滬科版上海必修第二冊高一物理下學(xué)期課后培優(yōu)分級練專題15動能動能定理(原卷版+解析)_第1頁
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文檔簡介

一、單選題(共0分)1.(2022春·上海奉賢·高一期末)一個質(zhì)量為m的小球以v的速度沿光滑水平面滾動,與前方豎直墻碰撞后以v的速度彈回,對小球動能的變化量,以下說法中正確的是()A.動能是矢量,所以動能的變化量為mv2 B.動能是標(biāo)量,所以動能的變化量為零C.動能是矢量,所以動能的變化量為零 D.動能是標(biāo)量,所以動能的變化量為mv22.(2022春·上海奉賢·高一期末)關(guān)于動能,下列說法中正確的是()A.動能是普遍存在的機械能中的一種基本形式,凡是運動的物體都有動能B.動能是標(biāo)量,但有正、負C.一定質(zhì)量的物體,動能變化時,速度一定變化;速度變化時,動能一定變化D.動能不變的物體,一定處于平衡狀態(tài)3.(2022秋·上海寶山·高二階段練習(xí))如圖,一個物體在O點以初速度v開始作曲線運動,已知物體只受到沿軸方向的恒力F作用,則物體動能的變化情況是()A.不斷減小 B.先增大后減小 C.先減小后增大 D.先減小后不變4.(2022春·上海長寧·高一上海市復(fù)旦中學(xué)期中)如圖所示,在水平桌面上的A點有一個質(zhì)量為m的物體以初速度被拋出,不計空氣阻力,當(dāng)物體到達B點時,其動能為()A. B.C. D.5.(2021春·上海黃浦·高一上海市敬業(yè)中學(xué)期末)如圖為物體沿直線運動的v-t圖,已知第1秒內(nèi)合外力對物體做功為W,則()。A.從第1秒末到第3秒末合外力做功為4WB.從第3秒末到第5秒末合外力做功為-2WC.從第5秒末到第7秒末合外力做功為WD.從第6秒末到第7秒末合外力做功為-0.75W6.(2022春·上海徐匯·高一上海中學(xué)期末)如圖所示,一同學(xué)分別用力F1、F2、F3將質(zhì)量為m的物體由靜止沿同一光滑斜面以相同的加速度從斜面底端拉到頂端,在此過程中,以下F1、F2、F3的做功和平均功率的大小關(guān)系正確的是()A.P1=P2=P3 B.P1>P2=P3 C.W1>W2>W3 D.W1>W2=W37.(2022春·上海楊浦·高一上海市楊浦高級中學(xué)期末)如圖所示,對于甲、乙、丙、丁四種情況下求解某個力所做的功,下列說法正確的是()A.甲圖中,若F不變,物塊從A到C過程中力F做的功為B.乙圖全過程中F做的總功為108JC.丙圖中,繩長為R,若空氣阻力f大小不變,小球從A沿圓弧運動到B過程中空氣阻力做的功D.圖丁中,F(xiàn)始終保持水平,無論是F緩慢將小球從P拉到Q,還是F為恒力將小球從P拉到Q,F(xiàn)做的功都是8.(2022·上?!ひ荒#┮毁|(zhì)量為m的駕駛員以速度v0駕車在水平路面上勻速行駛。在某一時刻發(fā)現(xiàn)險情后立即剎車,從發(fā)現(xiàn)險情到汽車停止,汽車運動的v﹣t(速度—時間)圖像如圖所示。則在此過程中汽車對駕駛員所做的功為()A.mv02 B.?mv02C.mv02() D.?mv02()9.(2022秋·上海普陀·高三曹楊二中階段練習(xí))如圖,平直木板AB傾斜放置,板上的P點距A端較近,小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小。過程I:讓物塊從A由靜止開始滑到B;過程Ⅱ:將A著地,抬高B,使木板的傾角與過程I相同,再讓物塊從B由靜止開始滑到A。則()A.物塊經(jīng)過P點的動能,過程I較大B.物塊滑到底端的速度,過程I較大C.物塊從頂端滑到底端的時間,過程I較長D.物塊從頂端滑到P點的過程中摩擦產(chǎn)生的熱量,過程I較少10.(2022秋·上海奉賢·高三校考階段練習(xí))靜止于粗糙水平面上的物體在水平恒力F1作用下,一段時間后速度變?yōu)関;若水平恒力大小改為F2,物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時間后速度變?yōu)?v。用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功,運動過程中阻力不變,Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功,則()A.WF2>4WF1,Wf2>2Wf1 B.WF2>4WF1,Wf2=2Wf1C.WF2<4WF1,Wf2<2Wf1 D.WF2<4WF1,Wf2=2Wf111.