【广州市2019年高一物理力学竞赛辅导资料】06功和能(原卷版)【精品高一物理资料】

高中力学竞赛辅导资料

专题06功和能

一、单项选择题（每道题只有一个选项正确）

1、如图5所示，长1m 的轻杆BO 一端通过光滑铰链铰在竖直墙上，另一端装一轻小光滑滑轮，绕过滑轮的细线一端悬挂重为15N 的物体G ，另一端A 系于墙上，平衡时OA 恰好水平，现将细线A 端滑着竖直墙向上缓慢移动一小段距离，同时调整轻杆与墙面夹角，系统重新平衡后轻杆受到的压力恰好也为15N ，则该过程中物体G 增加的重力势能约为( )

图5

A.1.3J

B.3.2J

C.4.4J

D.6.2J

2、有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A 、B 分别套在水平杆与竖直杆上，A 、B 用一不可伸长的轻细绳相连，A 、B 质量相等，且可看做质点，如图8所示，开始时细绳水平伸直，A 、B 静止.由静止释放B 后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B 沿着竖直杆下滑的速度为v ，则连接A 、B 的绳长为

( )

图8

A.4v 2

3g

B.3v 2g

C.2v 2

3g D.2v 2g

3、如图5所示，在某旅游景点的滑沙场有两个坡度不同的滑道AB 和AB ′(都可看做斜面)，一名旅游者乘同一个滑沙橇从A 点由静止出发先后沿AB 和AB ′滑道滑下，最后停在水平沙面BC 或B ′C 上.设滑沙者保持一定坐姿，滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同.下列说法中正确的是( )

图5

A.到达B点的速率等于到达B′点的速率

B.到达B点时重力的功率大于到达B′时重力的功率

C.沿两滑道滑行的时间一定相等

D.沿两滑道滑行的总路程一定相等

4、如图1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()

图1

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

5、如图2所示，用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道，竖直固定在地面上，其圆心为O、半径为R.轨道正上方离地h处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上P点处固定一定滑轮，P点位于O 点正上方.A、B是质量均为m的小环，A套在杆上，B套在轨道上，一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环.两环均可看做质点，且不计滑轮大小与质量.现在A环上施加一个水平向右的恒力F，使B环从地面由静止沿轨道上升.则()

图2

A.力F所做的功等于系统动能的增加量

B.在B环上升过程中，A环动能的增加量等于B环机械能的减少量

C.当B 环到达最高点时，其动能为零

D.当B 环与A 环动能相等时，sin ∠OPB ＝R h

6、如图1所示，在竖直面内固定一光滑的硬质杆ab ，杆与水平面的夹角为θ，在杆的上端a 处套一质量为m 的圆环，圆环上系一轻弹簧，弹簧的另一端固定在与a 处在同一水平线上的O 点，O 、b 两点处在同一竖直线上.由静止释放圆环后，圆环沿杆从a 运动到b ，在圆环运动的整个过程中，弹簧一直处于伸长状态，则下列说法正确的是( )

图1

A.圆环的机械能保持不变

B.弹簧对圆环一直做负功

C.弹簧的弹性势能逐渐增大

D.圆环和弹簧组成的系统机械能守恒

7、如图4所示，把小车放在倾角为30°的光滑斜面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连，不计滑轮质量及摩擦，已知小车的质量为3m ，小桶与沙子的总质量为m ，小车从静止释放后，在小桶上升竖直高度为h 的过程中( )

图4

A.小桶处于失重状态

B.小桶的最大速度为12

gh C.小车受绳的拉力等于mg

D.小车的最大动能为32

mgh 二、多项选择题（每道题至少有二个选项正确）

8、如图2所示，斜面与足够长的水平横杆均固定，斜面与竖直方向的夹角为θ，套筒P 套在横杆上，与绳

子左端连接，绳子跨过不计大小的定滑轮，其右端与滑块Q 相连接，此段绳与斜面平行，Q 放在斜面上，P 与Q 质量相等且为m ，O 为横杆上一点且在滑轮的正下方，滑轮距横杆h .手握住P 且使P 和Q 均静止，此时连接P 的绳与竖直方向夹角为θ，然后无初速度释放P .不计绳子的质量和伸长及一切摩擦，重力加速度为g .关于P 描述正确的是( )

图2

A.释放P 前绳子拉力大小为mg cos θ

B.释放后P 做匀加速运动

C.P 达O 点时速率为)cos 1(2θ-gh

D.P 从释放到第一次过O 点，绳子拉力对P 做功功率一直增大

9、如图2所示，轻质弹簧的一端与内壁光滑的试管底部连接，另一端连接质量为m 的小球，小球的直径略小于试管的内径，开始时试管水平放置，小球静止，弹簧处于原长.若缓慢增大试管的倾角θ至试管竖直，弹簧始终在弹性限度内，在整个过程中，下列说法正确的是( )

图2

A.弹簧的弹性势能一定逐渐增大

B.弹簧的弹性势能可能先增大后减小

C.小球重力势能一定逐渐增大

D.小球重力势能可能先增大后减小

10、如图3所示，在粗糙水平面上有甲、乙两木块，与水平面间的动摩擦因数均为μ，质量均为m ，中间用一原长为L 、劲度系数为k 的轻质弹簧连接起来，开始时两木块均静止且弹簧无形变.现用一水平恒力F (F >2μmg )向左推木块乙，直到两木块第一次达到加速度相同时，下列说法正确的是(设木块与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )

