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1、專題6XX心??碱}型題型考查年份關(guān)聯(lián)知識(shí)點(diǎn)做功與功率的分析與計(jì)算2021廣東卷9題平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,重力勢(shì)能與重力的功率的計(jì)算,機(jī)械能守恒的判斷2021浙江6月11題常見(jiàn)力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用2021河北卷6題動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用2021全國(guó)乙卷24題動(dòng)能定理的應(yīng)用、牛頓第二定律2021山東卷3題用動(dòng)能定理求解外力做功和初末速度動(dòng)能定理與功能關(guān)系及機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用2021湖北卷4題結(jié)合Eks圖像考查動(dòng)能定理2021遼寧卷10題動(dòng)能定理的應(yīng)用,臨界極值問(wèn)題2021福建卷14題動(dòng)能定理與機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用衿方法點(diǎn)撥功的理解和計(jì)算計(jì)算功時(shí)要注意區(qū)分是恒力做功,還是變力做功,
2、求恒力的功常用定義式。變力的功根據(jù)特點(diǎn)可將變力的功轉(zhuǎn)化為恒力的功(分段法、微元法),或用圖象法、平均值法(如彈簧彈力的功),或用W=Pt求解(如功率恒定的力),或用動(dòng)能定理等求解。功率與機(jī)車啟動(dòng)的兩個(gè)模型W公式P=一般用來(lái)計(jì)算平均功率,瞬時(shí)功率用公式P=Fvcos0進(jìn)行計(jì)算,若v取平均速度,則P=Fvcos0為平均功率。分析機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題時(shí),抓住兩個(gè)關(guān)鍵:汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即根據(jù)牛頓第二定律找出牽引力與加速度的關(guān)系;抓住功率的定義式,即牽引力與速度的關(guān)系。機(jī)車啟動(dòng)四個(gè)常用規(guī)律:DPFv;UFF=ma;Dv=at(a恒定);Pt-Ffx=AEk(P恒定)。3動(dòng)能定理的應(yīng)用對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析、運(yùn)動(dòng)
3、分析和各力做功分析,明確對(duì)哪個(gè)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理。列動(dòng)能定理方程要規(guī)范:W1+W2+W3=Ek2-Ek1(注意各功的正負(fù)號(hào)問(wèn)題)。優(yōu)先選用動(dòng)能定理的四種情況:不涉及加速度和時(shí)間,只涉及速度和位移的問(wèn)題;有多個(gè)物理過(guò)程的問(wèn)題(特別是往復(fù)運(yùn)動(dòng));變力做功問(wèn)題;曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。4機(jī)械能守恒定律及應(yīng)用單物體多過(guò)程機(jī)械能守恒問(wèn)題:劃分物體運(yùn)動(dòng)階段,研究每個(gè)階段中的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),判斷機(jī)械能是否守恒;表達(dá)式一般選用E1=E2(要選擇零勢(shì)能面)或AEp=-AEk(不用選擇零勢(shì)能面)。多物體的機(jī)械能守恒:一般選用AEp=-AEk或AEA=AEB形式(不用選擇零勢(shì)能面)?!拜p繩模型”與“輕桿模型”要注意兩端的物體速度大小
4、是否相等;“輕彈簧模型”要注意彈性勢(shì)能的變化只與形變量有關(guān);“非質(zhì)點(diǎn)模型”一般分析物體重心高度變化。5功能關(guān)系能量守恒定律做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程,功是能量轉(zhuǎn)化的量度。功與能量的變化是“一一對(duì)應(yīng)”的,如重力做功對(duì)應(yīng)重力勢(shì)能的變化,合外力做功對(duì)應(yīng)動(dòng)能的變化等。分析機(jī)械能的變化,既可以用定義法也可以根據(jù)除重力(彈簧彈力)以外的其他力做功來(lái)分析。分析滑塊與木板間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況,確定兩者間的速度關(guān)系、位移關(guān)系,注意兩者速度相等時(shí)摩擦力可能變化?!纠?】(2021全國(guó)乙卷24題)一籃球質(zhì)量為m=0.60kg,一運(yùn)動(dòng)員使其從距地面高度為h=1.8m處由靜止自由落下,反彈高度為h2=1.2m。若使籃球從
