【解析】
【详解】（1）轻推小车，让小车拖着纸带在木板上运动，如果纸带上点迹均匀，即可说明小车做匀速运动，小车所受摩擦力得到了平衡；
（2）在实验步骤4中，对小车和沙桶组成的系统，根据牛顿第二定律可知：mg=（m+M）a；对小车：
F?Ma?Mmgmg＝m?M1?m，为了保证小车受到的合力与沙和沙桶的总重力大小近
M似相等，故m＜＜M。
xCE(6.14?3.13)?10?2（3）计数点D的速度vD??m/s?0.151m/s.
2T0.2（4）若以小车运动距离s为横轴，选择小车速度的平方v2为纵轴并描出一条通过原点的直线。如图；
若小车所受合外力做功等于小车动能变化量，则mgs?率k?12mgMv2，即v2?s，即v2-s的斜2M2mg2?0.05?9.8??0.49m/s2。 M2?v20.04?0而直线的斜率为k????0.50m/s2?k，则可说明小车所受合外力做功等于小?2?s8?10车动能变化量。
11.如图所示，质量均为m?1kg的物体置于水平面上，两物体与地面的摩擦因数均为
??0.5，两物体均在大小为F?10N的外力作用下由静止开始运动运动。已知A物体所受外
力F水平，B物体所受外力F与水平方向的夹角为??37?，作用t?2s后撤去A、B外力F，
（g?10ms2,cos37??0.8,sin37??0.6）求：
(1)撤去外力F时，两物体的速度之比； (2)两物体减速的位移之比。 【答案】（1）5:6（2）25:36 【解析】
详解】（1）对物体A，由动量定理：(F??mg)t?mvA 解得vA=10m/s
对物体B，由动量定理：[Fcos37??(mg?Fsin37)]t?mvB 解得vB=12m/s
【v212（2）根据mv=?mgs可得s?
2?g2
则撤去外力F时，两物体的速度之比为：vA:vB=5:6；
2sAvA25?2? 。 可得两物体减速的位移之比为
sBvB3612.如图所示，轻质弹簧左端与墙相连，右端与质量为m?2kg的小球接触但不固连，初始时在外力作用下弹簧处于压缩状态，某时刻撤去外力，小球能顺利通过圆弧轨道ABC并无能量损失地进入圆弧轨道CDE而从E点抛出，最终打在圆弧轨道ABC的F点。已知圆弧轨道ABC的半径是圆弧轨道CDE的两倍且圆弧轨道ABC的半径R?0.5m，B、D分别为圆弧轨道ABC及圆弧轨道CDE的中点。当小球离开弹簧运动到圆弧轨道A点时，对圆弧轨道的压力
N?7mg，除圆弧轨道CDE外，其余部分均光滑（g?10ms2）。试求：
(1)小球运动到A点的速度大小及弹簧的弹性势能； (2)小球运动到B点时，对轨道的压力大小及方向；
(3)如果F点距水平面的高度0.1m?h?0.2m,则小球在圆弧轨道CDE克服摩擦力所做功的取值范围为多少？
【答案】（1）30m/s，30J（2）80N，方向向右；（3）【解析】
2vA【详解】（1）在A点时，由牛顿第二定律：NA?mg?m
R52151J?J 38解得vA?30m/s
由能量关系可知，弹簧的弹性势能为：Ep?（2）小球运动到B点时：
2vBNB?m
R121mvA??2?30J?30J 221212mvA?mvB?mgR ， 22解得vB?20m/s ，NB=80N
则小球运动到B点时，对轨道的压力大小为80N，方向向右；
（3）若h1=0.1m，可计算得出小球从E点射出时的竖直高度H1=0.4m，水平射程：x1=0.3m，速度vE1?x1g3?2m/s， 2H141212151mvB?mvE1?J； 228此时对小球由动能定理：Wf1?若h1=0.2m，可计算得出小球从E点射出时竖直高度H2=0.3m，水平射程：x2=0.4m，速度
vE2?x2g4?m/s， 2H26
121252mvB?mvE2?J； 22352151J?J. 则小球在圆弧轨道CDE克服摩擦力所做功的取值范围为38此时对小球由动能定理：Wf2?
13.下列说法正确的是 。 A. 放热的物体，其内能也可能增加
B. 能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有的方向性 C. 热量不可能从低温物体传递到高温物体
D. 已知气体分子间的作用力表现为引力，若气体等温膨胀，则气体对外做功且内能增加 E. 温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大 【答案】ABD 【解析】
【详解】放热的物体，如果外界对物体做的功大于放出的热量，则其内能增加，选项A正确；能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有的方向性，选项B正确；热量也可能从低温物体传递到高温物体，但要引起其他的变化，选项C错误；已知气体分子间的作用力表现为引力，若气体等温膨胀，则气体分子的动能不变，体积变大，气体对外做功，分子引力做负功，分子势能增加，内能增加，选项D正确；温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体平均动能变大，并非每一个分子的动能都增大，选项E错误.
14.如图所示，一竖直放置的、长为L的细管下端封闭，上端与大气（视为理想气体）相通，初始时管内气体温度为
。现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭，该过程中气体
温度保持不变且没有气体漏出，平衡后管内上下两部分气柱长度比为l∶3。若将管内下部气体温度降至
，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐（没
有水银漏出）。已知T1?密度
。
5T2，大气压强为2，重力加速度为g。求水银柱的长度h和水银的
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