三、计算题

13.(10分)质量为40 kg的物体，在一个水平外力作用下，沿直径为40 m的水平圆形轨道匀速运动一周，若物体与轨道间动摩擦因数为0.5,求水平外力在此过程中做的功为多少？(g取10 m/s²)

12.(12分)(2011·海南高考)现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图所示。水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图。

(1)若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为________。动能的增加量可表示为__________。若在运动过程中机械能守恒，与s的关系式为=______。

(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(A点)下滑，测量相应的s与t值，结果如表所示：

	1	2	3	4	5
s/m	0.600	0.800	1.000	1.200	1.400
t/ms	8.22	7.17	6.44	5.85	5.43
/104s-2	1.48	1.95	2.41	2.92	3.39

以s为横坐标，为纵坐标，在坐标纸中描出第1到第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k=_________×10⁴ m^-1·s^-2。(保留3位有效数字)由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出-s直线的斜率k₀，将k和k₀进行比较，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律。

二、实验题

11.(4分)在“探究恒力做功与动能改变的关系”的实验中，钩码拉动小车运动。小车运动的距离l和小车的瞬时速度v之间的关系如表所示。

由表可初步归纳出拉力作用的距离l和小车获得的速度v之间的关系：_____

____________________________________。

10.(2011·山东高考)如图所示，将小球a从地面以初速度v₀竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在处相遇(不计空气阻力)。则(　 )

A.两球同时落地

B.相遇时两球速度大小相等

C.从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量

D.相遇后的任意时刻，重力对球a做功的功率和对球b做功的功率相等

9.甲、乙两球的质量相等，悬线一长一短，将两球由图示位置的同一水平面无初速度释放，不计阻力，则对小球过最低点时的正确说法是(　 )

A.甲球的动能与乙球的动能相等

B.两球受到线的拉力大小相等

C.两球的向心加速度大小相等

D.相对同一参考面，两球的机械能相等

8.如图所示,利用倾角为α的传送带把一个质量为m的木箱匀速传送L距离,这时木箱升高h,木箱和传送带始终保持相对静止。关于此过程,下列说法正确的是(　 )

A.木箱克服摩擦力做功mgh

B.摩擦力对木箱做功为零

C.摩擦力对木箱做功为μmgLcosα,其中μ为摩擦系数

D.摩擦力对木箱做功为mgh

7.(2011·海南高考)一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1 s内受到2 N的水平外力作用，第2 s内受到同方向的1 N的外力作用。下列判断正确的是(　 )

A.0～2 s内外力的平均功率是 W

B.第2 s内外力所做的功是 J

C.第2 s末外力的瞬时功率最大

D.第1 s内与第2 s内质点动能增加量的比值是

6.(2012·上饶高一检测)质量为m₁、m₂的两物体，静止在光滑的水平面上，质量为m的人站在m₁上用恒力F拉绳子，经过一段时间后，两物体的速度大小分别为v₁和v₂，位移分别为s₁和s₂，如图所示。则这段时间内此人所做的功的大小等于(　 )

A.Fs₂

B.F(s₁+s₂)

C.m₂v₂²+(m+m₁)v₁²

D.m₂v₂²

5.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程。将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是(　 )

A.阻力对系统始终做负功

B.系统受到的合外力始终向下

C.重力做功使系统的重力势能增加

D.任意相等的时间内重力做的功相等

4.一小石子从高为10 m处自由下落，不计空气阻力，经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能 (以地面为参考平面)，g=10 m/s²，则该时刻小石子的速度大小为(　 )

A.5 m/s　　　 B.10 m/s

C.15 m/s　　　 D.20 m/s