2024-2025學(xué)年新教材高中物理專題三動能定理和機械能守恒定律的應(yīng)用課堂達(dá)標(biāo)練含解析新人教版必修2

PAGE4-專題三動能定理和機械能守恒定律的應(yīng)用1.(多選)如圖所示為皮帶傳送裝置示意圖的一部分，傳送帶與水平地面的傾角為θ，A、B兩端相距L，將質(zhì)量為m的物體輕放到傳送帶的A端，物體沿AB方向從A端始終加速運動到B端，物體與傳送帶間的滑動摩擦力大小為f，傳送帶順時針運轉(zhuǎn)，皮帶傳送速度v保持不變，物體從A到達(dá)B所用的時間為t，物體和傳送帶組成的系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q，電動機因運輸物體多做的功為W，下列關(guān)系式中正確的 ()A.Q=fL B.Q=f(vt-L)C.W=mv2+mgLsinθ+Q D.W=fvt【解析】選B、D。物體產(chǎn)生的加速度為：a=，在時間t內(nèi)傳送帶前進(jìn)位移為x=vt，發(fā)生的相對位移為：Δx=vt-L，故產(chǎn)生的熱量為：Q=f(vt-L)，故A錯誤，B正確；電動機做的功一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化為物體的機械能，故有：W=Q+mgLsinθ+m，故C錯誤；傳送帶多做的功是傳送帶克服摩擦力做的功，等于摩擦力和傳送帶位移的乘積，即W=fvt，故D正確。2.兩物體質(zhì)量之比為1∶3，它們距離地面高度之比也為1∶3，讓它們自由下落，它們落地時的動能之比為 ()A.1∶3 B.3∶1 C.1∶9 【解析】選C。只有重力做功，機械能守恒。取地面為零勢能面，則落地時動能之比等于初位置重力勢能之比，據(jù)Ep=mgh，有Ep1∶Ep2=1∶9，所以Ek1∶Ek2=1∶9，C正確。3.(多選)輕質(zhì)彈簧豎直放在地面上，物塊P的質(zhì)量為m，與彈簧連在一起保持靜止，現(xiàn)用豎直向上的恒力F使P向上加速運動一小段距離L時速度為v，則()A.重力做功是-mgLB.合力做的功是mv2-mgLC.合力做的功是FL-mgLD.彈簧彈力做的功是mgL-FL+mv2【解析】選A、D。P向上加速運動一小段距離L，重力做功為WG=-mgL，依據(jù)動能定理合力做功為W合=mv2-0=mv2，因為W合=FL-mgL+W彈，所以W彈=mgL-FL+mv2，故A、D正確。4.(多選)攝影組在某大樓邊拍攝武打片，導(dǎo)演在離地面高度H=8m的房頂處架設(shè)輪軸，軌道車通過細(xì)鋼絲跨過輪軸拉著絕技演員從地面“飛”到房頂，如圖所示。絕技演員的質(zhì)量m=50kg，人和車均可視為質(zhì)點，重力加速度取10m/s2。若軌道車以速度v=5m/s從AA.絕技演員上升的高度為4B.軌道車到達(dá)B點時絕技演員的速度為3C.絕技演員受鋼絲拉力為500ND.絕技演員機械能增加了1225J【解析】選B、D。由圖可知，在這一過程中，連接軌道車的鋼絲長度由8m伸長到10m，所以演員上升的距離為(10-8)m=2m，故A錯誤。設(shè)軌道車在B時鋼絲與水平方向之間的夾角為θ，將此時軌道車的速度分解，此時鋼絲的速度v絲=vcosθ=3m/s，沿鋼絲方向速度大小相同，v人=v絲=3m/s，故B正確。軌道車以速度v=5m/s從A點勻速前進(jìn)，v絲=vcosθ，角度變更，v絲變更，所以人并非勻變速運動，拉力大小變更，不是定值，故C錯誤。對人依據(jù)動能定理得：合力做功W合=ΔEk=225J，以地面為勢能零點，Ep=mgh=1000J。鋼絲在這一過程中對演員做的功等于演員機械能的增量，即ΔE=Ek+Ep=15.在溫州市科技館中,有個用來模擬天體運動的裝置,其內(nèi)部是一個類似錐形的漏斗容器,如圖甲所示。現(xiàn)在該裝置的上方固定一個半徑為R的四分之一光滑管道AB,光滑管道下端剛好貼著錐形漏斗容器的邊緣,如圖乙所示。將一個質(zhì)量為m的小球從管道的A點靜止釋放,小球從管道B點射出后剛好貼著錐形容器壁運動,由于摩擦阻力的作用,運動的高度越來越低,最終從容器底部的孔C掉下(軌跡大致如圖乙虛線所示),已知小球離開C孔的速度為v,A到C的高度為H,重力加速度為g。求:(1)小球到達(dá)B端的速度大小。(2)小球在管口B端受到的支持力大小。(3)小球在錐形漏斗表面運動的過程中克服摩擦阻力所做的功。【解析】(1)設(shè)小球到達(dá)B端的速度大小為vB,小球在從A端運動到B端的過程中,由動能定理可得mgR=m得vB=。(2)設(shè)在B端小球受到的支持力大