12. 质量为2 kg的物体做自由落体运动，经过2 s落地。重力加速度g＝10 m/s2。关于重力做功及功率，下列说法正确的是
A. 下落过程中重力的平均功率是200 W B. 下落过程中重力做的功是200 J C. 落地前的瞬间物体的动能是200 J D. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是200 W 【答案】A
【解析】AB、在2s内物体下落的高度为：
在下落过程中重力做的功为：
重力的功率为：
故A正确，B错误；
C、落地时的速度为：
所以落地时的动能为：
故C错误；
D、落地前的瞬间重力的瞬时功率是：
故D错；
综上所述本题答案是：A
13. 如图所示，半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高，质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g。质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由质点滑到最低点Q时对轨道的正压力为2mg，所以轨道对质点的支持力为2mg，支持力和重力的合力提供质点做圆周运动的加速度，故质点自P滑到Q的过程中，由动能定理得:
解得：
，故C正确；
，所以质点在最低点的动能
综上所述本题答案是：C
点睛：本题要注意的是摩擦力是变力，所以其所做的功无法用功的公式直接求，通常用动能定理来求。 14. 如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中
A. 缓冲器的机械能守恒 B. 摩擦力做功消耗机械能 C. 垫板的动能全部转化为内能 D. 弹簧的弹性势能全部转化为动能 【答案】B
【解析】试题分析：通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，结合能量守恒定律分析即可． 解：A、通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故机械能减小，故A错误； B、通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故B正确； C、垫块的动能转化为弹性势能和内能，故C错误； D、弹簧的弹性势能转化为动能和内能，故D错误． 故选：B．
【点评】本题关键是明确缓冲器通过摩擦将部分动能转化为内能，还会储存部分弹性势能，再次向内能和动能转化，基础问题．
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15. 未来的星际航行中，宇航员长期处于完全失重状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的，下列说法正确的是
A. 旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大 B. 旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小 C. 宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大 D. 宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小 【答案】B
【解析】为了使宇航员在航天器上受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，即为使宇航员随旋转舱转动的向心加速度为定值，且有a=g，宇航员随旋转舱转动的加速度为：a=ω2R，由此式可知，旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小，此加速度与宇航员的质量没有关系，所以选项ACD错误，B正确．故选B. 点睛：该题的考察方法非常新颖，解题的关键是从相关描述中提起有用的东西，对于该题，就是得知在向心加速度不变的情况下，影响向心加速度大小的物理量之间的变化关系，该题还要熟练的掌握有关匀速圆周运动的各个物理量的关系式，并会应用其进行正确的计算和分析．
二、填空题（每题8分，共16分）
16. 如图实线为某质点平抛运动轨迹的一部分，AB、BC间水平距离
。求：
，高度差
（1）抛出初速度v0为_____________；
（2）由抛出点到A点的时间为__________。（g＝10 m/s2） 【答案】 (1). 4 m/s (2). 0.2 s
【解析】（1）设从A到B 的时间间隔为t 在水平方向上做匀速运动:在竖直方向上：联立得：
，
（2）B点的竖直方向速度为：
则从开始下落到B点经历的时间为：
那么从开始到A 的时间为：
综上所述本题答案是：(1). 4 m/s (2). 0.2 s
点睛：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,先求解B的竖直分速度,然后根据速度公式求解抛出到B点的时间,最后得到抛出到A点的时间.
17. 为了只用一根轻质弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料知：一根劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长过程中，弹力所做的功为他设计了下述实验：
第一步，如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时另一端在位置B，使滑块紧靠弹簧（两者没粘连）将其压缩至位置A，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达位置C时停止。
。于是
第二步，将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态。 请回答下列问题：
（1）你认为，该同学需用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）______________________________________________________________________。 （2）用测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ的计算式：μ＝ ______________________________________________________________________。
【答案】 (1). AB间的距离x1、AC间的距离s、弹簧竖直悬挂时伸长的长度x2 (2).
【解析】试题分析：（1）该过程中，物体运动克服摩擦力做功，消耗弹性势能，即弹簧弹力做的正功等于克服摩擦力做功，所以要求弹簧弹力做功的大小，根据W＝kx2，需要测量弹簧的形变量，即原长和压缩后的长度的差值，即AB之间的距离x1；需要测量弹簧的劲度系数，可以根据弹簧挂物体时处的平衡状态求出劲度系数k，使用要测量将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态时弹簧的伸长量x2；在整个过程中根据功能关系有：
①，所以要测量物体滑行的距离S．
（2）将滑块挂在竖直放置的弹簧下时，mg=kx2② ①②联立得：
考点：测定滑块与水平桌面间的动摩擦因数
【名师点睛】该实验解答的突破口在于明确其实验原理，本题中要依据所提供信息，根据所学物理规律，明确该实验的实验原理，对于考查学生综合利用知识的能力起到很好的作用．
三、计算题（共39分）
18. 在距离水平地面0.8 m高处，用3 m/s的初速度水平抛出一个物体，经过一段时间后，物体落在水平地面上。（g取10 m/s2）求： （1）物体经过多长时间落地；
（2）物体落地点的速度与水平方向的夹角。 【答案】(1)0.4s (2) 53°【解析】（1）物体落地时间（2）竖直速度
；水平速度3m/s；物体落地点的速度和水平方向夹角为53°
综上所述本题答案是：(1)0.4s (2) 53°
19. 如图所示，半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动，小橡皮块紧贴在圆筒内壁上，它与圆筒的摩擦因数为μ，现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至少多大？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
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