21. 质量为4×103????的汽车，其发动机提供牵引力的额定功率为60kW，设它在平直公
路上行驶时所受阻力恒定，且为 3×103??.则汽车可达到的最大速度为______??/??.当速度为10??/??时，汽车的加速度为______??/??2． 四、计算题（本大题共3小题，共28.0分） 22. 如图所示，质量为1kg的小球用长为0.5??的细线悬挂在O点，
O点距地高度为1m，如果使小球绕????′轴在水平面内做圆周运动，若细线受力为12.5??就会拉断，g取10??/??2，求： (1)当小球的角速度为多大时细线将断裂． (2)线刚好拉断时球落地点与悬点的水平距离．
23. 如图所示，一水平传送带顺时针转动，一质量为??=2????
的物块运动到传送带的最右端B点时速度为3??/??。物块从C点沿圆弧切线进入竖直粗糙的半圆轨道并恰能做圆
D点距水平面的高度?=0.8??。周运动。轨道最低点为D，
最后物块落到地面上，且落地点到D点的水平距离为1.6??，重力加速度g取10??/??2，物块可视为质点。求： (1)物块经过D点时对轨道的压力的大小；
(2)物块在沿竖直半圆周运动的过程中克服摩擦力所做的功。
24. 如图所示，A、B两个材料相同的物体用长为L且不
可伸长的线连结在一起放在水平面上．在水平力F
作用下以速度v做匀速直线运动．A的质量是B的两倍，某一瞬间线突然断裂，保持F不变，仍拉A继续运动距离??0后再撤去，则当A、B都停止运动时，A和B相
距多远？
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答案和解析
1.【答案】D
A、【解析】解：运动过程中受合外力为零的物体，若有除重力或者是弹力以外的做功，
物体的机械能并不守恒，比如匀速下降的物体，故A错误。
B、做匀加速运动的物体，若只有重力做功，机械能可能守恒，比如自由落体运动，故B错误。
C、物体受到重力、弹力以外的力作用时，以外的力不做功，故机械能还是守恒，故C错误 D、物体在重力、弹力以外的力做功时，有外力做功，故机械能一定不守恒，故D正确。 故选：D。
机械能守恒的条件是只有重力和弹力做功，当有其它力作用时，其它力做功之和等于零，机械能也守恒；根据条件即可判断
判断机械能守恒常用有两种方法：①看是否只有重力或弹簧的弹力做功，②看动能和势能之和是否保持不变 2.【答案】C
【解析】解：A、滑动摩擦力与速度方向可以同向、反向或垂直，故滑动摩擦力可以做正功、负功、不做功；故A错误；
B、静摩擦力与速度方向可以同向、反向或垂直，故静摩擦力可以做正功、负功、不做功；故B错误；
C、作用力和反作用力可能对物体都不做功，如静止在桌面上物体受到的支持力和对桌子的压力不做功，故C正确；
D、功率是描述做功快慢的物理量，根据??=，它的功率大，对物体做功不一定越多，
??还与时间有关，故D错误。 故选：C。
力做功的正负决定于力和位移的方向关系；功率是描述做功快慢的物理量，功率大说明??=物体做功快，功率小说明物体做功慢，在分析功率的时候，一定要注意公式的选择，
????
??
只能计算平均功率的大小。
作用力与反作用力虽然大小相等，方向相反，但是做功与力的大小以及物体的位移两个因素有关，要综合考虑问题；功率是表示做功的快慢的物理量，做的功多，功率也不一定大。
3.【答案】A
【解析】解：将M物体的速度按图示两个方向分解，如图所示，得绳子速率为：??绳=??????????
而绳子速率等于物体m的速率，则有物体m的速率为：????=??绳=
??????????，故A正确，BCD错误； 故选：A。
物体M以速度v沿竖直杆匀速下滑，绳子的速率等于物体m的速率，将M物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于绳速，由几何知识求解m的速率，从而即可求解。
本题通常称为绳端物体速度分解问题，容易得出这样错误的结果：将绳
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的速度分解，如图得??=??绳????????，一定注意合运动是物体的实际运动。
4.【答案】C
【解析】解：A、同缘传动边缘点线速度相等，前齿轮的齿数与转动圈数的乘积等于后
??
齿轮齿数与转动圈数的乘积，当B与C组合时，两轮边缘线速度大小相等，2???????=
??
????
??，解得：????：????=18：42=3：7，根据??=2????
2????
可知两轮的周期之比????：????=7：
3，故AB错误；
C、同缘传动边缘点线速度相等，前齿轮的齿数与转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与转
??
动圈数的乘积，当A与D组合时，两轮边缘线速度大小相等，得：2???????=
??
????2??