5、距地面h3=1.5m的高度由靜止下落,并在開(kāi)始下落的同時(shí)向下拍球、球落地后反彈的高度也為1.5m。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對(duì)球的作用力為恒力,作用時(shí)間t=0.20s;該籃球每次與地面碰撞前后的動(dòng)能的比值不變。重力加速度大小取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。求:運(yùn)動(dòng)員拍球過(guò)程中對(duì)籃球所做的功;運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對(duì)籃球的作用力的大小?!痉椒c(diǎn)撥】本題為應(yīng)用動(dòng)能定理解決有多個(gè)物理過(guò)程的往復(fù)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。“該籃球每次與地面碰撞前后的動(dòng)能的比值不變”為問(wèn)題的突破口。【解析】(1)第一次籃球下落的過(guò)程中由動(dòng)能定理可得:E=mgh籃球反彈后向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程由動(dòng)能定理可得:0E2=mgh2第二次從1.5m的高度靜止下落,同時(shí)向下
6、拍球,在籃球反彈上升的過(guò)程中,由動(dòng)能定理可得:0E4=mgh4第二次從1.5m的高度靜止下落,同時(shí)向下拍球,籃球下落過(guò)程中,由動(dòng)能定理可得:W+mgh3=Es因籃球每次和地面撞擊的前后動(dòng)能的比值不變,則有比例關(guān)系E1UE2=E3nE4代入數(shù)據(jù)可得:W=4.5J。(2)因作用力是恒力,在恒力作用下籃球向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),因此有牛頓第二定律可得:F+mg=ma在拍球時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移為x=*at2做得功為W=Fx聯(lián)立可得:F=9N(F=15N舍去)?!纠?】(2021福建卷14題)如圖(a),傾角37的固定斜面的AB段粗糙,BC段光滑。斜面上一輕質(zhì)彈簧的一端固定在底端C處,彈簧的原長(zhǎng)與BC長(zhǎng)度相同
7、。一小滑塊在沿斜面向下的拉力T作用下,由A處從靜止開(kāi)始下滑,當(dāng)滑塊第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去T。T隨滑塊沿斜面下滑的位移s的變化關(guān)系如圖(b)所示。已知AB段長(zhǎng)度為2m,滑塊質(zhì)量為2kg,滑塊與斜面AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度大小取10m/s2,sin37=0.6。求:(1)當(dāng)拉力為10N時(shí),滑塊的加速度大小;(2)滑塊第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能;(3)滑塊第一次在B點(diǎn)與彈簧脫離后,沿斜面上滑的最大距離?!痉椒c(diǎn)撥】本題結(jié)合圖象考查動(dòng)能定理與機(jī)械能守恒定律。注意分析圖像信息,物塊在AB段經(jīng)歷了兩個(gè)階段,且兩個(gè)階段所受拉力都是恒力。解答第三問(wèn)要知道“彈簧的彈性勢(shì)能只與彈簧的
8、形變量有關(guān),當(dāng)形變量不變時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能不變”,這可得出物塊兩次在B點(diǎn)的速度大小相同。【解析】(1)設(shè)小滑塊的質(zhì)量為m,斜面傾角為0,滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為“,滑塊受斜面的支持力大小為N,滑動(dòng)摩擦力大小為/,拉力為10N時(shí)滑塊的加速度大小為a。由牛頓第二定律和滑動(dòng)摩擦力公式有:Tmgsin0f=maNmgcos0=0f=N聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得:a=7m/s2(2)設(shè)滑塊在AB段運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中拉力所做的功為0,由功的定義有:W=T1Sl+T2S2式中T、t2和S、s2分別對(duì)應(yīng)滑塊下滑過(guò)程中兩階段所受的拉力及相應(yīng)的位移大小。依題意,T=8N,S=lm,T2=10N,s2=lm。設(shè)滑塊第一次到
