1.3动能和动能定理基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版(2019)必修第二册
一、选择题(共14题)
1.如图所示,电梯质量为M,在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动,当电梯的速度由v1增加到v2时,上升高度为H,重力加速度为g,则在这个过程中,下列说法或表达式正确的是( )
A.对物体,动能定理的表达式为WN=mv22,其中WN为支持力做的功
B.对物体,动能定理的表达式为W合=0,其中W合为合力做的功
C.对物体,动能定理的表达式为WN-mgH=mv22-mv12
D.对电梯,其所受合力做功为Mv22-Mv12-mgH
2.质量为m的石子从距地面高为H的塔顶以初速v0竖直向下运动,若只考虑重力作用,则石子下落到距地面高为h处时的动能为(g表示重力加速度)
A.mgH+ mv02 B.mgH﹣mgh
C.mgH+ mv02﹣mgh D.mgH+ mv02+mgh
3.在平直的公路上汽车由静止开始做匀加速运动,当速度达v1后立即关闭发动机让其滑行,直至停止,其v-t图像如图所示。设运动的全过程中汽车牵引力做的功为W1,克服摩擦力。做的功为W2,那么W1:W2应为( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
4.在粗糙水平地面上,使一物体由静止开始运动,第一次用斜向上的拉力,第二次用斜向下的推力,两次的作用力大小相等,力与水平方向的夹角也相等、物体的位移也相等,则这两种情况下( )
A.拉力和推力做功相等,物体末速度相等
B.拉力和推力做功相等,物体末速度不等
C.拉力和推力做功不等,物体末动能相等
D.拉力和推力做功不等,物体末动能不等
5.质量为1kg的滑块以2m/s的速度在光滑的水平面上向右滑行,从某一时刻起在滑块上施加一个水平向左的2N的作用力.经过一段时间后,滑块的速度方向变为向左,大小变为6m/s,在这段时间内水平力对滑块所做的功为( )
A.0 B.10 J C.16 J D.20 J
6.用同等大小的水平拉力F分别作用于原来静止的、质量分别是m1和m2的物体A、B上,使A沿光滑水平面运动了位移S,使B沿粗糙水平面运动了同样的位移S,则拉力F对A、B所做的功W1和W2以及物体动能的变化△EKA和△EKB相比较得( )
A.W1>W2 △EKA<△EKB B.W1<W2 △EKA>△EKB
C.W1= W2 △EKA= △EKB D.W1= W2 △EKA>△EKB
7.在无风的环境,如果先让篮球以一定的角速度绕过球心的水平轴转动(如图)再从高处释放,则篮球在向下掉落的过程中偏离竖直方向做曲线运动。其原因是,转动的篮球在运动过程中除受重力外,还受到空气施加的阻力f1和偏转力f2。这两个力与篮球速度v的关系为:,方向与篮球运动方向相反;,方向与篮球运动方向垂直。下列说法正确的是( )
A.k1、k2是与篮球转动角速度无关的常量
B.篮球速率一直在增大
C.人站得足够高,落地前篮球有可能向上运动
D.释放条件合适,篮球有可能在空中持续一段水平直线运动
8.重为100N长1米的不均匀铁棒平放在水平面上,某人将它一端缓慢竖起,需做功55J,将它另一端竖起,需做功( )
A.45J
B.55J
C.60J
D.65J
9.如图所示,为竖直面内圆弧轨道,半径为,为水平直轨道,长度也是.质量为的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为,现使物体从轨道顶端由静止开始下滑,恰好运动到处停止,那么物体在段克服摩擦力所做的功为( )
A. B.
C. D.
10.如图,半圆形光滑轨道MN固定在水平面上,轨道直径为d并与地面垂直.两个完全相同的A、B小球以不同初速度,从轨道下端M点进入轨道,均恰好不脱离圆弧轨道.A小球沿轨道下端M点滑出,B小球从轨道上端N点水平飞出并落到水平地面静止(不考虑反弹),物块与地面间动摩擦因素为0.5,重力加速度大小为g.求两小球静止时与M点水平距离之比xA:xB=( )
A.1:1 B.1:2
C.2:1 D.:1
11.如图所示,用长为L的轻质细绳系着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,小球恰好能通过最高点。小球可视为质点,重力加速度为g,小球在最高点的动能为( )
A. B. C.mgL D.
12.如图所示,竖立在水平面上的轻弹簧,下端固定,将一个金属球放在弹簧顶端(球与弹簧不连接),用力向下压球,使弹簧被压缩,并用细线把小球和地面栓牢(图甲).烧断细线后,发现球被弹起且脱离弹簧后还能继续向上运动(图乙).那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中,(不计空气阻力)下列说法正确的是( )
A.弹簧、小球所构成的系统机械能守恒
B.球刚脱离弹簧时动能最大
C.球所受合力的最大值等于重力
D.小球所受合外力为零时速度最小
13.不计空气阻力,以相同大小的初速度将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿足够长的光滑斜面上滑,如图所示,三种情况,物体达到的最大高度分别为、和,则( )