图3

A.此时甲的速度可能等于乙的速度

B.此时两木块之间的距离为L －F 2k

C.此阶段水平恒力F 做的功大于甲、乙两木块动能增加量与弹性势能增加量的总和

D.此阶段甲、乙两木块各自克服摩擦力所做的功相等

11、如图4所示，一质量为m 的小球置于半径为R 的光滑竖直圆轨道最低点A 处，B 为轨道最高点，C 、D 为圆的水平直径两端点.轻质弹簧的一端固定在圆心O 点，另一端与小球拴接，已知弹簧的劲度系数为k ＝mg R

，原长为L ＝2R ，弹簧始终处于弹性限度内，若给小球一水平初速度v 0，已知重力加速度为g ，则( )

图4

A.无论v 0多大，小球均不会离开圆轨道

B.若2gR

C.只要v 0>4gR ，小球就能做完整的圆周运动

D.只要小球能做完整圆周运动，则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与v 0无关

12、如图9所示，将质量为2m 的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m 的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d .杆上的A 点与定滑轮等高，杆上的B 点在A 点正下方距离为d 处.现将环从A 处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是( )

图9

A.环到达B 处时，重物上升的高度h ＝d 2

B.环到达B 处时，环与重物的速度大小相等

C.环从A 到B ，环减少的机械能等于重物增加的机械能

D.环能下降的最大高度为43

d 13、蹦床类似于竖直放置的轻弹簧(弹力满足F ＝kx ，弹性势能满足E p ＝12

kx 2，x 为床面下沉的距离，k 为常

量).质量为m 的运动员静止站在蹦床上时，床面下沉x 0；蹦床比赛中，运动员经过多次蹦跳，逐渐增加上升高度，测得某次运动员离开床面在空中的最长时间为Δt .运动员可视为质点，空气阻力忽略不计，重力加速度为g .则可求( )

A.常量k ＝mg x 0

B.运动员上升的最大高度h ＝12

g (Δt )2 C.床面压缩的最大深度x ＝x 0＋14x 0g Δt 2＋x 20

D.整个比赛过程中运动员增加的机械能ΔE ＝18

mg 2(Δt )2 14、如图6甲所示，以斜面底端为重力势能零势能面，一物体在平行于斜面的拉力作用下，由静止开始沿光滑斜面向下运动.运动过程中物体的机械能与物体位移关系的图象(E －x 图象)如图乙所示，其中0～x 1过程的图线为曲线，x 1～x 2过程的图线为直线.根据该图象，下列判断正确的是( )

图6

A.0～x 1过程中物体所受拉力始终沿斜面向下

B.0～x 1过程中物体所受拉力先变小后变大

C.x 1～x 2过程中物体可能在做匀速直线运动

D.x 1～x 2过程中物体可能在做匀减速直线运动

15、如图7所示，一质量为m 的小球以初动能E k0从地面竖直向上抛出，已知运动过程中受到恒定阻力F f ＝kmg 作用(k 为常数且满足0

图7

A.E 1是最大势能，且E 1＝E k0k ＋1

B.上升的最大高度h 0＝E k0k ＋1mg

C.落地时的动能E k ＝kE k0k ＋1

D.在h 1处，小球的动能和势能相等，且h 1＝E k0k ＋2mg

16、一足够长的传送带与水平面的夹角为θ，以一定的速度匀速运动.某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图3a 所示)，以此时为t ＝0时刻记录了物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系.如图b 所示(图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小v 1>v 2).已知传送带的速度保持不变.则下列判断正确的是( )

图3

A.若物块与传送带间的动摩擦因数为μ，则μ>tan θ

B.0～t 1内，传送带对物块做正功

C.0～t 2内，系统产生的热量一定比物块动能的减少量大

D.0～t 2内，传送带对物块做的功等于物块动能的减少量

17、如图4所示，半径为R 的竖直光滑圆轨道与光滑水平面相切，质量均为m 的小球A 、B 与轻杆连接，置于圆轨道上，A 位于圆心O 的正下方，B 与O 等高.它们由静止释放，最终在水平面上运动.下列说法正确的是( )

图4

A.下滑过程中重力对B 做功的功率先增大后减小

B.当B 滑到圆轨道最低点时，轨道对B 的支持力大小为3mg

C.下滑过程中B 的机械能增加

D.整个过程中轻杆对A 做的功为12

mgR 三、计算题

18、风洞飞行表演是一种高科技的惊险的娱乐项目.如图9所示，在某次表演中，假设风洞内向上的总风量和风速保持不变.质量为m 的表演者通过调整身姿，可改变所受的向上的风力大小，以获得不同的运动效果.假设人体受风力大小与正对面积成正比，已知水平横躺时受风力面积最大，且人体站立时受风力面积为水平横躺时受风力面积的18

，风洞内人体可上下移动的空间总高度AC ＝H .开始时，若人体与竖直方向成一定角度倾斜时，受风力有效面积是最大值的一半，恰好使表演者在最高点A 点处于静止状态；后来，表演者从A 点开始，先以向下的最大加速度匀加速下落，经过某处B 点后，再以向上的最大加速度匀减速下落，刚好能在最低点C 处减速为零，试求：

图9

(1)表演者向上的最大加速度大小和向下的最大加速度大小；

(2)AB 两点的高度差与BC 两点的高度差之比；

(3)表演者从A 点到C 点减少的机械能.

