《2025年学习指导用书物理电子信息类》

14. 下列四个选项中，木块均在固定的斜面上运动，其中A、B、C的斜面是光滑的，D的斜面是粗糙的，A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，A、B、D中的木块向下运动，C中的木块向上运动。在下列选项中，机械能守恒的是（ ）

答案： C
解析：A、B有外力F做功，D有摩擦力做功，C只有重力做功，机械能守恒，C正确。

15. 将一物体以速度v从地面竖直向上抛出，当物体运动到某一高度时，它的动能恰为重力势能的一半，不计空气阻力，则这个高度为（ ）
A. $\frac{v^{2}}{3g}$
B. $\frac{v^{2}}{2g}$
C. $\frac{v^{2}}{g}$
D. $\frac{v^{2}}{4g}$

答案： A
解析：设高度h，动能$\frac{1}{2}mv^{2}-mgh=\frac{1}{2}mgh$，解得$h=\frac{v^{2}}{3g}$，A正确。

16. 下列关于重力势能的说法正确的是（ ）
A. 重力势能等于零的物体，一定不会对其他物体做功
B. 放在地面上的物体，其重力势能一定等于零
C. 从不同高度将某一物体抛出，落地时重力势能的减少量相等
D. 相对高度不同的参考平面，物体具有的重力势能不同，但并不影响研究有关重力势能的问题

答案： D
解析：重力势能与参考平面有关，A、B错误；高度不同，重力势能减少量不同，C错误；参考平面不影响势能变化量，D正确。

17. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，用6 V、50 Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图中标出，单位为mm，重力加速度g取9.8 m/s²，重锤的质量为1 kg。
（1）打点计时器打出B点时，重锤下落的速度$v_{B}=$ m/s，重锤的动能$E_{kB}=$ J。
（2）从开始下落算起，打点计时器打出B点时，重锤的重力势能的减少量为 J。
（3）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是 。

答案： （1）1.173；0.680
解析：$v_{B}=\frac{x_{AC}}{2T}=\frac{(125.4-31.4)×10^{-3}}{2×0.02}=1.173\ m/s$，$E_{kB}=\frac{1}{2}×1×1.173^{2}\approx0.680\ J$。
（2）0.691
解析：重力势能减少量$\Delta E_{p}=mgh=1×9.8×70.5×10^{-3}\approx0.691\ J$。
（3）机械能守恒
解析：在误差范围内，动能增加量等于重力势能减少量，机械能守恒。

18. 一质量为1 kg的木块静止在光滑水平面上，将一个大小为4 N的水平恒力作用在该木块上，求：（取g=10 m/s²）
（1）恒力作用5 s内，恒力所做的功；
（2）恒力作用第5 s末，恒力的功率。

答案： （1）200 J
解析：加速度$a=\frac{F}{m}=4\ m/s^{2}$，位移$x=\frac{1}{2}at^{2}=\frac{1}{2}×4×25=50\ m$，功$W=Fx=4×50=200\ J$。
（2）80 W
解析：5 s末速度$v=at=20\ m/s$，功率$P=Fv=4×20=80\ W$。