Question

几个高中物理选择题（请给出具体解答）

18．如图所示，具有一定初速度的物体受到一个沿斜面向上的恒定拉力，
作用，沿倾角为30°的粗糙斜面向上做直线运动，加速度大小为
6．5m/s2，在物体向上运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A，物体的机械能可能增加也可能减少
B．物体的机械能一定增加
C．物体的机械能可能不变
D．物体的机械能一定减少
19．如图所示，光滑水平面上停着一辆小车，小车的固定支架左端用不计质量的细线系一个小铁球．开始将小铁球提起到图示位置，然后无初速释放．不计空气阻力，在小铁球来回摆动的过程中，下列说法正确的是： （ ）
A．小球向右摆动过程小车一直向左加速运动
B．小球向右能摆到与初始位置等高的地方
C．小球摆动过程机械能守恒
D．小球摆动过程中，球、车组成的系统机械能守恒、动量守恒
20．如图所示，足够长的传送带以恒定的速率v1逆时针运动，一质量为m的物块以大小为v2的初速度从传送带的P点冲上传送带，从此时起到物块再次回到P点的过程中，下列说法正确的是 （ ）
A．传送带对物块的冲量大小一定为2mv2
B．全过程传送带对物块做的总功可能为正，可能为负，也
可能为零
C．电动机提供给系统的电能一定大于全程产生的内能
D．全过程产生的内能可能等于2mv1v2

Answer 1

1、 选 A
假设拉力为零，将重力分解后可得沿斜面向下的加速度 a = g sin 30°= 5 m/s² ＜ 6.5 m/s²
所以，若加速度沿斜面向下，则摩擦力大于拉力，机械能减小，B 错
若加速度沿斜面向上，则拉力大于摩擦力，机械能增加，所以，A 对 D 错
若机械能不变，加速度应等于 5 m/s² ，而不是 6.5 m/s² ， C 错

2、选 B
由于水平面光滑，球、车系统水平方向动量守恒，但竖直方向动量不守恒， D 错
水平面光滑，不计摩擦，则系统机械能守恒，而小球向右摆到最高点时，车速为零，可知：B 对
小球向右摆动过程小车先加速后减速，A 错 C 错

3、选 D
前提：
传送带向左运动，物体受到向左的滑动摩擦力，向右做匀减速运动，
速度减为零后，在摩擦力作用下，向左做初速度为零的匀加速运动，
由于加速度始终向左，且大小相等，
则有两种可能：1、若 V1 ≥ V2 ，物块再次回到P点时，速度恰好等于 v2
2、若 V1 ＜ V2 ，物块再次回到P点时，速度等于 v1

解析：
取向右为正反方向。
由动量定理可知：传送带对物块的冲量大小等于物体动量的改变，
为：- mv2 - mv2 = -2mv2 或 - mv1 - mv2 ，A 应是可能而不是一定，A 错

由动能定理知：全过程传送带对物块做的总功等于物体末动能减初动能，
为零 或 1/ 2 mv1² - 1/2 mv2² ＜ 0 ，即，可能为负，可能为零，但不为正，B错

由能量守恒定律可知：电动机提供给系统的电能等于全程产生的内能与动能的增加量之和，
当 V1 ≥ V2 时，动能增量为零 ，电动机提供给系统的电能等于全程产生的内能，
当 V1 ＜ V2 时，动能增量为负 ，也就是有部分动能转化为内能，电动机提供给系统的
电能小于全程产生的内能，C 错

内能等于“摩擦力 f 乘以物体相对传送带移动的距离 x ”
设动摩擦因数为 μ ，则摩擦力 f = μ mg ，加速度 a = μg ，
当 V1 ≥ V2 时，距离 x1 = 2 V1 V2 / μg ，
内能 Q1 = W1 = f x1 = 2 m V1 V2 ，
当 V1 ＜ V2 时，距离 x2 =（ V1 + V2）² / 2μg ，
内能 Q2 = W2 = f x2 = m（V1 + V2 ）²/ 2 ， D 对

相对距离可先分别求“传送带向左匀速运动距离”和 “物体向右匀减速运动距离及向左匀加速距离”，最后再合成得到。

Answer 2

18、设受到的摩擦力为f，位移为S，
根据能量守恒有：FS+mV0²/2=mgS/2+fS+mV²/2
E2=mgS/2+mV²/2
E1=mV0²/2
ΔE=E2-E1=mgS/2+mV²/2-mV0²/2=FS-fS
∵F-(f+mg/2)=ma
∴F>f
∴E2>E1。机械能增加。
19、设绳子的拉力为T，水平与绳子的夹角为θ
对小球分析有T=mg/sinθ
对车受力分析：水平方向Tx=Tcosθ=mgcotθ，方向向左。所以a=gcotθ，方向向左。当摆到右边时，水平方向的力方向改变，加速度改变，所以先加速后减速。A错
小球摆动的过程中绳子不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，所以能摆到等高。BC对
因合外力不等于0，所以动量不守恒，D错。
20、不管V2是大于V1还是小于V1，物体相对传送带都是向右运动，所以物体摩擦力方向向左，物体向右做匀减速运动，当减速到速度为0时，摩擦力不变，然后做匀加速运动，当加速到速度与传送带一样时，跟随传送带匀速运动。所以末速度可以为V1。冲量I=-mV1-mV2，A错。
由上述因为物体受到来着传送带的摩擦力方向都是向右，先是与运动方向相反，再与运动方向相同，所以传送带对物体做的总功可正可负，也可能为0。B对
根据能量守恒物体的初动能和电动机做的功转化为内能和物体的动能，有W电+mV2²/2=Q+mV²/2
W电=Q+mV²/2-mV2²/2，∵mV²/2-mV2²/2可以小于0，所以W电不一定大于Q，C错。
产生的内能Q=fd（相对位移），Q=m(V2+V1)²/2，D错。