19、如图1所示，劲度系数k ＝25N/m 轻质弹簧的一端与竖直板P 拴接(竖直板P 固定在木板B 的左端)，另一端与质量m A ＝1kg 的物体A 相连，P 和B 的总质量为M B ＝4kg 且B 足够长.A 静止在木板B 上，A 右端连一细线绕过光滑定滑轮与质量m C ＝1kg 的物体C 相连.木板B 的上表面光滑，下表面与地面的动摩擦因数μ＝0.4.开始时用手托住C ，让细线恰好伸直但没拉力，然后由静止释放C ，直到B 开始运动.已知弹簧伸长量

为x 时其弹性势能为12

kx 2，全过程物体C 没有触地，弹簧在弹性限度内，g 取10m/s 2.求：

图1

(1)释放C 的瞬间A 的加速度大小；

(2)释放C 后A 的最大速度大小；

(3)若C 的质量变为m C ′＝3kg ，则B 刚开始运动时，拉力对物体A 做功的功率.

20、为研究物体的运动，在光滑的水平桌面上建立如图2所示的坐标系xOy ，O 、A 、B 是水平桌面内的三

个点，OB 沿x 轴正方向，∠BOA ＝60°，OB ＝32

OA .第一次将一质量为m 的滑块以一定的初动能从O 点沿y 轴正方向滑出，并同时施加沿x 轴正方向的恒力F 1，滑块恰好通过A 点.第二次，在恒力F 1仍存在的情况下，再在滑块上施加一个恒力F 2，让滑块从O 点以同样的初动能沿某一方向滑出，恰好也能通过A 点，到达A 点时动能为初动能的3倍；第三次，在上述两个恒力F 1和F 2的同时作用下，仍从O 点以同样初动能沿另一个方向滑出，恰好通过B 点，且到达B 点时的动能是初动能的6倍.求：

图2

(1)第一次运动经过A 点时的动能与初动能的比值；

(2)两个恒力F 1、F 2的大小之比F 1F 2

是多少？并求出F 2的方向与x 轴正方向所成的夹角. 21、光滑圆轨道和两倾斜直轨道组成如图3所示装置，其中直轨道bc 粗糙，直轨道cd 光滑，两轨道相接处为一很小的圆弧.质量为m ＝0.1kg 的滑块(可视为质点)在圆轨道上做圆周运动到达轨道最高点a 时的速度大小为v ＝4m/s ，当滑块运动到圆轨道与直轨道bc 的相切处b 时，脱离圆轨道开始沿倾斜直轨道bc 滑行，到达轨道cd 上的d 点时速度为零.若滑块变换轨道瞬间的能量损失可忽略不计，已知圆轨道的半径为R ＝0.25m ，直轨道bc 的倾角θ＝37°，其长度为L ＝26.25m ，d 点与水平地面间的高度差为h ＝0.2m ，取重力加速度g ＝10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：

图3

(1)滑块与直轨道bc 间的动摩擦因数；

(2)滑块在直轨道bc 上运动的时间.

22、水上滑梯可简化成如图4所示的模型：倾角θ＝37°的斜滑道AB 和光滑圆弧滑道BC 在B 点相切连接，圆弧末端C 点切线水平，C 点到水面的高度h ＝2m ，顶点A 距水面的高度H ＝12m ，点A 、B 的高度差H AB ＝9m ，一质量m ＝50kg 的人从滑道起点A 点无初速度滑下，人与滑道AB 间的动摩擦因数μ＝0.25.(取重力

加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，人在运动过程中可视为质点)

图4

(1)求人从A点滑到C点的过程克服摩擦力所做的功；

(2)求人在圆弧滑道末端C点时对滑道的压力大小；

(3)现沿BA方向移动圆弧滑道，调节圆弧滑道与斜滑道AB相切的位置，使人从滑梯平抛到水面的水平位移最大，求圆弧滑道与AB滑道的相切点B′到A点的距离.

23、如图8所示，质量m＝0.1kg的小球(可视为质点)，用长度l＝0.2m的轻质细线悬于天花板的O点.足够长的木板AB倾斜放置，顶端A位于O点正下方，与O点的高度差h＝0.4m.木板与水平面间的夹角θ＝37°，整个装置在同一竖直面内.现将小球移到与O点等高的P点(细线拉直)，由静止释放，小球运动到最低点Q 时细线恰好被拉断(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8).求：

图8

(1)细线所能承受的最大拉力F；

(2)小球在木板上的落点到木板顶端A的距离s；

(3)小球与木板接触前瞬间的速度大小.