A. B.
C. D.
14.如图所示,将一小物块从倾斜轨道上的M点静止释放,滑至水平轨道上的N点速度为v,已知小物块与倾斜轨道、水平轨道的动摩擦因数相同,且能平顺滑过轨道拼接处无能量损失。现将倾角调大,如图中虚线QK,K为MN连线与斜轨的交点,Q与M等高,下列说法正确的是( )
A.从Q点静止释放,到达N点时速度等于v
B.从Q点静止释放,到达N点时速度小于v
C.从K点静止释放,到达N点时速度等于v
D.从K点静止释放,到达N点时速度小于v
二、填空题(共4题)
15.在距离地面15m高处,某人将一质量为4kg的物体以5m/s的速度抛出,人对物体做的功是____J.
16.质量为m的质点所受的力F随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上。已知t=0时质点处于静止状态,在图中t0、2t0、3t0和4t0的各时刻中,质点离出发点距离最大的时刻是__________;质点动能的最大值是____________。
17.一质量为的足球以的速度飞来,它的动能为________J,在飞行中被运动员以速度反向踢回,运动员对足球所做的功是__________J.
18.如图1所示,某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验,当小车在1条橡皮筋的作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功为W。当用2条、3条…橡皮筋重复实验时,设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W…。
①在正确操作的情况下,交流电源的频率为50Hz,某次所打的纸带相邻两点间的距离如图2所示,在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度,应选用纸带的_____部分进行测量(根据图2所示纸带上所标注的字母回答),小车获得的速度是_____m/s(结果保留两位有效数字)。
②根据实验数据做出的图像如图3所示,图线不通过原点的原因是_____。
三、综合题(共4题)
19.随着科技的发展,新能源车已经在生活中逐渐普及,其具有绿色环保、清洁实惠的特点广受人们的青睐。假设有一辆新能源车,质量,额定功率,当新能源车在平直水平路面上行驶时,受到的阻力是车重的0.1倍,取。求:
(1)新能源车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?
(2)若新能源车车从静止开始,以的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
(3)若新能源车从静止开始以额定功率启动,经过到达最大速度,求车在此过程中的路程。
20.质量为m的汽车在平直公路上行驶,阻力f保持不变。当速度达到v0时,发动机的实际功率正好等于额定功率P,从此时开始计时,发动机始终在额定功率下工作,最终速度达到。(未知)
(1)粗略画出速度v随时间t变化的图像;
(2)若公路足够长,求汽车能达到的最大速度vm;
(3)若速度从v0增大到vm位移为x,求这段位移所用的时间t。
21.如图所示,长L= 0.4m的水平轨道BC左端与固定的光滑竖直圆轨道相切于B点,圆弧轨道的半径, BC右端与一倾角的光滑固定斜面在C点平滑连接,斜面顶端固定一轻质弹簧.一质量的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧,第一次将弹簧压缩至D点时滑块速度减为0,此时弹簧具有的弹性势能,已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数,滑块可视为质点,重力加速度.求:
(1)滑块第一次经过圆轨道B点时对轨道的压力大小;
(2)光滑斜面轨道上CD的长度:
(3)滑块在BC上停止运动时距C点的距离.
22.应急滑梯是飞机的救生设施之一,意外情况发生时打开紧急出口放出滑梯并自动充气,短时间内生成一条连接出口与地面的滑梯,旅客(可视为质点)可沿滑梯滑行到地面上安全逃生。如图所示,若紧急出口下沿距地面的高度约为h=3.375m,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)若将滑梯通道看成几乎无形变的斜直面,且对地面的倾角为37°,旅客从斜面顶端由静止开始经2.5s滑到底端。求旅客刚要接触地面时的速度大小及其与滑梯之间的动摩擦因数?(结果保留三位有效数字)
(2)实际下滑过程中气囊构成的滑梯会发生弹性形变,滑道并不是标准的斜直面。若质量为m=60kg的某乘客刚好要滑到地面时速度v=4m/s,则其下滑过程中因摩擦而产生的热量Q为多少?
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
2.C
3.A
4.B
5.C
6.D
7.C
8.A
9.D
10.A
11.D
12.A
13.D
14.D
15.50
16. 4t0
17. 5 0
18. GJ 0.65 没有平衡摩擦力
19.(1)25m/s;(2)12.5s;(3)437.5m
20.(1)加速度减小,速度增大,直到加速度减小为零,汽车达到最大速度,图像如图:
(2);(3)
21.(1);(2);(3)
22.(1)4.50m/s,0.525;(2)1545J
答案第1页,共2页