(2021春·上海黃浦·高一上海市敬業(yè)中學(xué)期末)如圖所示,木塊M可以分別從固定斜面的頂端沿左邊或右邊由靜止開始滑下,且滑到A點或B點停下。假定木塊M和斜面及水平面間有相同的動摩擦因數(shù),斜面與平面平緩連接,則()A.距離OA等于OB B.距離OA大于OBC.距離OA小于OB D.無法做出明確的判斷二、填空題(共0分)12.(2022春·上海靜安·高一上海市市西中學(xué)期中)質(zhì)量為的物體靜止于水平地面上,現(xiàn)對物體施以水平方向的恒定拉力,末將拉力撤去,物體運動的圖象如圖所示,則末物體的動能為__________,滑動摩擦力在內(nèi)做的功為__________。13.(2022·上海徐匯·上海市南洋模范中學(xué)模擬預(yù)測)如圖(a),在一豎直線有兩點A、B,其距離記為x,一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)從A點自由下落到達B點所用時間記為t。上下移動B的位置,可得到多組x、t數(shù)值,據(jù)此作出隨t變化的圖線為如圖(b)所示的一條直線,直線的斜率為k。由圖線可知,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮開__________;若某次測得小球從A到B的時間為,則小球經(jīng)過B點的動能為___________。14.(2023·上?!ひ荒#┤鐖D甲所示,長為20m的水平軌道AB與半徑R=3m的豎直半圓軌道BC在B處相連接,有一質(zhì)量為1kg的滑塊(大小不計)從A處由靜止開始受水平向右的力F作用,F(xiàn)的大小隨位移變化關(guān)系如圖乙所示,滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)為0.4,g取10m/s2.則物塊到達B出的速度大小為___________,若滑塊到達B處時撤去力F,滑塊沿半圓軌道內(nèi)側(cè)上滑,并恰好能到達最高點C,則滑塊在半圓軌道上克服摩擦力所做的功是___________。15.(2022秋·上海寶山·高一上海交大附中??计谀┤鐖D所示,固定的、底面有一個垂直擋板的光滑木板長2.0米,傾角α為30度,物塊A從頂部靜止釋放,滑到底部后與擋板碰撞。每次碰撞反彈后,速度大小均減小為碰前的一半,然后上升。它能上升的最大高度(相對于圖中虛線的高度)為______米,最終它停在底部,則在木板上走過的路程為______米。(均保留兩位有效數(shù)字)16.(2023春·上海長寧·高三專題練習(xí))如圖(a)所示,一物塊以一定初速度沿傾角為30°的固定斜面上滑,運動過程中摩擦力大小f恒定,物塊動能與運動路程s的關(guān)系如圖(b)所示。重力加速度大小取10m/s2,物塊質(zhì)量________kg;________N。17.(2022春·上海楊浦·高一上海市楊浦高級中學(xué)期末)在檢測某種汽車性能的實驗中,質(zhì)量為的汽車由靜止開始沿平直公路行駛,達到的最大速度為,利用傳感器測得此過程中不同時刻該汽車的牽引力F與對應(yīng)的速度v,并描繪出如圖所示的圖像(圖線為汽車由靜止到達到最大速度的全過程,均為直線),假設(shè)該汽車行駛過程中所受的阻力恒定。該汽車的額定功率為___________W。該汽車由靜止開始運動,經(jīng)過達到最大速度,求汽車勻加速行駛的時間t為___________s,在段的位移為___________m。18.(2022春·上海寶山·高三上海交大附中階段練習(xí))如圖,在豎直平面內(nèi)有一個半徑為R且光滑的四分之一圓弧槽軌道AB,軌道下端B與水平面BCD相切,BC光滑且長度大于R,C點右邊粗糙程度均勻且足夠長。現(xiàn)用手捏住一根長為的勻質(zhì)細桿的上端,使桿子的下端與A點等高,然后由靜止釋放桿子,讓桿子保持沿軌道內(nèi)下滑。不計空氣阻力及桿與圓弧軌道的撞擊,重力加速度為g,桿子前端到達C點時的速度大小為_________;若桿子前端在過C點后,再滑行s距離后停下,且s>R,桿子與粗糙平面間的動摩擦因數(shù)為_________。三、解答題(共0分)19.