广州市2020年高中物理 力学竞赛辅导资料 专题06 功和能(含解析)

专题06 功和能 一、单项选择题（每道题只有一个选项正确） 1、如图5所示，长1 m的轻杆BO一端通过光滑铰链铰在竖直墙上，另一端装一轻小光滑滑轮，绕过滑轮的细线一端悬挂重为15 N的物体G，另一端A系于墙上，平衡时OA恰好水平，现将细线A端滑着竖直墙向上缓慢移动一小段距离，同时调整轻杆与墙面夹角，系统重新平衡后轻杆受到的压力恰好也为15 N，则该过程中物体G 增加的重力势能约为( ) 图5 A.1.3 J B.3.2 J C.4.4 J D.6.2 J 【答案】A 【解析】轻杆在O点处的作用力方向必沿杆，即杆会平分两侧绳子间的夹角. 开始时，AO绳子水平，此时杆与竖直方向的夹角是45°；这时杆中的弹力大小等于滑轮两侧绳子拉力的合力.当将A点达到新的平衡，由于这时轻杆受到的压力大小等于15 N(等于物体重力)，说明这时两段绳子夹角为120° 那么杆与竖直方向的夹角是60°； 设杆的长度是L.状态1时，AO段绳子长度是L 1＝Lsin 45°＝ 2 2 L，

滑轮O 点到B 点的竖直方向距离是h 1＝Lcos 45°＝22L ， 状态2，杆与竖直方向夹角是60°，这时杆与AO 绳子夹角也是60°(∠AOB ＝60°)，即三角形AOB 是等边三角形.所以，这时AO 段绳子长度是L 2＝L ； 滑轮到B 点的竖直距离是h 2＝Lcos 60°＝12 L ，可见，后面状态与原来状态相比，物体的位置提高的竖直高度是h ＝(h 2－h 1)＋(L 2－L 1)＝(12L －22L)＋(L －22L)＝(32 －2)L. 重力势能的增加量E p ＝Gh ＝G×(32－2)L ＝15 N×(32 －2)×1 m≈1.3 J. 2、有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A 、B 分别套在水平杆与竖直杆上， A 、 B 用一不可伸长的轻细绳相连，A 、B 质量相等，且可看做质点，如图8所示，开始时细绳水平伸直，A 、B 静止.由静止释放B 后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B 沿着竖直杆下滑的速度为v ，则连接A 、B 的绳长为( ) 图8 A.4v 2 3g B.3v 2g C.2v 2 3g D.2v 2g 【答案】A 【解析】将A 、B 的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳的方向，两滑块沿绳方向的速

广州市2020年高中物理 力学竞赛辅导资料 专题03 牛顿力学中的传送带问题(含解析)

专题03 牛顿力学中的传送带问题 一、内容解读 1．传送带的基本类型 (1)按放置可分为：水平(如图a)、倾斜(如图b ，图c)、水平与倾斜组合； (2)按转向可分为：顺时针、逆时针。 2．传送带的基本问题分类 (1)运动学问题：运动时间、痕迹问题、运动图象问题(运动学的角度分析)； (2)动力学问题：物块速度和加速度、相对位移，运动时间(动力学角度分析)； (3)功和能问题：做功，能量转化(第五章讲)。 二、传送带模型分类 （一）水平传送带模型 项目 图示 滑块可能的运动情况 情景1 (1)可能一直加速 (2)可能先加速后匀速 情景2 (1)v 0>v 时，可能一直减速，也可能先减速再匀速 (2)v 0v 返回时速度为v ，当v 0

终保持不变)顺时针运转。今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4，g取10 m/s2。由于小煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕。则小煤块从A运动到B的过程中 ( ) 图1 A．小煤块从A运动到B的时间时 2 s B．小煤块从A运动到B的时间是2.25 s C．划痕长度是4 m D．划痕长度是0.5 m 【解析】选BD 小煤块刚放上传送带后，加速度a＝μg＝4 m/s2，由v 0＝at 1 可知， 小煤块加速到与传送带同速的时间为t 1＝ v a ＝0.5 s，此时小煤块运动的位移x 1 ＝ v 2 t 1＝0.5 m，而传送带的位移为x 2 ＝v t 1 ＝1 m，故小煤块在带上的划痕长度为l＝x 2 －x 1＝0.5 m，D正确，C错误；之后的x－x 1 ＝3.5 m，小煤块匀速运动，故t 2 ＝ x－x 1 v ＝1.75 s，故小煤块从A运动到B的时间t＝t 1＋t 2 ＝2.25 s，A错误，B正确。 2、(多选)如图2所示，水平传送带A、B两端相距x＝3.5m，物体与传送带间的动 摩擦因数μ＝0.1，物体滑上传送带A端的瞬时速度v A ＝4m/s，到达B端的瞬时速 度设为v B .下列说法中正确的是( ) 图2 A．若传送带逆时针匀速转动，v B 一定等于3m/s B．若传送带逆时针匀速转动越快，v B 越小 C．若传送带顺时针匀速转动，v B 有可能等于3m/s D．若传送带顺时针匀速转动，物体刚开始滑上传送带A端时一定做匀加速运动

