（23-24高一上·上海虹口·期末）功能关系是能量观很重要的内容，各种形式的能量转化是通过做功的形式完成的，如电流做功会把电能转化为其他形式的能量，重力做功把重力势能转化为其他形式的能量，合外力做功等于动能的变化（动能定理）也体现了功能关系，请利用所学习的关于做功与能量的知识，回答以下问题：
96．如图是某同学制作的利用太阳能驱动小车的装置，当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t前进距离s，速度达到最大值
，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为
，则（ ）
A．这段时间内小车先匀加速后匀减速运动 B．这段时间内电动机所做的功为
C．这段时间内电动机所做的功为
D．这段时间内电动机所做的功为
97．如图所示，木板长为L，木板B端放有质量为m的静止小物体，物体与木板之间的动摩擦因数为
，开始时木板水平，现缓慢地抬高B端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为
时小物体恰好开始滑动，此时停止转动木板，小物体滑到木板A端，则在整个过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．摩擦力对小物体做功为
B．支持力对小物体做功为
C．重力对小物体做功为0 D．木板对小物体做功为
98．部队为了训练士兵的体能，会进行一种拖轮胎跑的训练。如图，某次训练中，士兵在腰间系绳拖动轮胎在水平地面前进，已知连接轮胎的拖绳与地面夹角为
，绳子拉力大小为
，若士兵拖着轮胎以
的速度匀速直线前进
，（
，
，g取
）则（ ）
A．
内，轮胎克服地面摩擦力做功为
B．
内，绳子拉力对轮胎做功为
C．
内，轮胎所受合力做功为
D．
末，绳子拉力功率为
99．如图所示，传送带以恒定速度
向右运动，A、B间距为L，质量为m的物块无初速度放于左端A处，同时用水平恒力F向右拉物块，物块与传送带间的动摩擦因数为
，物块从A运动到B的过程中，动能
随位移x变化的关系图像不可能的是（ ）
A．
B．
C．
D．
100．某实验小组用如下图所示的装置验证动能定理，较长的小车的前端固定有力传感器，能测出小车所受的拉力，小车上固定两个完全相同的遮光条A、B，小车放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上，光电门可记录遮光条A、B通过它时的挡光时间。用不可伸长的细线将小车与质量为m的重物相连，轨道放在水平桌面上，细线与轨道平行（滑轮质量、摩擦不计）。
实验主要步骤如下：
①测量小车、传感器及遮光条的总质量M，遮光条的宽度d；
②按图正确连接器材；
③由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录传感器的示数F及遮光条A、B经过光电门的挡光时间
、
。
（1）为验证动能定理还需要测量的物理量是：
A．两遮光条A、B间的距离L B．重物的质量m C．开始释放时遮光片A到光电门的距离s
（2）实验前用垫块垫高轨道左端平衡摩擦力，若不挂重物，发现遮光条A、B经过光电门的挡光时间
，则应将垫块向 （选填“左”或“右”）移动。
（3）验证动能定理是否成立需要验证的表达式为 （用所测物理量的符号表示）。
101．如图1所示，游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。我们把这种情形抽象为如图2所示的模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接，B、C分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为的小球（可视为质点）从弧形轨道上的A点由静止滚下，到达B点时的速度为
，且恰好能通过C点。已知A、B间的高度差为
，g为重力加速度。求：
（1）小球运动到B点时，轨道对小球的支持力F的大小；
（2）小球通过C点时的速率
；
（3）小球从A点运动到C点的过程中，克服摩擦力做的功W。
【答案】96．D 97．C 98．B 99．A 100． A 左 
101．（1）
；（2）
；（3）
【知识点】物块在水平传送带上运动分析、绳球类模型及其临界条件、判断某个力是否做功，做何种功、机车以额定功率启动的过程及v-t图像、用动能定理求解外力做功和初末速度
【解析】96．A．小车电动机的功率恒定，小车启动过程速度不断变大，根据
可知牵引力不断减小，根据牛顿第二定律有
故这段时间内小车做加速度不断减小的加速运动，故A错误；
B．这段时间内电动机所做的功为
故B错误；
CD．对小车启动过程，根据动能定理有
这段时间内电动机所做的功为
故C错误，D正确。
故选D。
97．A．在木板从水平位置开始转动到与水平面的夹角为
的过程中，摩擦力不做功，物块沿木板下滑过程中，摩擦力对物块做功，摩擦力为
则摩擦力对物块做功
故A正确；
B．在木板从水平位置开始转动到与水平面的夹角为
的过程中，支持力对物块做功，物块下滑的过程中，支持力不做功，木板转动过程中，根据动能定理得
支持力对小物体做功为
故B正确；
C．根据重力做功的特点可知，整个过程中，重力做功为0，故C错误；
D．在整个过程中，木板对小物体做功为
故D正确。
本题选错误的，故选C。
98．A．
内，轮胎做匀速运动，轮胎受到的摩擦力为
内，轮胎克服地面摩擦力做功为
故A错误；
B．
内，绳子拉力对轮胎做功为
故B正确；
C．
内，轮胎做匀速运动，所受合力为零，所受合力做功为0，故C错误；
D．
末，绳子拉力功率为
故D错误。
故选B。
99．物块无初速度放于传送带左端，受向右的拉力F和向右的摩擦力f做加速运动，根据动能定理，物块的动能为
若物块在到达最右端之前还未与传送带达到共速，则此时图像为C；当物块的速度达到
时，且在传送带上的位移小于
，若
，则当物块与传送带共速后，物块继续向右做加速运动，此时动能增加量为
此时图像为D；当物块的速度达到
时，且在传送带上的位移小于
，若
，物块与传送带共速后，物块做匀速运动，动能不变，此时图像为B；物块与传送带共速后只能做匀速或加速运动，不可能做减速运动，动能
随位移x变化的关系图像不可能的是A。
故选A。
100．（1）[1]为验证动能定理，需计算合外力所做的功
可以通过力传感器读出，L需测量，故需测出两遮光条A、B间的距离L，然后计算从遮光片A经过光电门到遮光片B经过光电门的过程中，合外力所做的功与动能变化量是否近似相等，重物质量
、开始释放时遮光片A到光电门的距离s在验证动能定理过程中无需测量。
故选A。
（2）[2]实验前用垫块垫高轨道左端平衡摩擦力，若不挂重物，发现遮光条A、B经过光电门的挡光时间
，根据
可得
说明从遮光片A经过光电门到遮光片B经过光电门的过程中，小车做加速运动，则应将木板倾角减小，即垫块向左移动。
（3）[3]遮光片A、B经过光电门的速度为
，
从遮光片A经过光电门到遮光片B经过光电门的过程中，根据动能定理
验证动能定理是否成立需要验证的表达式为
101．（1）小球运动到B点时，根据牛顿第二定律
解得轨道对小球的支持力F的大小为
（2）小球恰好通过C点，根据牛顿第二定律
小球通过C点时的速率
（3）小球从A点运动到C点的过程中，根据动能定理
克服摩擦力做的功为
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