9、達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為血,由動(dòng)能定理有:W+(mgsin0-f)(ss2)=Ek-0聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得:Ek=26J(3)由機(jī)械能守恒定律可知,滑塊第二次到達(dá)B點(diǎn)時(shí),動(dòng)能仍為Ek。設(shè)滑塊離B點(diǎn)的最大距離為s,由動(dòng)能定理有:max(mgsin0+f)smax=-Ek聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得:smax=1.3m試題匯編做功與功率的分析與計(jì)算1.(2022屆南陽(yáng)一中月考)如圖甲所示,足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面夾角為3,傳送帶以速度v0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊,小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)“,圖乙為小木塊運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖像。根據(jù)以上信息可以判斷出()“=tan3“tan3t
10、0時(shí)刻,物體的速度為v0傳送帶始終對(duì)小木塊做正功2.(2022屆威海文登期中)(多選)利用足球發(fā)球機(jī)可以極大的提高守門員的訓(xùn)練效率,為了測(cè)試足球發(fā)球機(jī)的性能,某次試驗(yàn)時(shí)發(fā)球機(jī)向球門網(wǎng)架發(fā)射足球,當(dāng)發(fā)球機(jī)向網(wǎng)架水平移動(dòng),發(fā)球口先后在A點(diǎn)與B點(diǎn)發(fā)射的兩相同足球1、2剛好沿水平方向打在橫梁上同一點(diǎn)P,已知在A點(diǎn)、B點(diǎn)的發(fā)射速度與水平方向所成的角度分別為a仇不考慮足球在空中受到的阻力,下列說(shuō)法正確的是()A.1、B.1、C.1、D.1、2兩球的初速度之比為sinaDsin”2兩球在P點(diǎn)的速度之比為tan“Dtana2兩球的水平位移之比為tanaDtan”2兩球在A、B兩點(diǎn)重力的瞬時(shí)功率之比為1D1(2
11、022屆湖北十一校第一次聯(lián)考)我國(guó)越野滑雪集訓(xùn)隊(duì)為備戰(zhàn)2022冬奧會(huì),在河北承德雪上項(xiàng)目室內(nèi)訓(xùn)練基地,利用工作起來(lái)似巨型“陀螺”的圓盤滑雪機(jī)模擬一些特定的訓(xùn)練環(huán)境和場(chǎng)景,其轉(zhuǎn)速和傾角(與水平面的最大夾角達(dá)18。)根據(jù)需要可調(diào)。一運(yùn)動(dòng)員的某次訓(xùn)練過(guò)程簡(jiǎn)化為如下模型:圓盤滑雪機(jī)繞垂直于盤面的固定轉(zhuǎn)軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng),盤面上離轉(zhuǎn)軸距離為10m處的運(yùn)動(dòng)員(保持圖中滑行姿勢(shì),可看成質(zhì)點(diǎn))與圓盤始終保持相對(duì)靜止,運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為60kg,與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,盤面與水平面的夾角為15,g取10m/s2,已知sin15。二0.260,cos15。二0.966。則下列說(shuō)法正