【广州市2019年高一物理力学竞赛辅导资料】06功和能(原卷版)【精品高一物理资料】

高中力学竞赛辅导资料 专题06功和能 一、单项选择题（每道题只有一个选项正确） 1、如图5所示，长1m 的轻杆BO 一端通过光滑铰链铰在竖直墙上，另一端装一轻小光滑滑轮，绕过滑轮的细线一端悬挂重为15N 的物体G ，另一端A 系于墙上，平衡时OA 恰好水平，现将细线A 端滑着竖直墙向上缓慢移动一小段距离，同时调整轻杆与墙面夹角，系统重新平衡后轻杆受到的压力恰好也为15N ，则该过程中物体G 增加的重力势能约为( ) 图5 A.1.3J B.3.2J C.4.4J D.6.2J 2、有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A 、B 分别套在水平杆与竖直杆上，A 、B 用一不可伸长的轻细绳相连，A 、B 质量相等，且可看做质点，如图8所示，开始时细绳水平伸直，A 、B 静止.由静止释放B 后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B 沿着竖直杆下滑的速度为v ，则连接A 、B 的绳长为 ( ) 图8 A.4v 2 3g B.3v 2g C.2v 2 3g D.2v 2g 3、如图5所示，在某旅游景点的滑沙场有两个坡度不同的滑道AB 和AB ′(都可看做斜面)，一名旅游者乘同一个滑沙橇从A 点由静止出发先后沿AB 和AB ′滑道滑下，最后停在水平沙面BC 或B ′C 上.设滑沙者保持一定坐姿，滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同.下列说法中正确的是( )

图5 A.到达B点的速率等于到达B′点的速率 B.到达B点时重力的功率大于到达B′时重力的功率 C.沿两滑道滑行的时间一定相等 D.沿两滑道滑行的总路程一定相等 4、如图1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() 图1 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 5、如图2所示，用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道，竖直固定在地面上，其圆心为O、半径为R.轨道正上方离地h处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上P点处固定一定滑轮，P点位于O 点正上方.A、B是质量均为m的小环，A套在杆上，B套在轨道上，一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环.两环均可看做质点，且不计滑轮大小与质量.现在A环上施加一个水平向右的恒力F，使B环从地面由静止沿轨道上升.则() 图2 A.力F所做的功等于系统动能的增加量 B.在B环上升过程中，A环动能的增加量等于B环机械能的减少量

专题01 牛顿力学中的板块模型——基础篇-广州市2019年高一物理力学竞赛辅导资料 Word版含解析

高中力学竞赛辅导资料 专题01 牛顿力学中的板块模型——基础篇 【分析思路】 【方法技巧】 说明：本专题分牛顿力学中的板块模型（一）和牛顿力学中的板块模型（二），这是专题（一） 一、不定项选择题 1.如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为() A.物块先向左运动,再向右运动 B.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动 C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动

D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零 【解析】选B 、C 。开始时,物块相对木板向左滑动,物块受到向右的滑动摩擦力,木板受到向左的滑动摩擦力,当撤掉拉力时,由于v 木>v 物,物块和木板受到的滑动摩擦力大小、方向均不变,故木板向右做匀减速运动,物块向右做匀加速运动,直到两者速度相等后,一起做匀速运动,B 、C 正确。 2．如图2所示，在光滑水平面上有一质量为m 1的足够长的木板，其上叠放一质量为m 2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t 增大的水平力F ＝kt (k 是常量)，木板和木块加速度的大小分别为a 1和a 2。下列反映a 1和a 2变化的图线中正确的是( ) 图2 【解析】当F 比较小时，两个物体相对静止，加速度相同，根据牛顿第二定律得：a ＝F m 1＋m 2＝kt m 1＋m 2，a ∝t 当F 比较大时，m 2相对于m 1运动，根据牛顿第二定律得 对m 1：a 1＝μm 2g m 1，μ、m 1、m 2都一定，则a 1一定 对m 2：a 2＝F －μm 2g m 2＝kt －μm 2g m 2＝k m 2t －μg ，a 2是t 的线性函数，t 增大，a 2增大 由于k m 1＋m 2＜k m 2，则两木板相对滑动后a 2图象大于两者相对静止时图象的斜率，故A 正确。 3．(多选)如图3所示，A 、B 两物块的质量分别为2 m 和m ，静止叠放在水平地面上。A 、B 间的动摩擦因数为μ，B 与地面间的动摩擦因数为1 2μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g 。现对A 施加一水平拉力F ，则( ) 图3 A ．当F <2μmg 时，A 、 B 都相对地面静止 B ．当F ＝52μmg 时，A 的加速度为1 3μg C ．当F >3μmg 时，A 相对B 滑动 D ．无论F 为何值，B 的加速度不会超过1 2μg

