
3. 能量变化: 电势能 $$E_p = qφ$$,因 $$φ_A > φ_B$$,故 $$E_{pA} > E_{pB}$$;动能增加 $$E_{kB} > E_{kA}$$,选项 C 正确。
4. 机械能: 电场力做正功,机械能增加,选项 D 错误。
答案:C
4. 解析:
1. 重力势能: 减少量 $$\Delta E_p = mgh$$,选项 A 错误。
2. 动能: 由动能定理,$$\Delta E_k = ma h = \frac{9}{10}mgh$$,选项 B 错误。
3. 机械能损失: 阻力做功 $$W_f = mgh - \frac{9}{10}mgh = \frac{1}{10}mgh$$,选项 C 正确。
4. 克服阻力做功: 即为机械能损失量 $$\frac{1}{10}mgh$$,选项 D 错误。
答案:C
5. 解析:
1. 速度变化量: 匀减速运动,$$AC$$ 和 $$CB$$ 段位移相同,时间相同,速度变化量相同,选项 A 正确。
2. 动能变化: 动能减少量与速度平方差成正比,$$AC$$ 段速度变化更大,动能减少更多,选项 B 错误。
3. 克服阻力做功: 由能量守恒,$$\frac{1}{2}mv_0^2 = mgh + W_f$$,故 $$W_f = \frac{1}{2}mv_0^2 - mgh$$,选项 C 错误。
4. 机械能损失: 损失的机械能即为克服阻力做的功 $$\frac{1}{2}mv_0^2 - mgh$$,选项 D 正确。
答案:A、D
6. 解析:
1. 拉力分析: 对砂桶,$$m_1g - T_1 = m_1a_1$$,$$m_2g - T_2 = m_2a_2$$。由于 $$m_1 < m_2$$ 且 $$a_1 > a_2$$,故 $$(m_1g - T_1) < (m_2g - T_2)$$。
2. 机械能变化: 系统机械能变化等于拉力做功减去阻力做功,两次位移相同,但 $$T_1 > T_2$$(因 $$a_1 > a_2$$),故 $$\Delta E_1 > \Delta E_2$$。
答案:D
7. 解析:
1. 重力势能: 克服重力做功等于重力势能增加,选项 A 错误。
2. 动能: 由动能定理,$$\Delta E_k = W_F - W_f - W_g$$,选项 B 错误。
3. 牵引力做功: 牵引力需克服阻力、重力做功并增加动能,选项 C 错误。
4. 机械能: 机械能增加量等于牵引力做功减去阻力做功,选项 D 正确。
答案:D
8. 解析:
1. 动能变化: 下落初期动能增加,弹性绳拉伸后动能减小至零,图线①应先增后减。
2. 弹性势能: 弹性绳拉伸后势能从零开始增加,图线②应从某点开始单调递增。
答案:A
9. 解析:
1. 加速度: 由 $$v-t$$ 图,$$a = \frac{10}{5} = 2 \, \text{m/s}^2$$,选项 A 正确。
2. 停止距离: 位移 $$s = \frac{10}{2} \times 5 = 25 \, \text{m}$$,距斑马线 $$30 - 25 = 5 \, \text{m}$$,选项 B 错误。
3. 平均速度: $$\bar{v} = \frac{10}{2} = 5 \, \text{m/s}$$,选项 C 正确。
4. 回收电能: 动能减少量 $$\Delta E_k = \frac{1}{2} \times 2000 \times 10^2 = 10^5 \, \text{J}$$,回收电能 $$0.6 \times 10^5 = 6 \times 10^4 \, \text{J}$$,选项 D 错误。
答案:A、C
10. 解析:
1. 拉力功率: 由 $$E-h$$ 图斜率,最大拉力 $$F = \frac{24 - 12}{1.2 - 1.0} = 60 \, \text{N}$$,最大速度 $$v = \sqrt{2 \times 2.4} \approx 2.2 \, \text{m/s}$$,功率 $$P = 60 \times 0.4 = 24 \, \text{W}$$,选项 A 正确。
2. 运动性质: $$1.0 \, \text{m}$$ 后机械能不变,说明撤去拉力,自由运动,选项 B 错误。
3. 自由下落: 仅重力做功,机械能守恒,选项 C 错误。
4. 撞击过程: 非弹性碰撞,机械能不守恒,选项 D 错误。
答案:A