12、確的是()運(yùn)動(dòng)員隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),一定始終受到兩個(gè)力的作用的最大值約為0.47rad/s取不同數(shù)值時(shí),運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)受到的摩擦力一定隨的增大而增大運(yùn)動(dòng)員由最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中摩擦力對(duì)其所做的功約為3870J(2022屆大連一中期中)目前,我國(guó)在人工智能和無(wú)人駕駛技術(shù)方面已取得較大突破。為早日實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛,某公司對(duì)汽車性能進(jìn)行了一項(xiàng)測(cè)試,讓質(zhì)量為m的汽車沿一山坡直線行駛,測(cè)試中發(fā)現(xiàn),若關(guān)掉油門下坡,則汽車的速度保持不變;若從靜止開(kāi)始以恒定的功率P上坡,則發(fā)生位移s時(shí)速度剛好達(dá)到最大值,設(shè)汽車在上坡和下坡過(guò)程中所受阻力的大小分別保持不變,下列說(shuō)法正確的是()關(guān)掉油門的下坡過(guò)程,坡面對(duì)汽
13、車的支持力的沖量為零關(guān)掉油門的下坡過(guò)程,汽車的機(jī)械能守恒上坡過(guò)程中,汽車速度達(dá)到Vm時(shí),發(fā)生的位移為-24上坡過(guò)程中,汽車從靜止啟動(dòng)到剛好達(dá)到最大速度vm,所用時(shí)間一定小于蘭m(2022屆萊蕪一中期中)2021年6月25日,復(fù)興號(hào)智能動(dòng)車組集中上線運(yùn)行,新亮相的CR400AF和CR400BF兩個(gè)系列車體外觀分別采用“瑞龍智行”和“龍鳳呈祥”方案,寓意科技創(chuàng)新引領(lǐng)中華民族偉大復(fù)興、中國(guó)高鐵領(lǐng)先世界造福人類,表達(dá)了對(duì)祖國(guó)繁榮昌盛、人民幸福安康的美好祝福。其中CR400AF列車定員為578人,運(yùn)營(yíng)時(shí)速為350公里、最高時(shí)速為380公里。某一列滿載乘客的動(dòng)車組共有8輛標(biāo)準(zhǔn)車廂,4號(hào)車廂專門設(shè)置無(wú)障礙車
14、廂,沿列車前進(jìn)方向看,第二、三節(jié)車廂為自帶動(dòng)力的車廂(動(dòng)車),其余為不帶動(dòng)力的車廂(拖車)。每節(jié)車廂的質(zhì)量均為1.25x104kg,動(dòng)車車廂的額定功率都為9680kW(只有在第三節(jié)車廂達(dá)到額定功率但仍不夠用時(shí)才啟動(dòng)第二節(jié)車廂動(dòng)力系統(tǒng))。每節(jié)車廂在高速行使過(guò)程中所受阻力正比于其速率的二次方,比例系數(shù)為2.42,重力加速度大小10m/s2。(1)若動(dòng)力系統(tǒng)均啟用時(shí),求該動(dòng)車組能達(dá)到的最大行駛速度。(2)若該動(dòng)車組以最大速度正常行駛時(shí),由于故障,第二節(jié)車廂突然失去動(dòng)力,求失去動(dòng)力的瞬間第二三節(jié)之間的作用力。動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用(2022屆亳州五中期中)(多選)如圖,一塊長(zhǎng)木板B放在光滑的水平面上,在B
15、上放一物體A。現(xiàn)以恒力尸拉B,由于A、B間有摩擦力的作用,以地面為參考系,A、B都向前移動(dòng)一段距離,在此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()如果A、B不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),外力F做的功等于A和B動(dòng)能的增量不論A、B是否發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),B對(duì)A的摩擦力所做的功,等于A的動(dòng)能的增量A對(duì)B的摩擦力所做的功,等于B對(duì)A的摩擦力所做的功如果A、B不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),外力F對(duì)B做的功等于B的動(dòng)能的增量與B克服摩擦力的功之和(2022屆天津一中月考)通過(guò)質(zhì)量為m的電動(dòng)玩具小車在水平面上的運(yùn)動(dòng)來(lái)研究功率問(wèn)題。小車剛達(dá)到額定功率開(kāi)始計(jì)時(shí),且此后小車功率不變,小車的v-t圖像如圖甲所示,t0時(shí)刻小車的4速度達(dá)到最大速度的5,小車速度由
