12．如图示装置可用来验证机械能守恒定律．摆锤A拴在长L的轻绳一端，另一端固定在O点，在A上放一个小铁片，现将摆锤拉起，使绳偏离竖直方向成θ角时由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P阻挡而停止运动，之后铁片将飞离摆锤而做平抛运动． （1）为了验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度．若测得摆锤遇到挡板之后铁片的水平位移s和竖直下落高度h，则根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v=__________．
（2）根据巳知的和测得的物理量，写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式s为__________． （3）改变绳偏离竖直方向的角θ的大小，测出对应摆锤遇到挡板之后铁片的水平位移s，若以s为纵轴，则应以__________（填“θ”“cosθ”或“sinθ”）为横轴，通过描点作出的图线是一条直线，该直线的斜率k0=__________（用已知的和测得的物理量表示）．
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三、计算题（共56分）
13．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，绳长为L，A、B质量相等，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，求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有多大？
14．如图所示，倾角为θ的固定斜面的底端有一挡板M，轻弹簧的下端固定在挡板M上，在自然长度下，弹簧的上端在O位置．质量为m的物块A（可视为质点）从P点以初速度v0沿斜面向下运动，PO=x0，物块A与弹簧接触后将弹簧上端压到O'点位置，然后A被弹簧弹回．A离开弹簧后，恰好能回到P点．已知A与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度用g表示．求： （1）物块A运动到O点的速度大小； （2）O点和O'点间的距离x1．
15．如图所示，质量均为m的两个小球固定在一根直角尺的两端A、B，直角尺的定点O处有光滑的固定转动轴，AO、BO的长分别为2L和L，开始时直角尺的AO部分处于水平位置而B在O的正下方，让该系统由静止开始自由转动，重力加速度为g．求 （1）当A达到最低点时，B小球的速度大小v；
（2）此后B球能继续上升的最大高度h（不计直角尺的质量）
16．某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的．某次测试中，汽车以额定功率行驶700m后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线．已知汽车的质量为1000kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计，求
（1）汽车的额定功率P；
（2）汽车加速运动500m所用的时间t；
（3）汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能E？
17．（14分）如图所示，传送带以v=10m/s速度向左匀速运行，AB段长L为2m，竖直平面内的光滑半圆形圆弧槽在B点与水平传送带相切，半圆弧的直径BD=3.2m且B、D连线恰好在竖直方向上，质量m为0.2kg的小滑块与传送带间的动摩擦因数μ为0.5，g取10m/s2，不计小滑块通过连接处的能量损失．图中OM连线与水平半径OC连线夹角为30°求： （1）小滑块从M处无初速度滑下，到达底端B时的速度；
（2）小滑块从M处无初速度滑下后，在传送带上向右运动的最大距离以及此过程产生的热量； （3）将小滑块无初速度的放在传送带的A端，要使小滑块能通过半圆弧的最高点D，传送带AB段至少为多长？
2015-2016学年江西省南昌二中高三（上）第三次月考物理试卷
一、选择题（1-6题为单选，7-10为多选，每题4分，共40分）
1．如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则 ①物体到海平面时的势能为﹣mgh ②重力对物体做的功为mgh
③物体在海平面上的动能为mv0﹣mgh ④物体在海平面上的机械能为mv0 其中正确的是( )
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A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 【考点】机械能守恒定律；功能关系．
【专题】定性思想；推理法；机械能守恒定律应用专题．
【分析】整个过程不计空气阻力，只有重力对物体做功，机械能守恒，应用机械能守恒和功能关系可判断各选项的对错．
【解答】解：①以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为﹣mgh，故①正确．
②重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关，抛出点与海平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对物体做功为mgh，故②正确．
③由动能定理得：mgh=Ek2﹣mv02，物体在海平面上的动能为：Ek2=mv02+mgh，故③错误． ④整个过程机械能守恒，即初末状态的机械能相等，以地面为零势能面，抛出时的机械能为mv02，所以物体在海平面时的机械能也为mv02，故④正确． 故选：D．