(2023春·上海·高三上海交大附中??茧A段練習(xí))某興趣小組設(shè)計了一個游戲裝置,其簡化模型如圖所示,斜面軌道AB長L=2m,傾角37°,與小球間動摩擦因數(shù)=0.5,BC為光滑水平軌道,CDEFG軌道豎直放置,由4個半徑R=0.2m的四分之一光滑圓弧軌道組成,D點與F點為豎直連接點,當(dāng)小球在圓弧軌道上運動時,軌道與小球間存在沿半徑方向(指向圓心)、大小為F=4N的特殊引力。上述各部分軌道平滑連接,連接處無能量損失,一質(zhì)量為m=0.1kg的小球從斜面項端A點以一定的初速度沿斜面滑下,不計空氣阻力。(1)若小球以v=2m/s的初速度從A點滑下時;①求小球到達斜面底端B點的速度vB;②求小球剛過D點瞬間對軌道的壓力FN;(2)要使小球能沿軌道運動,且能夠到達圓弧軌道最高點E,求小球在A點初速度vA的取值范圍。20.(2022秋·上海虹口·高三統(tǒng)考期末)如圖,長度為的光滑直桿AB固定在水平地面,與水平面的夾角,質(zhì)量為m的小球套在桿上。原長為l的輕質(zhì)橡皮筋下端固定在A點正下方的O點,上端與球相連。將小球從A點由靜止釋放,運動到底端B時速度恰為零,橡皮筋始終在彈性限度內(nèi),重力加速度為g。求:(1)運動到桿的中點C時,小球速度的大??;(2)運動到桿的中點C時,小球重力的功率;(3)請分析說明:小球從A到B的過程中,其動能是如何變化的?21.(2022春·上海嘉定·高一期末)如圖(a),AB為足夠長的粗糙水平軌道,D為AB上的一點,DB長度s=2m,BC為光滑圓弧軌道,兩軌道在B點平滑連接。C點高度H=4m,質(zhì)量為m=1kg的滑塊,在水平向右的恒力F=10N作用下,從D點由靜止開始運動,受到恒定的摩擦力f=6N,當(dāng)滑塊運動到B點時,撤去恒力F,求:(1)滑塊從D點運動到B點的速度v大?。唬?)滑塊通過B點時所受支持力大??;(3)滑塊在圓弧軌道BC上所能達到的最大高度;(4)若改變恒力F的大小和出發(fā)點D的位置,并使F的大小與DB的長度s滿足圖(b)所示關(guān)系,其他條件不變,通過計算判斷滑塊是否可以到達C點。22.(2022春·上海楊浦·高一上海市楊浦高級中學(xué)期末)如圖所示在豎直平面內(nèi),有一傾角為,足夠長的斜面CD與半徑為R=2m的光滑圓弧軌道ABC相切于C點,B是最低點,A與圓心O等高。將一質(zhì)量為m=1kg的小滑塊從A點正上方高h=1m處由靜止釋放后沿圓弧軌道ABC運動,若小滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為,空氣阻力不計,cos37°=0.8,sin37°=0.6,取重力加速度大小,求:(1)小滑塊第一次運動到B點時的速度大小;(2)小滑塊第一次運動到B點時對軌道的壓力;(3)小滑塊沖上斜面后能到達的位置離C點的最大距離。23.(2022春·上海徐匯·高一上海中學(xué)期末)上海中學(xué)某社團設(shè)計了一個軌道,依次由光滑曲面AB、粗糙水平面BE、光滑豎直圓軌道及足夠長的水平傳送帶組成,如圖所示。滑塊從曲面上某位置A下滑,沿水平面從C點左側(cè)進入圓軌道,再從C點右側(cè)離開并繼續(xù)向前運動,經(jīng)過連接點B、E時沒有能量損失。已知圓軌道半徑,,,滑塊質(zhì)量,滑塊與水平軌道BE、傳送帶間動摩擦因數(shù)均為0.5,傳送帶以速度的速度逆時針轉(zhuǎn)動。重力加速度g取10m/s2,求:(1)若滑塊從高處由靜止釋放滑下,則滑塊第一次到達C點的速度是多少?(2)要使滑塊恰好經(jīng)過圓軌道的最高點,靜止釋放滑塊的高度是多少?(3)若滑塊從高處由靜止釋放滑下,則滑塊在傳送帶上滑到最遠位置所需的時間是多少?(4)滿足(3)的條件下,請判斷滑塊最終停在什么位置,并說明理由。24.(2022春·上海浦東新·高一華師大二附中階段練習(xí))如圖所示,半徑為R的光滑圓形軌道安置在一豎直平面上,左側(cè)連接一個光滑的弧形軌道,右側(cè)連接動摩擦因數(shù)為的水平軌道。一小球自弧形軌道上端的A處由靜止釋放,通過圓軌道后,再滑上軌道。若在圓軌道最高點B處對軌道的壓力恰好為零,到達D點時的速度為零。求:(1)小球經(jīng)過B點時速度的大小;(2)小球釋放時的高度h;(3)水平軌道段的長度。25.