16、v0增加到最大值過(guò)程小車的牽引力與速度的關(guān)系圖像如圖乙所示,且F-v圖線是雙曲線的一部分,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小車所受阻力恒定,下列說(shuō)法正確的是()A小車的額定功率為F0v0小車的最大速度為4v00t0時(shí)間內(nèi),小車運(yùn)動(dòng)的位移大小為5vt-00oo2F0小車速度達(dá)到最大速度的一半時(shí),加速度大小為蘭om(2022屆玉林市教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè))(多選)圖甲為1kg的小球從最低點(diǎn)A沖入豎直放置在水平地面上、半徑為0.4m的半圓軌道,已知小球恰能到達(dá)最高點(diǎn)C,軌道粗糙程度處處相同,空氣阻力不計(jì)。小球速度的平方與其高度的關(guān)系圖像如圖乙所示,g取10m/s2,B為AC軌道中點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()圖乙中x=4小球在C點(diǎn)時(shí)的重
17、力功率為20W小球從A到C合力做功為10.5J小球從A到B損失能量大于1.25J(2022屆無(wú)錫市期中教學(xué)質(zhì)量調(diào)研)某彈性繩(伸長(zhǎng)時(shí)滿足胡克定律)原長(zhǎng)為L(zhǎng),一端固定于豎直墻上A,跨過(guò)光滑的定滑輪B,與穿過(guò)豎直桿、質(zhì)量為m的球在C處相連,此時(shí)ABC在同一水平線上,其中AB=L,彈性繩中彈力大小恰為mg,小球從C點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑到距C點(diǎn)為h的D點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)“=0.5,從C到D的過(guò)程中,求:C小球在C處的加速度為多大;豎直桿對(duì)小球的支持力大小如何變化,試分析說(shuō)明;彈性繩中彈力對(duì)小球做的功。(2022屆萊蕪一中期中)如圖甲所示,AB、CD分別是豎直面內(nèi)半徑為R、4R的4圓弧軌道
18、,光滑AB圓弧與粗糙平面BC在B點(diǎn)平滑連接,圓弧CD的圓心與C在同一高度。一個(gè)質(zhì)量為m的物塊從A點(diǎn)上方高度為R的P點(diǎn)由靜止釋放剛好從A進(jìn)入圓弧軌道,物塊與BC平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)“隨物塊從B點(diǎn)向右滑行的距離d之間的關(guān)系如圖乙所示,物塊從C點(diǎn)拋出后,落在CD弧上的某點(diǎn)且E點(diǎn)與CD弧對(duì)應(yīng)圓心O的連線跟水平方向的夾角為37,重力加速度為g,sin37=0.6,cos37=0.8。求:物塊運(yùn)動(dòng)到圓弧B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小;物塊到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(結(jié)果用根式表示);水平面BC部分的長(zhǎng)度。動(dòng)能定理與功能關(guān)系及機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用(2022屆湖南師大附中檢測(cè))(多選)如圖所示,甲、乙兩種粗糙面不同的傳送帶
19、,傾斜于水平地面放置,以同樣恒定速率v向上運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物體(視為質(zhì)點(diǎn))輕輕放在A處,小物體在甲傳送帶上到達(dá)B處時(shí)恰好達(dá)到傳送帶的速率v;在乙傳送帶上到達(dá)離B豎直高度為h的C處時(shí)達(dá)到傳送帶的速率v。已知B處離地面的高度皆為H。則在小物體從A到B的過(guò)程中A.)兩種傳送帶與小物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同B.將小物體傳送到B處,兩種傳送帶消耗的電能相等C.兩種傳送帶對(duì)小物體做功相等D.將小物體傳送到B處,甲系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量多(2022屆贛州六縣(市)十七校期中聯(lián)考)(多選)如圖所示,輕繩的一端系一質(zhì)量為m的金屬環(huán),另一端繞過(guò)定滑輪懸掛一質(zhì)量為5m的重物。金屬環(huán)套在固定的豎直光滑直桿上,定滑輪與豎