?????，
解得：????：????=????：????=12：48=1：4，故C正确，D错误 故选：C。
A轮分别与C、D连接，B轮分别与C、D连接，共有4种不同的挡位；抓住线速度大小相等，结合齿轮的齿数之比可以得出轨道半径之比，从而求出角速度之比和周期之比 解决本题的关键知道靠传送带传动，两轮边缘的线速度大小相等，知道线速度、角速度的大小关系。 5.【答案】D
【解析】解：A、“嫦娥”三号在飞月的过程中，仍然在地球的引力范围内，所以在地球上的发射速度要小于第二宇宙速度，即小于11.2????/??，故A错误；
B、由图可知“嫦娥”三号”在轨道Ⅰ上是椭圆轨道，在P点需要的向心力大于提供的向心力，“嫦娥”三号”由轨道Ⅱ上需要的向心力大于提供的向心力。在同一点月球提供的向心力是相等的，由需要的向心力：????=
????2??
可知速度越大，需要的向心力越大，
所以“嫦娥”三号”由轨道Ⅰ经过P点进入轨道Ⅱ时要减速，故B错误；
C、“嫦娥”三号”在月球表面动力下降时向下做减速运动，加速度的方向向上，处于超重状态，故C错误； D、根据万有引力提供向心力??
??????2
=????，得??=
??????2
，则知到月球的距离相同，则加速度相同，故探测器在轨道Ⅲ轨道经过P点时的加速度等于在轨道Ⅱ经过P时的加速度，故D正确。 故选：D。
根据三个宇宙速度的意义判断发射速度；
根据万有引力定律和牛顿第二定律列式判断加速度的大小；
超重和失重只与加速度的方向有关，当加速度方向向下，物体失重状态，加速度的方向向上时处于超重状态。
本题要掌握万有引力定律和卫星变轨道问题，并要知道卫星绕月球运动的向心力由万有引力提供，能结合圆周运动的规律进行求解。 6.【答案】C
【解析】解：物体做的是平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动， 所以在物体落地的瞬间速度的大小为????=????=10×5??/??=50??/??， 物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为??=????=????????=10×50??=500??。 故选：C。
物体做平抛运动，重力的瞬时功率只于重物的竖直方向的末速度有关，根据竖直方向的
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自由落体运动求得末速度的大小，由??=????可以求得重力的瞬时功率。
本题求得是瞬时功率，所以只能用??=????来求解，用公式??=??求得是平均功率的大小。
??
7.【答案】C
【解析】解：A、设物块速度达到皮带速度时用时为t，运动的位移为s，则：????????=
12
???? 解得：??=
2
??22????
=4??<12?? 所以物块在皮带上先匀加速后匀速运动，故A错误；
1
B、此过程摩擦力对小物块做功??=△????=2????2=8??，故B错误；
CD、当物块的速度等于皮带的速度时所用的时间为??=????=0.2×10=2?? 皮带在t时间内运动的位移为??′=??0??=4×2=16??
此过程中因摩擦产生的热量??=??????(??′???)=8??，故C正确；D错误； 故选：C。
A、假设到达共同速度，由动能定理求出发生的位移与传送带的长度比较可判断始终加速还是先加速后匀速； B、由动能定理可求解； CD、求出滑块做匀加速时传送带的位移，由摩擦力与相对位移的乘积可求产生的热量。 在处理皮带类问题时要注意物块和皮带是否能共速，所以在此类题时一般要假设能共速，然后计算共速时发生的位移，从而判断出是否共速 8.【答案】C
【解析】解：AC、当F等于8N时，加速度为：??=2??/??2，对整体分析，由牛顿第二定律有：??=(??+??)??，代入数据解得：??+??=4????，当F大于8N时，对B，由牛顿第二定律得：??=
28?6
???????????
??
4
=
1??
???
????????
，由图示图象可知，图线的斜率：??=??=△??=
1△??
=1，解得，木板B的质量：??=1????，滑块A的质量为：??=3????。故A正确C
错误；
B、??=6??时，根据F大于8N的图线知，??=0??/??2，由??=?????
??×3×10
1
1
????????
0=×6?，可知：1
1
，解得：??=0.2，由图示图象可知，当??=10??时，滑块与木板相对滑动，B的
1
????????
加速度为：????=??=?????
=×10?
1
10.2×3×10
1
=4??/??2，故B正确；
????????
D、当??=10??时，A、B相对滑动，木块A的加速度：????=
=????=2??/??2，故D
正确。
本题选错误的， 故选：C。
当拉力较小时，m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动，当拉力达到一定值时，m和M发生相对滑动，结合牛顿第二定律，运用整体和隔离法分析。 本题考查牛顿第二定律与图象的综合，知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析。 9.【答案】A
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