(2022春·上海普陀·高一曹楊二中期中)如圖所示,小環(huán)套在與水平地面成的固定光滑桿上,用水平拉力從高處由靜止起拉動小環(huán),拉到桿的最高端處時撤去拉力,小環(huán)在空中上升到最高處后開始下落并最終落到地面。不計空氣阻力,測得小環(huán)在空中運動的最小速度為。(畫出必要的受力分析,?。?。求:(1)小環(huán)在空中運動時哪個位置速度最???說明必要理由;(2)小環(huán)在高度處的速度大??;(3)小環(huán)的質(zhì)量m;(4)僅改變恒力的大小重復(fù)上述運動,求出小環(huán)落地速度與的函數(shù)關(guān)系式。26.(2021春·上?!じ咭黄谀┤鐖D所示,AB段是長s=20m的粗糙水平軌道,BC段是半徑R=0.5m的半圓弧軌道。有一個質(zhì)量m=1kg前小滑塊(可視為質(zhì)點)受到與水平方向成37°角斜向上的恒定拉力F=10N,從A點由靜止開始向B點做勻加速運動,加速度a=1m/s2。g取10m/s2,空氣阻力不計。(1)求在AB段運動過程中,拉力做功WF和摩擦力做功Wf;(2)小滑塊到B點時撤去力F,小滑塊沿半圓弧軌道運動恰好能到達C點。①求到達C點時的速度vC;②分析BC半圓弧軌道是否粗糙③分析小滑塊從C點飛出后能否落入水平軌道AB段范圍內(nèi)。2022年9月23日高中物理作業(yè)學(xué)校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________一、單選題(共0分)1.(2022春·上海奉賢·高一期末)一個質(zhì)量為m的小球以v的速度沿光滑水平面滾動,與前方豎直墻碰撞后以v的速度彈回,對小球動能的變化量,以下說法中正確的是()A.動能是矢量,所以動能的變化量為mv2 B.動能是標(biāo)量,所以動能的變化量為零C.動能是矢量,所以動能的變化量為零 D.動能是標(biāo)量,所以動能的變化量為mv2【答案】B【詳解】動能的表達式為動能是標(biāo)量,碰撞前后小球速度的大小不變,所以動能的變化量為零。故選B。2.(2022春·上海奉賢·高一期末)關(guān)于動能,下列說法中正確的是()A.動能是普遍存在的機械能中的一種基本形式,凡是運動的物體都有動能B.動能是標(biāo)量,但有正、負C.一定質(zhì)量的物體,動能變化時,速度一定變化;速度變化時,動能一定變化D.動能不變的物體,一定處于平衡狀態(tài)【答案】A【詳解】A.動能是普遍存在的機械能中的一種基本形式,凡是運動的物體都有動能,故A正確;B.物體的動能沒有方向,是標(biāo)量,但有正、負之分,故B錯誤;C.一定質(zhì)量的物體,動能變化時,速度一定變化;速度變化時,動能不一定變化,如只是速度的方向發(fā)生變化時,物體的動能就是不變的,故C錯誤;D.動能不變的物體,可以是物體的速度大小不變,但速度方向可以變化,比如勻速圓周運動,此時受力不平衡,故D錯誤。故選A。3.(2022秋·上海寶山·高二階段練習(xí))如圖,一個物體在O點以初速度v開始作曲線運動,已知物體只受到沿軸方向的恒力F作用,則物體動能的變化情況是()A.不斷減小 B.先增大后減小 C.先減小后增大 D.先減小后不變【答案】C【詳解】將速度分解為與F平行方向的和與F垂直方向的,如圖所示對于來說其速度大小和方向均不改變,而對于來說先減小,后反向增大。所以物體的合速度先減小,后增大,故其動能先減小后增大。故選C。4.(2022春·上海長寧·高一上海市復(fù)旦中學(xué)期中)如圖所示,在水平桌面上的A點有一個質(zhì)量為m的物體以初速度被拋出,不計空氣阻力,當(dāng)物體到達B點時,其動能為()A. B.C. D.【答案】B【詳解】物體從A點運動到B點過程中,由動能定理可得解得故B正確,ACD錯誤。故選B。5.(2021春·上海黃浦·高一上海市敬業(yè)中學(xué)期末)如圖為物體沿直線運動的v-t圖,已知第1秒內(nèi)合外力對物體做功為W,則()。A.從第1秒末到第3秒末合外力做功為4WB.從第3秒末到第5秒末合外力做功為-2WC.從第5秒末到第7秒末合外力做功為WD.從第6秒末到第7秒末合外力做功為-0.75W【答案】C【詳解】A.由v-t圖像可知,從第1秒末到第3秒末物體做勻速直線運動,受合外力等于零,合外力做功等于零,A錯誤;B.第1秒末和第3秒末物體的動能相等,因此由動能定理可知,從第3秒末到第5秒末合外力做功為?W,B錯誤;C.由B選項分析可知,從第5秒末到第7秒末合外力做功為W,C正確;D.從第6秒末到第7秒末物體動能增加,增加量為

