2021-2022学年鲁科版(2019)必修第二册第一章节节练第3节动能和动能定理
一、单选题
1. 一个凹形圆弧轨道ABC竖直固定放置,A、C两点连线水平,B为轨道的最低点,且B到AC连线的距离为h。质量为m的滑块从A点以初速度v0 = 沿轨道的切线方向进入轨道,运动到B点时的速度大小。已知物体与轨道的动摩擦因数处处相同,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.从A到B,滑块所受的合外力的方向始终指向圆心
B.在B点,滑块处于失重状态
C.滑块一定会从C点滑出轨道
D.滑块一定不会从C点滑出轨道
2. 在2021年10月10号举办的中国北斗应用大会上,中国工程院院士透露将对我国自主研制的全球定位和卫星导航系统——北斗系统进行升级换代,方向之一是考虑引入低轨卫星增强系统。如图是北斗系统中三类不同卫星的轨道示意图,假定这三类卫星均做匀速圆周运动,a为地球静止轨道卫星,b为地球中圆轨道卫星,c为倾斜地球同步轨道卫星,已知b卫星周期是a卫星周期的一半,c卫星与a卫星周期相同,地球自转周期为T,a卫星轨道半径为r,则下列说法正确的是( )
A.b卫星运转线速度
B.a卫星运转加速度与b卫星运转加速度之比为
C.b卫星动能比c卫星动能大
D.a卫星与c卫星在相同时间内扫描到的地球区域面积相同
3. 质量为的小鸟,以速度沿着与水平成角斜向上的方向匀速飞行,重力加速度为,则( )
A.小鸟处于超重状态
B.空气对小鸟作用力的方向与的方向相反
C.空气对小鸟作用力的大小为
D.重力对小鸟做功功率为
4. 如图所示,质量相等的A、B两个小球沿着倾角不同的两个光滑固定斜面从同一高度静止下滑,关于A、B两物体在斜面上的运动,下列说法正确的是( )
A.重力做功的平均功率相等 B.动能的变化量相同
C.速度的变化相同 D.运动到斜面底端时重力的瞬时功率相等
5. 将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P轻放在弹簧上端,P由静止向下运动,物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图所示。已知弹簧的劲度系数为125N/m,重力加速度g取10m/s2,物体在下落过程中的最大动能为( )
A.0.1J B.0.2J C.2J D.10J
6. 如图所示,质量为的物块静止在水平地面上,从开始对该物块施加大小为的水平向右的恒定拉力,已知物块与水平地面间的动摩擦因数,取重力加速度大小,则末拉力的瞬时功率是( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,物体静止于水平面上的O点,这时弹簧恰为原长l0,物体的质量为m,与水平面间的动摩擦因数为μ,现将物体向右拉一段距离后自由释放,使之沿水平面振动,下列结论正确的是( )
A.物体通过O点时所受的合外力为零
B.物体将做阻尼振动
C.物体最终只能停止在O点
D.物体停止运动后所受的摩擦力为μmg
8. 李娜是中国著名网球运动员,她是亚洲首位网球大满贯得主,同时也是首位入选名人堂的亚洲网球运动员。如图,在某次比赛中,李娜反手回球,假设网球离开球拍的速度为158m/s,与水平方向的夹角为45°,网球恰好落在对方的底线上。不计空气阻力,则网球落地的速度大小最接近( )
A.220m/s B.200m/s C.180m/s D.160m/s
9. 一质量为1 kg的物体(视为质点)静止于光滑水平面上,从t=0时刻开始,受到水平外力F作用,如图所示。下列判断正确的是( )
A.0~2 s内外力的平均功率是5 W
B.第2 s内外力所做的功是4 J
C.第2 s末外力的瞬时功率最大
D.第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9∶4
10.水平地面上有一质量为m的木箱,木箱与地面间的动摩擦因数为。现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平地面的夹角为,如图所示,在从0逐渐增大到接近的过程中,木箱的速度始终保持不变,重力加速度为g。下列判断正确的是( )
A.时拉力F最小,最小值为
B.时拉力F最大,最大值为
C.拉力F的功率先减小后增大
D.拉力F与重力的合力方向保持不变
二、多选题
11.一货物传输装置示意图如图甲所示。传送带以恒定速率沿顺时针方向匀速转动,与水平面的夹角为,A、B分别为传送带的底端和顶端。现有一小煤块从A端冲上传送带,初速度大小v0=8m/s,方向沿传送带向上,运动到B端时速度恰好减为零。此过程中,煤块速度大小的平方v2随位移大小x变化的图线如图乙所示。已知sin=0.6,重力加速度g取10m/s2,则( )