20、直桿之間的距離OQ=d,金屬環(huán)從圖中P點(diǎn)由靜止釋放,OP與直桿之間的夾角0=37。,不計(jì)一切摩擦,重力加速度為g,貝9()金屬環(huán)從P上升到Q的過(guò)程中,重物所受重力的瞬時(shí)功率一直增大金屬環(huán)從P上升到Q的過(guò)程中,繩子拉力對(duì)重物做的功為一mgdA.B.C.金屬環(huán)在Q點(diǎn)的速度大小為2gdD.若金屬環(huán)最高能上升到N點(diǎn),則ON與直桿之間的夾角為5313.(2022屆湖北六縣質(zhì)檢)如圖所示,ACB為半徑為人、由光滑細(xì)桿制成的圓弧的一部分,A與圓心O等高,B為最低點(diǎn),C為圓弧AB中點(diǎn),圓弧ACB位于豎直平面內(nèi),一小球穿在細(xì)桿上,固定于一輕彈簧的一端,輕彈簧另一端固定在O1點(diǎn),O、O、C三點(diǎn)共線,當(dāng)小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)
21、時(shí)彈簧處于原長(zhǎng),OD與OA方向間的夾角為30。小球從A點(diǎn)由靜止釋放,從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的A.過(guò)程中,已知重力加速度為g,下列說(shuō)法中正確的是()彈簧彈性勢(shì)能先減小后增大小球的機(jī)械能先增大后減小再增大又減小小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大小為:真(2022屆太原期中)(多選)如圖甲所示,輕彈簧的一端栓接在傾角為30的斜坡底端,質(zhì)量為0.1kg的小物塊從斜面上方某處由靜止下滑。取坡底所處水平面為零勢(shì)能面,以物塊開(kāi)始下滑的位置為原點(diǎn),沿斜面向下為兀軸正方向建坐標(biāo)系,在物塊下滑的整個(gè)過(guò)程中,物塊的重力勢(shì)能、彈簧的彈性勢(shì)能與物塊發(fā)生的位移的關(guān)系分別如圖乙中圖線Q、b所示。已知彈簧始終在彈性限度內(nèi),取g=10m/s2,貝
22、y()+-/J乙物塊釋放位置距坡底的高度為1.0m物塊在下滑過(guò)程受到的摩擦力大小為0.25N物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為尋物塊剛接觸彈簧時(shí)的動(dòng)能為0.15J(2022屆江蘇省新高考基地學(xué)校期中大聯(lián)考)以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的小物塊,假定物塊所受的空氣阻力的大小與速率成正比,小物塊經(jīng)過(guò)時(shí)間/0落回原處。下列描述該物體的位移兀、空氣阻力大小y;物體所受合力大小尸、物體的機(jī)械能e隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像中,可能正確的是()(2022屆河北省神州智達(dá)第二次省級(jí)聯(lián)測(cè))網(wǎng)購(gòu)已成為重要的商品流通方式,快遞公司每天需要處理大量的包裹。包裹分揀依托智能分揀系統(tǒng)大大提高了勞動(dòng)效率。分揀系統(tǒng)有一個(gè)環(huán)節(jié)是這樣
23、工作的,智能拍照系統(tǒng)自動(dòng)讀取包裹上的地址編碼,包裹經(jīng)過(guò)橫向傳送帶甲后交給可調(diào)向傳送帶(這部分傳送帶是一組可調(diào)輪軸取向的小傳送帶排列成的隊(duì)列方陣,傳動(dòng)方向由電腦根據(jù)包裹編碼控制,下文簡(jiǎn)稱“萬(wàn)向方陣”),把包裹引導(dǎo)到指定區(qū)域?,F(xiàn)有一批相同規(guī)格的包裹(可視為質(zhì)點(diǎn))跟隨橫向傳送帶甲勻速運(yùn)行,然后交給“萬(wàn)向方陣”,包裹在“萬(wàn)向方陣”上完成水平轉(zhuǎn)向90后,無(wú)相對(duì)滑動(dòng)的交給縱向傳送帶乙。已知包裹和各傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為“。若甲、乙傳送帶的速度均為V0,求包裹在“萬(wàn)向方陣”上滑過(guò)的距離S;若傳送帶甲的速度為嶺,傳送帶乙的速度為2v0,求包裹在“萬(wàn)向方陣”上剛停止橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v的大小;保持乙的速度2v0
24、不變,當(dāng)一個(gè)包裹剛交給乙時(shí),下一個(gè)包裹恰好傳到“萬(wàn)向方陣”上,如此連續(xù)運(yùn)輸。若每個(gè)包裹的質(zhì)量均為眈,除包裹與傳送帶之間的摩擦外,其他能量損耗均不計(jì),求驅(qū)動(dòng)“萬(wàn)向方陣”的電動(dòng)機(jī)的總輸出功率P。17(2022屆浙江省普通高中強(qiáng)基聯(lián)盟統(tǒng)測(cè))小明將如圖所示的裝置放在水平地面上,該裝置由半徑人=1.0m的豎直圓軌道,水平直軌道BC、DE、EG和傾角0=37的斜軌道AB邙限高5.5m)以及傳送帶CD平滑連接而成。有兩完全相同的質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊1和2,滑塊1從傾斜軌道離地高H=4.5m處?kù)o止釋放并在C點(diǎn)處與靜止放置的滑塊2發(fā)生彈性碰撞。已知LCD=LDE=1.0m,滑塊與軌道AB、DE和傳送帶間的
