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重點(diǎn)強(qiáng)化卷(一)動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律(建議用時(shí):60分鐘)一、選擇題(共9小題)1.一質(zhì)量為m的小球,用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于O點(diǎn),小球在水平力F作用下,從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn),如圖1所示,則力F所做的功為()圖1A.mglcosθ B.FlsinθC.mgl(1-cosθ) D.Fl【解析】小球緩慢由P→Q過程中,F(xiàn)大小變化,為變力做功.設(shè)力F做功為WF,對(duì)小球由P→Q應(yīng)用動(dòng)能定理WF-mgl(1-cosθ)=0所以WF=mgl(1-cosθ),故選C.【答案】C2.(多選)某人用手將1kg的物體由靜止向上提起1m,這時(shí)物體的速度為2m/s(g取10m/s2),則下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào):01360065】A.手對(duì)物體做功12JB.合力做功2JC.合力做功12JD.物體克服重力做功10J【解析】WG=-mgh=-10J,D正確;由動(dòng)能定理W合=ΔEk=eq\f(1,2)mv2-0=2J,B對(duì),C錯(cuò);又因W合=W手+WG,故W手=W合-WG=12J,A對(duì).【答案】ABD3.(多選)如圖2所示,一輕彈簧的一端固定于O點(diǎn),另一端系一重物,將重物從與懸點(diǎn)O在同一水平面且彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無初速度釋放,讓它自由下擺,不計(jì)空氣阻力,則在重物由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過程中()圖2A.彈簧與重物的總機(jī)械能守恒B.彈簧的彈性勢(shì)能增加C.重物的機(jī)械能守恒D.重物的機(jī)械能增加【解析】對(duì)于彈簧和重物組成的系統(tǒng),在重物由初位置下落到最低點(diǎn)B的過程中,系統(tǒng)內(nèi)彈簧彈力和重物重力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,選項(xiàng)A正確;初位置時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)、彈性勢(shì)能等于零,下落到最低點(diǎn)時(shí),彈簧被拉伸,具有彈性勢(shì)能,彈簧的彈性勢(shì)能增加,則必有重物的機(jī)械能減少,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)C、D均錯(cuò).【答案】AB4.物體在合外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖3所示,下列表述正確的是()圖3A.在0~1s內(nèi),合外力做正功B.在0~2s內(nèi),合外力總是做負(fù)功C.在1s~2s內(nèi),合外力不做功D.在0~3s內(nèi),合外力總是做正功【解析】由v-t圖象知0~1s內(nèi),v增加,動(dòng)能增加,由動(dòng)能定理可知合外力做正功,A對(duì),B錯(cuò);1s~2s內(nèi)v減小,動(dòng)能減小,合外力做負(fù)功,可見C、D錯(cuò).【答案】A5.(多選)質(zhì)量為m的汽車在平直公路上行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P和汽車受到的阻力f均恒定不變,在時(shí)間t內(nèi),汽車的速度由v0增加到最大速度vm,汽車前進(jìn)的距離為x,則此段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功W可表示為()【導(dǎo)學(xué)號(hào):01360066】A.W=PtB.W=fxC.W=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)-eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)+fxD.W=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)+fx【解析】由題意知,發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變,故t時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做功W=Pt,所以A正確;車做加速運(yùn)動(dòng),故牽引力大于阻力f,故B錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理W-fx=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)-eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0),所以C正確,D錯(cuò)誤.【答案】AC6.木塊靜止掛在繩子下端,一子彈以水平速度射入木塊并留在其中,再與木塊一起共同擺到一定高度,如圖4所示,從子彈開始入射到共同上擺到最大高度的過程中,下面說法正確的是()圖4A.子彈的機(jī)械能守恒B.木塊的機(jī)械能守恒C.子彈和木塊的總機(jī)械能守恒D.以上說法都不對(duì)【解析】子彈打入木塊的過程中,子彈克服摩擦力做功產(chǎn)生熱能,故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒.【答案】D7.