由第1s內(nèi)合外力對物體做功為W,由動能定理可知則有從第6秒末到第7秒末合外力做功為D錯誤。故選C。6.(2022春·上海徐匯·高一上海中學(xué)期末)如圖所示,一同學(xué)分別用力F1、F2、F3將質(zhì)量為m的物體由靜止沿同一光滑斜面以相同的加速度從斜面底端拉到頂端,在此過程中,以下F1、F2、F3的做功和平均功率的大小關(guān)系正確的是()A.P1=P2=P3 B.P1>P2=P3 C.W1>W2>W3 D.W1>W2=W3【答案】A【詳解】加速度相同,則到達頂端時速度相同,運動時間相同,根據(jù)動能定理平均功率為則做功和平均功率相同。故選A。7.(2022春·上海楊浦·高一上海市楊浦高級中學(xué)期末)如圖所示,對于甲、乙、丙、丁四種情況下求解某個力所做的功,下列說法正確的是()A.甲圖中,若F不變,物塊從A到C過程中力F做的功為B.乙圖全過程中F做的總功為108JC.丙圖中,繩長為R,若空氣阻力f大小不變,小球從A沿圓弧運動到B過程中空氣阻力做的功D.圖丁中,F(xiàn)始終保持水平,無論是F緩慢將小球從P拉到Q,還是F為恒力將小球從P拉到Q,F(xiàn)做的功都是【答案】A【詳解】A.力為恒力,且力作用點的位移與力的方向相同,力作用點的位移大小表示為物塊從A到C過程中力F做的功為A正確;B.由圖可知,先做正功,后做負功,全過程中F做的總功為B錯誤;C.小球從A沿圓弧運動到B過程中空氣阻力做負功,表示為C錯誤;D.水平緩慢將小球從P拉到Q,為變力,做的功,根據(jù)動能定理可得即F為恒力將小球從P拉到Q時,做的功表示為D錯誤。故選A。8.(2022·上?!ひ荒#┮毁|(zhì)量為m的駕駛員以速度v0駕車在水平路面上勻速行駛。在某一時刻發(fā)現(xiàn)險情后立即剎車,從發(fā)現(xiàn)險情到汽車停止,汽車運動的v﹣t(速度—時間)圖像如圖所示。則在此過程中汽車對駕駛員所做的功為()A.mv02 B.?mv02C.mv02() D.?mv02()【答案】B【詳解】剎車過程中,駕駛員的初速度為v0,末速度為零,則對剎車過程由動能定理可得Wf=0﹣解得汽車對駕駛員所做的功為Wf=﹣與所用時間無關(guān)。故B正確;ACD錯誤。故選B。9.(2022秋·上海普陀·高三曹楊二中階段練習(xí))如圖,平直木板AB傾斜放置,板上的P點距A端較近,小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小。過程I:讓物塊從A由靜止開始滑到B;過程Ⅱ:將A著地,抬高B,使木板的傾角與過程I相同,再讓物塊從B由靜止開始滑到A。則()A.物塊經(jīng)過P點的動能,過程I較大B.物塊滑到底端的速度,過程I較大C.物塊從頂端滑到底端的時間,過程I較長D.物塊從頂端滑到P點的過程中摩擦產(chǎn)生的熱量,過程I較少【答案】C【詳解】A.設(shè)斜面與水平面夾角為,質(zhì)量為m,根據(jù)牛頓第二定律有過程I:讓物塊從A由靜止開始滑到B,小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)逐漸減小,加速度逐漸增大;過程Ⅱ:將物塊從B由靜止開始滑到A,小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)逐漸增大,加速度逐漸減??;畫出兩個過程的速度—時間圖像如圖所示兩次經(jīng)過P點,過程I位移比過程Ⅱ位移小,由圖像可知過程I經(jīng)過P點速度比過程Ⅱ經(jīng)過P點速度小,所以過程Ⅱ經(jīng)過P點的動能大,故A錯誤;B.過程I和過程Ⅱ重力和摩擦力做功都一樣,根據(jù)動能定理可知物塊滑到底端的速度相同,故B錯誤;C.由圖像可知滑到底端時速度相同,過程I比過程Ⅱ用的時間長,故C正確;D.物塊從頂端滑到P點的過程中,位移大小不同,摩擦力大小不同,摩擦產(chǎn)生的熱量無法確定,故D錯誤。故選C。10.(2022秋·上海奉賢·高三??茧A段練習(xí))靜止于粗糙水平面上的物體在水平恒力F1作用下,一段時間后速度變?yōu)関;若水平恒力大小改為F2,物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時間后速度變?yōu)?v。用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功,運動過程中阻力不變,Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功,則()A.WF2>4WF1,Wf2>2Wf1 B.WF2>4WF1,Wf2=2Wf1C.WF2<4WF1,Wf2<2Wf1 D.WF2<4WF1,Wf2=2Wf1【答案】D【詳解】由題意可知,兩次物體均做勻加速運動,則在同樣的時間內(nèi),它們的位移之比為兩次物體所受的摩擦力不變,根據(jù)力做功表達式,則克服滑動摩擦力做功之比為Wf1:Wf2=fs1:fs2=1:2再由動能定理可知由上兩式可解得WF2=4WF1-2Wf1即故選D。11.(2021春·上海黃浦·高一上海市敬業(yè)中學(xué)期末)如圖所示,木塊M可以分別從固定斜面的頂端沿左邊或右邊由靜止開始滑下,且滑到A點或B點停下。假定木塊M和斜面及水平面間有相同的動摩擦因數(shù),斜面與平面平緩連接,則()A.距離OA等于OB B.距離OA大于OBC.距離OA小于OB D.無法做出明確的判斷【答案】A【詳解】設(shè)左側(cè)斜面的傾斜角為,斜面的高度為h,物體與斜面及水平面間的動摩擦因數(shù)為,如圖當(dāng)從左側(cè)滑下時,根據(jù)動能定理而整理得同理可知因此距離OA等于OB故選A。二、填空題(共0分)12.(2022春·上海靜安·高一上海市市西中學(xué)期中)質(zhì)量為的物體靜止于水平地面上,現(xiàn)對物體施以水平方向的恒定拉力,末將拉力撤去,物體運動的圖象如圖所示,則末物體的動能為__________,滑動摩擦力在內(nèi)做的功為__________?!敬鸢浮?/p>