2020年广东省广州市高一物理力学竞赛试卷 新课标 人教版

2020年广东省广州市高一物理力学竞赛试卷 一、单项选择题（共6小题，每小题6分，共36分。试题的四个选项中，只有一个是正确的） 1．下列是对于功率单位的四种表示，其中错误．． 的是（ ） A ．22/s m kg ⋅ B ．32/s m kg ⋅ C ．W D ．J/s 2．甲走路的速度为甲v ，乙骑自行车的速度为乙v ，丙开大汽车的速度为丙v ，丁开小汽车的速度为丁v ，且甲v <乙v <丙v <丁v 。假定四人同时在同一平直公路上以各自 的速度从西向东运动。则下列说法中正确的是（ ） A ．甲看到乙和丙都是向西运动 B ．乙看到甲向东运动，看到丙向西运动 C ．丙看到甲和乙都是向东运动 D ．丁看到甲、乙和丙都是向西运动 3．关于作用力和反作用力，下述正确的是（ ） A ．作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，但可以是两种不同性质的力 B ．作用力与反作用力一定是同时产生、同时消失 C ．作用力与反作用力可以互相抵消，使物体保持平衡 D ．作用力对物体做正功，反作用力也一定对物体做正功 4．三个共点力，F 1＝1N ，F 2=3N ，F 3＝5N 。则这三个力的合力的最小值为（ ） A ．0N B ．1N C ．3N D ．条件不足，无法确定 5．伽利略提出的“理想实验”如图1（α>β）所示，小球自A 点从静止开始释放，小球经B 冲上另一斜面上与A 等高的C 点。有关小球从A 运动到C 的“速率（v ）－时间（t ）”图象，能正确表达的是图2中的（ ）

图2 6．有关运动合成，下述正确的是（） A．一个匀速直线运动和一个初速为零的匀加速直线运动的合运动，其轨迹一定是抛物线 B．两个直线运动的合运动一定是直线运动 C．两个不在同一直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动 D．两个匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动 二、填空题（共6小题，每小题6分，共36分） 7．一个质点在几个恒力作用下从M点出发做匀速直线运动，其轨迹如图所示中的MN；到达N点时，突然撤去其中一力F 1 ，于是， 质点从此时刻起做轨迹为NP曲线的运动；倒P点 时，又对质点施以大小仍为F 1但与原F 1 反向的恒 力，则过P点以后，质点将做线运动，可能的运动轨迹是图中的虚线。 8．做匀加速运动的物体，第1秒内的位移 为0.5m，前4秒内的位移是8m，则物体的初速 度是，加速度是。 9．机械秒表如图所示，从图中可知分针（小 圆上的指针）的角速度是 rad/s；若分针 的长度是0.9cm，则分针针尖的线速度是 m/s。（答案中可保留π） 10．质量为m的篮球在距离地面h高处静 止释放，篮球竖直下落碰地，其反弹速率为着 地速率的0.9倍，则碰地时损失的机械能 是；为了使篮球能弹回原来的高 度，开始时便用手竖直向下拍球，则拍球时 手对球所做的功应是。

重难点01 力与物体的平衡—2023年高考物理【重点难点】专练(广东专用)(原卷版)

2023年高考物理【重点·难点】专练（广东专用） 重难点01 力与物体的平衡 【知识梳理】 一、受力分析 （1）受力分析的基本思路 （2）受力分析的思路和技巧 进行受力分析应注意以下几个方面： ①明确研究对象（可以是一个点、一个物体或一个系统等）． ②按顺序找力（一“重”、二“弹”、三“摩擦”、四“其他”）。 ③画好受力图后，要检查，防止多力和少力． ④受力分析口诀：地球周围受重力，绕物一周找弹力，考虑有无摩擦力，其他外力细分析，合力分力不重复，只画受力抛施力． ⑤在受力分析的过程中，要注意题目给出的物理条件（如光滑——不计摩擦；轻物——重力不计；运动时空气阻力忽略等）． ⑥只分析根据性质命名的力（如重力、弹力、摩擦力等），不分析按效果命名的力（如下滑力、动力、阻力等）． 二、平衡问题的常用处理方法 平衡问题是指当物体处于平衡状态时，利用平衡条件求解力的大小或方向的问题．处理方法常有力的合成法、正交分解法、三角形法则． 1、整体法与隔离法在平衡问题中的应用 （1）对整体法和隔离法的理解 整体法是指将相互关联的各个物体看成一个整体的方法，整体法的优点在于只需要分析整个系统与外界的关系，避开了系统内部繁杂的相互作用． 隔离法是指将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体的方法，隔离法的优点在于能把系统内各个物体所处的状态、物体状态变化的原因以及物体间的相互作用关系表达清楚．

（2）整体法和隔离法的使用技巧 当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间的相互作用时常用隔离法．整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法． 2、共点力作用下物体平衡的一般解题思路 3、共点力平衡中的临界与极值问题的处理方法 （1）临界问题 当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言叙述． 常见的临界状态有： ①两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为0（主要体现为两物体间的弹力为0）； ②绳子断与不断的临界条件为绳中张力达到最大值；绳子绷紧与松驰的临界条件为绳中张力为0； ③存在摩擦力作用的两物体间发生相对滑动或相对静止的临界条件为静摩擦力达到最大． 研究的基本思维方法：假设推理法． （2）极值问题 平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题．一般用图解法或解析法进行分析． 三、用图解法进行动态平衡的分析 1．动态平衡：是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题． 2．基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”． 3．基本方法：图解法和解析法． 解析动态平衡问题的常用方法 方法步骤 解析法（1）列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式（2）根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况

2019年高考物理母题题源系列专题06功和能(含解析)