如圖5所示,在高1.5m的光滑平臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球被一細(xì)線拴在墻上,球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧.當(dāng)燒斷細(xì)線時(shí),小球被彈出,小球落地時(shí)的速度大小為2eq\r(10)m/s,則彈簧被壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能為(g取10m/s2)()圖5A.10J B.15JC.20J D.25J【解析】彈簧與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,以水平地面為零勢(shì)能面,Ep+mgh=eq\f(1,2)mv2,解得Ep=10J,A正確.【答案】A8.如圖6所示,一根很長(zhǎng)的、不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b,a球質(zhì)量為m,靜置于地面;b球質(zhì)量為3m,用手托住,高度為h,此時(shí)輕繩剛好拉緊,從靜止開始釋放b球后,a圖6【導(dǎo)學(xué)號(hào):01360067】A.h B.C.2h D.【解析】釋放b后,在b到達(dá)地面之前,a向上加速運(yùn)動(dòng),b向下加速運(yùn)動(dòng),a、b系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,若b落地瞬間速度為v,則3mgh=mgh+eq\f(1,2)mv2+eq\f(1,2)(3m)v2,可得v=eq\r(gh).b落地后,a向上做勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)能夠繼續(xù)上升的高度為h′,由機(jī)械能守恒得eq\f(1,2)mv2=mgh′,h′=eq\f(h,2).所以a達(dá)到的最大高度為,B正確.【答案】B9.(2023·四川高考)韓曉鵬是我國(guó)首位在冬奧會(huì)雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動(dòng)員.他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離,重力對(duì)他做功1900J,他克服阻力做功100J.韓曉鵬在此過程中()A.動(dòng)能增加了1900JB.動(dòng)能增加了2000JC.重力勢(shì)能減小了1900JD.重力勢(shì)能減小了2000J【解析】根據(jù)動(dòng)能定理得韓曉鵬動(dòng)能的變化ΔE=WG+Wf=1900J-100J=1800J>0,故其動(dòng)能增加了1800J,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;根據(jù)重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系WG=-ΔEp,所以ΔEp=-WG=-1900J<0,故韓曉鵬的重力勢(shì)能減小了1900J,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.【答案】C二、計(jì)算題(共3小題)10.如圖7所示,斜面長(zhǎng)為s,傾角為θ,一物體質(zhì)量為m,從斜面底端的A點(diǎn)開始以初速度v0沿斜面向上滑行,斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物體滑到斜面頂端B點(diǎn)時(shí)飛出斜面,最后落在與A點(diǎn)處于同一水平面上的C處,則物體落地時(shí)的速度大小為多少?圖7【解析】對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的全過程,由動(dòng)能定理可得:-μmgscosθ=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)-eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)所以vC=eq\r(v\o\al(2,0)-2μgscosθ).【答案】eq\r(v\o\al(2,0)-2μgscosθ)11.如圖8所示,ABCD是一個(gè)盆式容器,盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧,BC是水平的,其長(zhǎng)度d=0.5m.盆邊緣的高度為h=0.3m.在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止下滑.已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的,而盆底BC面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=.小物塊在盆內(nèi)來回滑動(dòng),最后停下來,求小物塊在BC上運(yùn)動(dòng)的路程是多少?【導(dǎo)學(xué)號(hào):01360068】圖8【解析】設(shè)物塊在BC上運(yùn)動(dòng)的路程為s,由動(dòng)能定理知:mgh-μmgs=0,則s=eq\f(h,μ)=eq\f,m=3m.【答案】3m12.如圖9所示,質(zhì)量為m的木塊放在光滑的水平桌面上,用輕繩繞過桌邊的光滑定滑輪與質(zhì)量為M的砝碼相連.已知M=2m,讓繩拉直后使砝碼從靜止開始下降h圖9【解析】解法一:用E初=E末求解.設(shè)砝碼開始離桌面的高度為x,取桌面所在的水平面為參考面,則系統(tǒng)的初始機(jī)械能E初=-Mgx,系統(tǒng)的末機(jī)械能E末=-Mg(x+h)+eq\f(1,2)(M+m)v2.由E初=E末得:-Mgx=-Mg(x+h)+eq\f(1,2)(M+m)v2,解得v=eq\f(2,3)eq\r(3gh).解法二:用ΔEk增=ΔEp

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