360

540【詳解】[1]1s末物體的動能為[2]撤去拉力后,物體做勻減速運動的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律可知物體所受滑動摩擦力大小為內(nèi)物體的位移大小為滑動摩擦力在內(nèi)做的功為13.(2022·上海徐匯·上海市南洋模范中學(xué)模擬預(yù)測)如圖(a),在一豎直線有兩點A、B,其距離記為x,一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)從A點自由下落到達B點所用時間記為t。上下移動B的位置,可得到多組x、t數(shù)值,據(jù)此作出隨t變化的圖線為如圖(b)所示的一條直線,直線的斜率為k。由圖線可知,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮開__________;若某次測得小球從A到B的時間為,則小球經(jīng)過B點的動能為___________?!敬鸢浮?/p>

【詳解】[1][2]小球下落的位移隨時間的關(guān)系式為整理得可知,斜率為重力加速度為小球到達B點的速度為動能為14.(2023·上?!ひ荒#┤鐖D甲所示,長為20m的水平軌道AB與半徑R=3m的豎直半圓軌道BC在B處相連接,有一質(zhì)量為1kg的滑塊(大小不計)從A處由靜止開始受水平向右的力F作用,F(xiàn)的大小隨位移變化關(guān)系如圖乙所示,滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)為0.4,g取10m/s2.則物塊到達B出的速度大小為___________,若滑塊到達B處時撤去力F,滑塊沿半圓軌道內(nèi)側(cè)上滑,并恰好能到達最高點C,則滑塊在半圓軌道上克服摩擦力所做的功是___________。【答案】

10m/s

25J【詳解】(1)[1]滑塊從A到B的過程中,由動能定理得解得(2)[2]滑塊恰好能到達C點,則滑塊從B到C的過程中,由動能定理得解得即克服摩擦力做功為25J。15.(2022秋·上海寶山·高一上海交大附中??计谀┤鐖D所示,固定的、底面有一個垂直擋板的光滑木板長2.0米,傾角α為30度,物塊A從頂部靜止釋放,滑到底部后與擋板碰撞。每次碰撞反彈后,速度大小均減小為碰前的一半,然后上升。它能上升的最大高度(相對于圖中虛線的高度)為______米,最終它停在底部,則在木板上走過的路程為______米。(均保留兩位有效數(shù)字)【答案】

0.25

3.3【詳解】從靜止釋放到最低點,由動能定理得:第一次從最低點返回到最高點。此時上升高度最大得最大高度=0.25m第n次碰木板后在木板上向上運動的位移總路程=3.3m16.(2023春·上海長寧·高三專題練習(xí))如圖(a)所示,一物塊以一定初速度沿傾角為30°的固定斜面上滑,運動過程中摩擦力大小f恒定,物塊動能與運動路程s的關(guān)系如圖(b)所示。重力加速度大小取10m/s2,物塊質(zhì)量________kg;________N?!敬鸢浮?/p>

0.7

0.5【詳解】[1][2]0~10m內(nèi)物塊上滑,由動能定理得整理得結(jié)合0~10m內(nèi)的圖像得,斜率的絕對值10~20m內(nèi)物塊下滑,由動能定理得整理得結(jié)合10~20m內(nèi)的圖像得,斜率聯(lián)立解得17.(2022春·上海楊浦·高一上海市楊浦高級中學(xué)期末)在檢測某種汽車性能的實驗中,質(zhì)量為的汽車由靜止開始沿平直公路行駛,達到的最大速度為,利用傳感器測得此過程中不同時刻該汽車的牽引力F與對應(yīng)的速度v,并描繪出如圖所示的圖像(圖線為汽車由靜止到達到最大速度的全過程,均為直線),假設(shè)該汽車行駛過程中所受的阻力恒定。該汽車的額定功率為___________W。該汽車由靜止開始運動,經(jīng)過達到最大速度,求汽車勻加速行駛的時間t為___________s,在段的位移為___________m?!敬鸢浮?/p>