25、動(dòng)摩擦因數(shù)均為“=0.25,軌道BC、EG和圓軌道均可視為光滑,滑塊可與豎直固定的墻GH發(fā)生彈性碰撞,忽略空氣阻力。若傳送帶不轉(zhuǎn)動(dòng),求滑塊運(yùn)動(dòng)到與圓心右側(cè)等高處時(shí)對(duì)軌道的壓力大??;若傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)速度v=1m/s,求滑塊回到AB軌道所能達(dá)到的最大高度;若將傳送帶固定,要使滑塊始終不脫離軌道,求滑塊1靜止釋放的高度范圍。(碰撞時(shí)間不計(jì)sin37=0.6,cos37=0.8)荷參考答案1【答案】C【解析】木塊與傳送帶速度相同后,由速度一時(shí)間圖象知木塊繼續(xù)加速,所以mgsin0pmgcos0,即“Vtan0,故AB錯(cuò)誤;t0時(shí)刻是木塊與傳送帶速度相同的時(shí)刻,所以物體的速度為嶺,故C正確;0t0時(shí)間
26、,傳送帶的速度大于木塊的速度,傳送帶始終對(duì)小木塊做正功,,0之后,木塊繼續(xù)加速,傳送帶的速度小于木塊的速度,傳送帶對(duì)小木塊的摩擦力向上,與小木塊的運(yùn)動(dòng)方向方向,傳送帶對(duì)小木塊做負(fù)功,故D錯(cuò)誤。2【答案】BD【解析】發(fā)球口先后在A點(diǎn)與B點(diǎn)發(fā)射的兩相同足球1、2剛好沿水平方向打在橫梁上同一點(diǎn)P,1可由逆向思維法看成從P點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),因豎直位移y相同,則由y二gt2,v=gt,可知運(yùn)動(dòng)2y到A點(diǎn)和B點(diǎn)的時(shí)間t相同,豎直速度v相同,則由v=厶,v=厶,解得Ia二皿,故yAsinaBsin0vsinaBA錯(cuò)誤;1、2兩球在P點(diǎn)的速度即為平拋的水平速度,有v=丄,v,可得爲(wèi)二皿,AotanaBtan0vt
27、anaB0故B正確;1、2兩球的水平位移為x=vt,可又二毎二,故C錯(cuò)誤;1、2兩球在A、B兩xvttanaTOC o 1-5 h zBB0點(diǎn)重力的瞬時(shí)功率P=mgv,因豎直速度v相同,則功率之比為1:1,故D正確;Gyy3【答案】B【解析】當(dāng)運(yùn)動(dòng)員在圓盤最高點(diǎn)時(shí),可能僅受到重力和支持力的作用,還可能受摩擦力,故A錯(cuò)誤;在圓盤最下方,根據(jù)卩mgcos15-mgsin15。=m2r,解得=0.47rad/s,故B正確;maxmax取不同數(shù)值時(shí),運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)受到的摩擦力可能大小相等,方向相反,故C錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度大小不變,動(dòng)能不變,設(shè)W、W分別為摩擦力做功和重力做功的大小,有fGW=W
28、=mg-2rsin153120J,故D錯(cuò)誤。fG4【答案】D【解析】關(guān)掉油門后的下坡過(guò)程,坡面對(duì)汽車的支持力大小不為零,時(shí)間不為零,則沖量不為零,故A錯(cuò)誤;關(guān)掉油門后的下坡過(guò)程,汽車的速度不變、動(dòng)能不變,重力勢(shì)能減小,則汽車的機(jī)械能減小,故B錯(cuò)誤;上坡過(guò)程中,汽車由靜止開(kāi)始以恒定的功率P上坡,速度剛好達(dá)到最大值Vm時(shí),所用的時(shí)間為/,汽車速度達(dá)到Vm時(shí),所用的時(shí)間為廠,設(shè)汽車的質(zhì)量為眈,根據(jù)動(dòng)能定m2理可得Pts=-mV2,Pt-s=1m(Vm)2,可得s二vfVmt+-,以恒定功率運(yùn)動(dòng)的汽車,TOC o 1-5 h zv2mv22m44mm做變加速直線運(yùn)動(dòng),所以當(dāng)s二-,所用時(shí)間-,所以上坡