专题06 功和能 【母题来源一】2019年普通高等学校招生全国统一考试物理（新课标全国Ⅰ卷） 【母题原题】（2019·新课标全国Ⅱ卷）从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E 总等于动能E k 与重力势能E p 之和。取地面为重力势能零点，该物体的E 总和E p 随它离开地面的高度h 的变化如图所示。重力加速度取10 m/s 2。由图中数据可得 A ．物体的质量为2 kg B ．h =0时，物体的速率为20 m/s C ．h =2 m 时，物体的动能E k =40 J D ．从地面至h =4 m ，物体的动能减少100 J 【答案】AD 【解析】A ．E p –h 图像知其斜率为G ，故G =80J 4m =20 N ，解得m =2 kg ，故A 正确B ．h =0时，E p =0，E k =E 机–E p =100 J –0=100 J ，故212 mv =100 J ，解得：v =10 m/s ，故B 错误；C ．h =2 m 时，E p =40 J ，E k =E 机–E p =85 J –40 J=45 J ，故C 错误；D ．h =0时，E k =E 机–E p =100 J –0=100 J ，h =4 m 时，E k ′=E 机–E p =80 J –80 J=0 J ，故E k –E k ′=100 J，故D 正确。 【母题来源二】2019年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标全国II 卷） 【母题原题】（2019·新课标全国Ⅲ卷）从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h 在3 m 以内时，物体上升、下落过程中动能E k 随h 的变化如图所示。重力加速度取10 m/s 2 。该物体的质量为

精品解析：辽宁省大连市第八中学2022-2023学年高一下学期4月阶段测试物理试题(解析版)

2022-2023下学期4月份高一年级考试物理科试卷 注意事项： 1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅰ卷（非选择题）两部分。答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。 2、回答第Ⅰ卷时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。 3、回答第Ⅰ卷时，将答案填写在答题卡上，写在试卷上无效。 4、考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（选择题共46分） 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，共28分；第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 关于功和能，下列说法不正确的是（） A. 作用力对物体做正功，反作用力不一定做功 B. 物体在合外力作用下做变速运动，其动能一定发生变化 C. 物体所受各力做功的代数和不为零，其机械能也可能守恒 D. 竖直向上运动的物体重力势能一定增加，机械能也可能守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．作用力和反作用力分别作用在不同的物体上，所以作用力对物体做正功时，反作用力不一定做功，故A正确，不符合题意； B．动能是标量，速度大小变化时，物体的动能会变化，所以物体在合外力作用下做变速运动时，比如匀速圆周运动，其动能不变，故B错误，符合题意； C．机械能守恒的条件是除重力以外其它力对物体做功代数和为零，所以当重力做功时，除重力之外的其它力对物体做功的代数和为零时，物体的机械能守恒，故C正确，不符合题意； D．如果物体只在重力作用下向上做竖直上抛运动，重力势能增加，机械能守恒，故D正确，不符合题意。 故选B。 2. 如图所示，从某高度处，将质量为m的小球斜向上方抛出，初速度为0v，小球到达最

高一物理力学竞赛试题

高一物理力学竞赛试题 考试时间：120分钟 满分160分 一、本题共15小题，每小题4分，共60分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分． 1. 图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片。该照片经过放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%。已知子弹飞行速度约为500m/s ，因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近 A ．10-3s B ．10-6s C ．10-9s D ．10-12s 2．如图所示，在高为H 的台阶上，以初速度0v 抛出一质量为m 的小石子，不计空气阻力，当小石子落到距抛出点的垂直高度为h 的台阶上时，小石子动能的增量为 Ａ．mgh Ｂ．22 1mv mgh + Ｃ．mgh mgH - Ｄ． 22 1mv 3. 有四名运动员在标准的田径场进行800米跑步竞赛，图中插小旗处是他们各自的起跑位置，他们都顺利地按规则要求完成了比赛，下列说法正确的是 A ．他们跑完的路程相同 B ．他们跑完的位移相同 C ．他们跑完的圈数相同 D ．他们到达的终点可以相同 4．如图所示，一同学沿一直线行走，现用频闪照相记录了他行走中9个位置的图片，观察图片，能大致反映该同学运动情况的速度—时间图象是 5．下列实例属于超重现象的是

A ．汽车驶过拱形桥顶端 B ．荡秋千的小孩通过最低点 C ．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动。 D ．火箭点火后加速升空。 6．如图所示，物体A 靠在竖直墙面上，在力F 作用下，A 、B 保持静止。物体B 的受力个数为： A ．2 B ．3 C ．4 D ．5 7．如图所示，PQS 是固定于竖直平面内的光滑的 1 4 圆周轨道，圆心O 在S 的正上方。在O 和P 两点各有一质量为m 的小物块a 和b ，从同一时刻开始，a 自由下落，b 沿圆弧下滑。以下说法正确的是 A ．a 比b 先到达S ，它们在S 点的动能相等 B ．a 、b 同时到达S ，它们在S 点的速度不同 C ．a 比b 先到达S ，它们在S 点的速度相同 D ．b 比a 先到达S ，它们在S 点的动能相等 8．如图所示，光滑轨道MO 和ON 底端对接且ON=2MO ，M 、N 两点高度相同。小球自M 点从静止自由滚下，忽略小球经过O 点时的机械能损失，以v 、s 、a 、k E 分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。下列图象中能正确反映小球自M 点到N 点运动过程的是 9．一辆汽车以恒定的功率，由静止出发沿平直的公路行驶。经4min 的时间行驶了1800m ，则能描述汽车运动的v-t 图象是图中的 10．不久前欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c ”。该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5 倍。设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星 P Q S O