5

75【詳解】[1]由題圖可知:當(dāng)達到最大速度時,牽引力為。由平衡條件可得由公式得額定功率[2]圖線AB表示牽引力F不變,即,勻加速運動的末速度代入數(shù)據(jù)解得汽車由A到B做勻加速運動的加速度為設(shè)汽車由A到B所用時間為t,則[3]由B到C所用時間為t’、位移為xB點之后,對汽車由動能定理可得代入數(shù)據(jù)可得18.(2022春·上海寶山·高三上海交大附中階段練習(xí))如圖,在豎直平面內(nèi)有一個半徑為R且光滑的四分之一圓弧槽軌道AB,軌道下端B與水平面BCD相切,BC光滑且長度大于R,C點右邊粗糙程度均勻且足夠長?,F(xiàn)用手捏住一根長為的勻質(zhì)細桿的上端,使桿子的下端與A點等高,然后由靜止釋放桿子,讓桿子保持沿軌道內(nèi)下滑。不計空氣阻力及桿與圓弧軌道的撞擊,重力加速度為g,桿子前端到達C點時的速度大小為_________;若桿子前端在過C點后,再滑行s距離后停下,且s>R,桿子與粗糙平面間的動摩擦因數(shù)為_________。【答案】

【詳解】[1]桿子前端到達C點時,根據(jù)機械能守恒可得前端到達C點時的速度[2]在沒有完全進入粗糙部分時,摩擦力逐漸增加,因此剛好完全進入過程中,克服摩擦力做的功完全進入粗糙部分后,再克服摩擦力做的功根據(jù)動能定理整理得三、解答題(共0分)19.(2023春·上?!じ呷虾=淮蟾街行?茧A段練習(xí))某興趣小組設(shè)計了一個游戲裝置,其簡化模型如圖所示,斜面軌道AB長L=2m,傾角37°,與小球間動摩擦因數(shù)=0.5,BC為光滑水平軌道,CDEFG軌道豎直放置,由4個半徑R=0.2m的四分之一光滑圓弧軌道組成,D點與F點為豎直連接點,當(dāng)小球在圓弧軌道上運動時,軌道與小球間存在沿半徑方向(指向圓心)、大小為F=4N的特殊引力。上述各部分軌道平滑連接,連接處無能量損失,一質(zhì)量為m=0.1kg的小球從斜面項端A點以一定的初速度沿斜面滑下,不計空氣阻力。(1)若小球以v=2m/s的初速度從A點滑下時;①求小球到達斜面底端B點的速度vB;②求小球剛過D點瞬間對軌道的壓力FN;(2)要使小球能沿軌道運動,且能夠到達圓弧軌道最高點E,求小球在A點初速度vA的取值范圍。【答案】(1)①;②;(2)【詳解】(1)①從A點到B點,由動能定理得解得②B點到D點,由動能定理得解得設(shè)小球在D點受到軌道給它的彈力,由牛頓第二定律得解得由牛頓第三定律得,小球剛過D點瞬間對軌道的壓力(2)從A點到E點,由動能定理得,由動能定理得解得能夠到達圓弧軌道最高點E最小速度為零。為了保證小球不脫離軌道,在D點軌道對小球彈力大于等于零。由(1)②可知,在D點時,A點速度為v=2m/s。要使小球能沿軌道運動,且能夠到達圓弧軌道最高點E,小球在A點初速度vA的取值范圍20.(2022秋·上海虹口·高三統(tǒng)考期末)如圖,長度為的光滑直桿AB固定在水平地面,與水平面的夾角,質(zhì)量為m的小球套在桿上。原長為l的輕質(zhì)橡皮筋下端固定在A點正下方的O點,上端與球相連。將小球從A點由靜止釋放,運動到底端B時速度恰為零,橡皮筋始終在彈性限度內(nèi),重力加速度為g。求:(1)運動到桿的中點C時,小球速度的大小;(2)運動到桿的中點C時,小球重力的功率;(3)請分析說明:小球從A到B的過程中,其動能是如何變化的?【答案】(1);(2);(3)動能先增大,后減小到零【詳解】(1)由幾何關(guān)系可知:小球在A點時,輕質(zhì)橡皮筋處于原長狀態(tài),小球運動到C點時,依然是原長狀態(tài),即小球從A點運動到C點彈簧彈力不做功,根據(jù)動能定理有代入數(shù)據(jù)解得(2)由公式可知小球運動到C點時,重力的功率為(3)小球從A運動到C的過程中,輕質(zhì)橡皮筋從原長變成松弛再變成原長,此過程輕質(zhì)橡皮筋對小球沒有力的作用,只有重力對小球做正功,其他力不做功,所以小球的動能一直增加;小球從C運動到B的過程中,輕質(zhì)橡皮筋有彈力,某位置小球的受力分析如圖所示當(dāng)輕質(zhì)橡皮筋的彈力F在沿桿向上方向上的分力與重力mg在沿桿向下方向上的分力等大時,小球受力平衡,速度到達最大值,此后彈力F在沿桿向上方向上的分力大于重力mg在沿桿向下方向上的分力,小球開始做減速運動,直到運動到底端B時速度為零。