29、過(guò)程中,汽車速度達(dá)到Vm時(shí),發(fā)442生的位移不是-,故C錯(cuò)誤;上坡過(guò)程中,汽車從靜止啟動(dòng)到剛好達(dá)到最大速度vm,功率不變,4m則速度增大、加速度減小,所用時(shí)間為心,則Vm-1S,解得tQ2,即甲系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量多,故D正確;在將小物體傳送到B處的過(guò)程中,傳送帶消耗的電能等手系統(tǒng)增加的機(jī)械能和產(chǎn)生的內(nèi)能,兩種系統(tǒng)增加的機(jī)械能相等,產(chǎn)生的內(nèi)能不等,所以消耗的電能不等,故B錯(cuò)誤。12【答案】BD【解析】剛開(kāi)始,重物的速度為零,重物所受重力的瞬時(shí)功率為零,當(dāng)環(huán)上升到Q時(shí),由于環(huán)的速度向上與繩垂直,重物的速度為零,此時(shí)重物所受重力的瞬時(shí)功率為零,故金屬環(huán)從P上升到e的過(guò)程中,重物所受重力的瞬時(shí)功率先增大后
30、減小,故a錯(cuò)誤;金屬環(huán)從p上升到e的過(guò)程中,對(duì)重物由動(dòng)能定理可得W+5mg(dsin0d)0W,解得繩子拉力對(duì)重物做的功103mgd,故B正確;設(shè)金屬環(huán)在e點(diǎn)的速度大小為v,對(duì)環(huán)和重物整體,由機(jī)械能守恒定可得5mg(-0d)mg氣+2mv2故C錯(cuò)誤;若金屬環(huán)最高能上升到N點(diǎn),則在整sin0tan02,5(dd(dd)個(gè)過(guò)程中,對(duì)環(huán)和重物整體,由機(jī)械能守恒定律可得必sin0sinamgtan0十tana,解得ON與直桿之間的夾角a53。,故D正確。13【答案】C【解析小球滑到D點(diǎn)時(shí)重力沿切線方向的分力提供切向合力產(chǎn)生切向加速度,即mgcos30=ma切,所以a切二gcos30=Tg,而此時(shí)小球還
31、有向心加速度,所以小球的加速度肯定不是Tg,故A錯(cuò)誤;由題意可知彈簧在小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)處于原長(zhǎng),而小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)且長(zhǎng)度最短,所以小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能先減小后增大,由對(duì)稱性可知當(dāng)小球從C點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能先減小后增大,故B錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的機(jī)械能和彈簧彈性勢(shì)能之和保持不變,由前面分析可知小球的機(jī)械能先增大后減小再增大又減小,故C正確;小球從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能沒(méi)有變化,所以小球減小的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能,1mv2=mgR即2b&,所以小球在B點(diǎn)的速度大小為邁冠,故D錯(cuò)誤。14【答案】BD【解析】物塊在釋放位置的重力勢(shì)能E=0.5J=mg
32、h,解得h=0.5m,故A錯(cuò)誤;物塊由釋放p000下滑x=0.8m過(guò)程中,根據(jù)能量守恒E=E(1-2)+E+pmgcos0 x,xho=1.0m,解得1p0p0 x彈10sin00卩-3,f-pmgcos0-0.25N,故B正確,C錯(cuò)誤;物塊由釋放下滑x0.6m時(shí)剛好接觸彈62簧,根據(jù)能量守恒EE(1-Z)+pmgcos0 x+E,解得E0.15J,故D正確。p0p0 x2kk015【答案】BFkAv【解析】根據(jù)動(dòng)能定理知,小物塊落回原處的速度小于初速度勺,根據(jù)x-t圖像的切線斜率表示速度,可知A圖表示小物塊落回原處的速度大于初速度,與實(shí)際不符,故A錯(cuò)誤;小物塊上升階段,由于速度減小,所受阻力減小,由于阻力減小所以加速度減小,可知上升階段物塊做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),則f隨時(shí)間的變化律越來(lái)越小,小物塊下降階段,做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),則f隨時(shí)間的變化率也是越來(lái)越小,由于落回原處時(shí)的速度小于初速度,所以下落時(shí)的最大阻力ka小于上升時(shí)的最大阻力,故B正確;小物塊上升過(guò)程
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