A.传送带的速度为2m/s
B.煤块与传送带间的动摩擦因数为0.25
C.煤块在传送带上留下的划痕长度为2.8m
D.煤块从A端运动到B端所用的时间为1.6s
12.我国是原油进口大国,进口的石油主要用于交通运输。燃油汽车过多不仅污染环境,还严重影响到我国的能源安全,大力发展新能源汽车是国家突破能源困局的重要举措。一辆电动汽车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为18m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动汽车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出F一图象,图中AB、BC均为直线。若电动汽车行驶过程中所受的阻力恒定,由图象可知下列说法正确的是( )
A.电动汽车行驶中所受的阻力为600N B.A到B阶段,牵引力的功率保持不变
C.B到C阶段,电动汽车做匀加速直线运动 D.电动汽车的额定功率为10.8kW
13.如图所示,小球用轻绳悬挂在O点,在水平恒力作用下,小球从静止开始由A经B向C运动。则小球( )
A.在B点绳子拉力等于重力 B.在B点加速度为零
C.在C点速度为零 D.在C点加速度为
14.游乐场有一种儿童滑轨,其竖直剖面示意图如图所示,AB部分是半径为R的四分之一圆形轨道,BC为轨道水平部分与半径OB垂直。一质量为m的小孩(可视为质点)从A点由静止滑下,滑到圆弧轨道末端B点时,对轨道的正压力为2.5mg,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.到达B点的速度大小为
B.到达B点的速度大小为
C.从A到B克服摩檫力做功为
D.从A到B克服摩檫力做功为
15.如图所示,乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网,过网时速度方向均垂直于球网,把两次落台的乒乓球看成完全相同的球1和球2。不计乒乓球的旋转和空气阻力。乒乓球自起跳到最高点的过程中,下列说法正确的是( )
A.过网时球1的速度大于球2的速度 B.球1的速度变化率小于球2的速度变化率
C.球1的飞行时间大于球2的飞行时间 D.起跳时,球1的重力功率等于球2的重力功率
三、解答题
16.如图所示,动摩擦因数μ=0.5的水平地面与半径为R的光滑圆弧轨道平滑相连,B、C、D为圆弧轨道上的三个点,B点为最低点,C点与圆心O等高,D点为圆弧轨道的最高点,而且D点的切线方向与倾斜传送带平行,已知长度为5R的传送带与水平面的夹角为θ=37°,动摩擦因数也为μ,正以v0顺时针转动,现位于水平面上A处一可视为质点的物体,其质量为m,在水平向右的恒力F作用下从静止开始向右运动,当物体运动到B点时轨道对物体的支持力为11mg,物体运动到C点时撤去外力F,其中AB的距离为L=10R,重力加速度为g,F和v0均为未知。
(1)求水平恒力F的大小。
(2)判断物体能否到达D点,写出判断过程。
(3)讨论物体在传送带上运动过程中摩擦力做的功与传送带速度的关系。
17.在一次阅兵式中,某车辆方队长,开始时排头在A处,整体处于静止待命状态,上午8点50分接到命令,整个方队由静止状态开始沿着直线方向做匀加速直线运动,排头到达B后,整个方队改做匀速直线运动,接受检阅,在上午8点53分20秒时车辆方队排尾通过C位置,已知:段长度为,段长度为,整个过程车辆间距与方队长度均保持不变。求
(1)方队在段的速度大小;
(2)方队在段加速运动时的加速度大小;
(3)方队中某车质量为,所受阻力恒为车重的0.1倍,在上午8点50分50秒时该受阅车辆的输出功率。
2021-2022学年鲁科版(2019)必修第二册第一章节节练第3节动能和动能定理(参考答案)
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B C B A D B D D D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AD AD CD BC AD
三、解答题
16.(1)mg;(2)能到达D点;(3)若v0≥vD,摩擦力总功W总=0,若v0<vD,摩擦力总功W'总=﹣3.36mgR+0.4m
17.(1);(2);(3)
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