所以小球從A到B的過程中,動能先增大,后減小到零。21.(2022春·上海嘉定·高一期末)如圖(a),AB為足夠長的粗糙水平軌道,D為AB上的一點,DB長度s=2m,BC為光滑圓弧軌道,兩軌道在B點平滑連接。C點高度H=4m,質(zhì)量為m=1kg的滑塊,在水平向右的恒力F=10N作用下,從D點由靜止開始運動,受到恒定的摩擦力f=6N,當(dāng)滑塊運動到B點時,撤去恒力F,求:(1)滑塊從D點運動到B點的速度v大??;(2)滑塊通過B點時所受支持力大?。唬?)滑塊在圓弧軌道BC上所能達到的最大高度;(4)若改變恒力F的大小和出發(fā)點D的位置,并使F的大小與DB的長度s滿足圖(b)所示關(guān)系,其他條件不變,通過計算判斷滑塊是否可以到達C點。【答案】(1);(2)14N;(3)0.8m;(4)不可以達到C點【詳解】(1)以滑塊為研究對象,以DB為研究過程,設(shè)加速度為a,運動的時間為t,據(jù)牛頓第二定律得據(jù)得:聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得(2)物塊劃到B點做圓周運動根據(jù)牛頓第二定律得解得(3)以滑塊從D到最高點為研究過程,由動能定理得所以(4)據(jù)F?s圖像可知,且0<s≤18m以物體運動達到最高點為研究對象,由動能定理得當(dāng)滑塊到達C點時,應(yīng)滿足聯(lián)立得:此不等式無解,所以滑塊不可以到達C點以上。22.(2022春·上海楊浦·高一上海市楊浦高級中學(xué)期末)如圖所示在豎直平面內(nèi),有一傾角為,足夠長的斜面CD與半徑為R=2m的光滑圓弧軌道ABC相切于C點,B是最低點,A與圓心O等高。將一質(zhì)量為m=1kg的小滑塊從A點正上方高h=1m處由靜止釋放后沿圓弧軌道ABC運動,若小滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為,空氣阻力不計,cos37°=0.8,sin37°=0.6,取重力加速度大小,求:(1)小滑塊第一次運動到B點時的速度大??;(2)小滑塊第一次運動到B點時對軌道的壓力;(3)小滑塊沖上斜面后能到達的位置離C點的最大距離?!敬鸢浮浚?);(2)40N,方向豎直向下;(3)2.6m【詳解】(1)從釋放到B點的過程,只有重力做功,根據(jù)機械能守恒定律得解得(2)在B點根據(jù)牛頓第二定律得解得由牛頓第三定律得,在B點時對軌道的壓力為40N,方向豎直向下。(3)設(shè)小滑塊在斜面上運動的最大距離為S,從釋放到斜面上最高點過程,根據(jù)動能定理得解得23.(2022春·上海徐匯·高一上海中學(xué)期末)上海中學(xué)某社團設(shè)計了一個軌道,依次由光滑曲面AB、粗糙水平面BE、光滑豎直圓軌道及足夠長的水平傳送帶組成,如圖所示?;瑝K從曲面上某位置A下滑,沿水平面從C點左側(cè)進入圓軌道,再從C點右側(cè)離開并繼續(xù)向前運動,經(jīng)過連接點B、E時沒有能量損失。已知圓軌道半徑,,,滑塊質(zhì)量,滑塊與水平軌道BE、傳送帶間動摩擦因數(shù)均為0.5,傳送帶以速度的速度逆時針轉(zhuǎn)動。重力加速度g取10m/s2,求:(1)若滑塊從高處由靜止釋放滑下,則滑塊第一次到達C點的速度是多少?(2)要使滑塊恰好經(jīng)過圓軌道的最高點,靜止釋放滑塊的高度是多少?(3)若滑塊從高處由靜止釋放滑下,則滑塊在傳送帶上滑到最遠位置所需的時間是多少?(4)滿足(3)的條件下,請判斷滑塊最終停在什么位置,并說明理由?!敬鸢浮浚?);(2);

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