广州市2020年高中物理 力学竞赛辅导资料 专题02 牛顿力学中的板块模型提高篇(含解析)

专题02 牛顿力学中的板块模型——提高篇 【分析思路】 【方法技巧】 说明：本专题分牛顿力学中的板块模型（一）和牛顿力学中的板块模型（二），这是专题（二） （二）水平面上的板块模型 22.如图17所示，一长L＝2 m、质量M＝4 kg的薄木板(厚度不计)静止在粗糙的水平台面上，其右端距平台边缘l＝5 m，木板的正中央放有一质量为m＝1 kg的物块 ＝0.4.现对(可视为质点)，已知木板与平台、物块与木板间的动摩擦因数均为μ 1 木板施加一水平向右的恒力F，其大小为48 N，g取10 m/s2，试求：

图17 (1)F 作用了1.2 s 时，木板的右端离平台边缘的距离； (2)要使物块最终不能从平台上滑出去，则物块与平台间的动摩擦因数μ2应满足的条件. 【答案】(1)0.64 m (2)μ2≥0.2 【解析】(1)假设开始时物块与木板会相对滑动，由牛顿第二定律： 对木板：F －μ1(M ＋m)g －μ1mg ＝Ma 1，解得a 1＝6 m/s 2 对物块：μ1mg ＝ma 2，解得a 2＝4 m/s 2，故假设成立 设F 作用t 时间后，物块恰好从木板左端滑离，则 L 2＝12a 1t 2－1 2 a 2t 2 ，解得t ＝1 s 在此过程：木板位移x 1＝1 2a 1t 2＝3 m ，末速度v 1＝a 1t ＝6 m/s 物块位移x 2＝1 2a 2t 2＝2 m ，末速度v 2＝a 2t ＝4 m/s 在物块从木板上滑落后的t 0＝0.2 s 内，由牛顿第二定律：对木板：F －μ1Mg ＝Ma 1′， 解得a 1′＝8 m/s 2 木板发生的位移x 1′＝v 1t 0＋1 2a 1′t 2 0＝1.36 m 此时木板右端距平台边缘Δx＝l －x 1－x 1′＝0.64 m (2)物块滑至平台后，做匀减速直线运动，由牛顿第二定律：对物块：μ2mg ＝ma 2′， 解得a 2′＝μ2g

中学物理教师述职报告(15篇)

中学物理教师述职报告(15篇) 中学物理教师述职报告1 参加工作以来，特别是任中学一级教师后，辛勤耕耘，无私奉献，用自己的行动去履行一个人民教师的职责，在教育教学、教育科研、指导青年教师等方面取得了突出的成绩。认真履行聘约，年终考核全部合格，并且在1998~20__连续四年被评为优秀，多次受到上级有关部门的表彰奖励。 __年全国高考，我所任教的班级物理(教学案例，试卷，课件，教案)平均分超省平均分，其中往届生物(教学案例，试卷，课件，教案)理(教学案例，试卷，课件，教案)平均分名列全县第一，应届生除赣中名列全县第三；在__年10月召开的96届高三物理(教学案例，试卷，课件，教案)研讨会上我作了《关于高三物理(教学案例，试卷，课件，教案)复习方法》专题发言，受到与会领导和同志们的好评；__年高考，我任教的两个班级物理(教学案例，试卷，课件，教案)单科平均分除赣中外名列全县第一，比第二名高5分，在全市重点中学中排名也仅次于赣中，是全县农村完中应届理科中唯一超县平均的学科，其中高三（3）班物理(教学案例，试卷，课件，教案)平均分超省平均分2分；98~99学年度第一学期全县统考，我所教的班级物理(教学案例，

试卷，课件，教案)平均分名列全县第二，第二学期全市统考，我所教的班级物理( 1教学案例，试卷，课件，教案)平均分名列全县第二。 在辅导学生竞赛方面也取得了较好的成绩，__年全国中学生力学竞赛中，我辅导的学生李至兵获市三等奖；__年中学生物(教学案例，试卷，课件，教案)理(教学案例，试卷，课件，教案)奥林匹克竞赛中，我辅导的学生获市三等奖；__年中学生物(教学案例，试卷，课件，教案)理(教学案例，试卷，课件，教案)竞赛中，我辅导的学生董红获市三等奖；__年中学生物(教学案例，试卷，课件，教案)理(教学案例，试卷，课件，教案)奥林匹克竞赛中，我辅导的学生闫至浩获市三等奖；陆继通获县二等奖；20__年高中物理(教学案例，试卷，课件，教案)竞赛中，我辅导的学生徐大建获市三等奖。 在长期的教育教学工作中，我不断总结经验，积极撰写教育教学论文，其中《关于风筝最大上升力的讨论》发表在中学物理(教学案例，试卷，课件，教案)教学参考上（93、6），98 年我撰写的《补偿法与逆向法应用》刊登在《高中物理( 2教学案例，试卷，课件，教案)复习新思路》上，19__年8月我参加青年教师基本功比赛荣获而等奖。