2020年新教材高中物理 習(xí)題課三 動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用課堂檢測（含解析）新人教版必修2

《2020年新教材高中物理 習(xí)題課三 動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用課堂檢測（含解析）新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020年新教材高中物理 習(xí)題課三 動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用課堂檢測（含解析）新人教版必修2（5頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用 1.質(zhì)量為0.5 kg的籃球以10 m/s的速度撞向籃板后,以不變的速率反彈回來,則此過程中 (　　) A.籃球的速度沒有改變　　　　　　B.籃球的動(dòng)能改變了 C.籃板對籃球做功為50 J D.籃板對籃球做功為零 【解析】選D。速度是矢量,反彈回來后速度的方向發(fā)生了變化,所以速度發(fā)生了變化,故A錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能的計(jì)算式:Ek=mv2,籃球反彈回來后速率未變,所以動(dòng)能不變,故B錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理:W=ΔEk=Ek2-Ek1,籃球的動(dòng)能未變,所以籃板對籃球做的功等于零,故C錯(cuò)誤,D正確。 2.奧運(yùn)會(huì)比賽項(xiàng)目撐桿跳高如圖所示,這個(gè)過程中能力關(guān)系描述正確的是

2、(　　) A.加速助跑過程中,運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和重力勢能不斷增加 B.起跳上升過程中,桿的彈性勢能先增加后減小 C.起跳上升過程中,運(yùn)動(dòng)員的重力勢能和動(dòng)能之和保持不變 D.運(yùn)動(dòng)員到達(dá)橫桿正上方時(shí),動(dòng)能為零 【解析】選B。加速助跑過程中,運(yùn)動(dòng)員的速度越來越大,故其動(dòng)能增加,重力勢能不變,故A錯(cuò)誤;從運(yùn)動(dòng)員撐桿起跳到越橫桿的過程中,彈性形變先增大后減小,所以桿的彈性勢能先增大后減小,根據(jù)機(jī)械能守恒知,運(yùn)動(dòng)員的重力勢能和動(dòng)能之和先減小后增加,故B正確,C錯(cuò)誤;到達(dá)橫桿正上方時(shí),運(yùn)動(dòng)員具有水平速度,動(dòng)能不為零,故D錯(cuò)誤。 3.如圖所示,一固定斜面的傾角為30°,質(zhì)量為m的小物塊以某一初速度

3、從底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng),其加速度大小為g,在小物塊上升高度為h的過程中,下列判斷正確的是 (　　) A.小物塊的機(jī)械能減少了mgh B.小物塊的機(jī)械能減少了mgh C.小物塊的動(dòng)能減少了mgh D.小物塊的重力勢能增加了mgh 【解析】選A。根據(jù)牛頓第二定律知,f+mgsin30°=ma,則f=mg,小物塊所受的合力為F合=ma=mg,則小物塊的機(jī)械能減少了ΔE=fx=mg·=mgh,故A正確,B錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理,小物塊的動(dòng)能減少了:ΔEk=max=mg·=mgh,故C錯(cuò)誤;重力做功對應(yīng)了重力勢能的改變,故小物塊重力勢能增加mgh,故D錯(cuò)誤。 4.輕彈簧下端固定,處于自然狀態(tài),

4、一質(zhì)量為m的小球從距離彈簧上端H的高度自由落下,彈簧的最大壓縮量為L,換用質(zhì)量為2m的小球從同一位置落下,當(dāng)彈簧的壓縮量為L時(shí),小球的速度等于(已知重力加速度為g,空氣阻力不計(jì),彈簧形變沒有超出其彈性限度) (　　) A.　　　　　　B. C. D. 【解析】選C。設(shè)彈簧壓縮量為L時(shí),彈簧的彈性勢能為Ep,質(zhì)量為m的小球下落時(shí),根據(jù)機(jī)械能守恒Ep=mg(H+L),質(zhì)量為2m小球下落時(shí),根據(jù)機(jī)械能守恒定律2mg(H+L)=Ep+×2mv2,解得v=,故C正確。 5.如圖所示,滑板軌道BC為豎直平面內(nèi)的圓弧軌道,半徑為R=1.8 m,軌道ABC可認(rèn)為光滑,且水平軌道AB與圓弧BC在B點(diǎn)

5、相切。一個(gè)質(zhì)量為M的運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0沖上靜止在A點(diǎn)的滑板(可視為質(zhì)點(diǎn)),沿著軌道運(yùn)動(dòng)。若運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量M=48.0 kg,滑板質(zhì)量m=2.0 kg,不計(jì)空氣阻力,g取10 N/kg,計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字。求: (1)運(yùn)動(dòng)員至少以多大的速度v0沖上滑板才能達(dá)到C點(diǎn)。 (2)以第一問的速度v0沖上滑板,滑過圓弧軌道B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力。 【解析】(1)運(yùn)動(dòng)員剛好達(dá)到C點(diǎn)的速度為零時(shí),v0最小。 從A到C,由動(dòng)能定理得: -(M+m)gR=0-(M+m) 解得:v0=6.00 m/s; (2)軌道ABC可認(rèn)為光滑,則在B點(diǎn)的速度為v0,由牛頓第二定律得: N-

6、(M+m)g= 解得:N=(M+m)g+(M+m)=1.50×103 N。 又由牛頓第三定律知: 壓力N′=N=1.50×103 N。 答案:(1)6.00 m/s　(2)1.50×103 N 情境:如圖是冰上體育比賽“冰壺運(yùn)動(dòng)”的場地示意圖(冰面水平)。在某次訓(xùn)練中,甲隊(duì)員將質(zhì)量m=20 kg的一個(gè)冰壺石從左側(cè)的A處向右推出,冰壺石沿中心線運(yùn)動(dòng)與A點(diǎn)相距為x=30 m的營壘中心O處恰好停下。此后,乙隊(duì)員將完全相同的第二個(gè)冰壺石同樣在A處向右推出,冰壺石從A處運(yùn)動(dòng)到O處經(jīng)過的時(shí)間為t=10 s。已知兩個(gè)冰壺石與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.02,冰壺石都可視為質(zhì)點(diǎn),取g=10 m/s2 問題: (1)第一個(gè)冰壺石被推出時(shí)的動(dòng)能多大? (2)第二個(gè)冰壺石即將碰到第一個(gè)冰壺石時(shí)的速度是多大? 【解析】(1)對于甲隊(duì)員推出的冰壺石,由動(dòng)能定理可得 μmgx=Ek1 代入數(shù)據(jù)得 Ek1=120 J 故第一個(gè)冰壺石被推出時(shí)的動(dòng)能120 J (2)第二個(gè)冰壺從A處運(yùn)動(dòng)到O處做勻減速運(yùn)動(dòng), 有μmg=ma 設(shè)冰壺在時(shí)間t內(nèi)初、末速度分別為v2、v2′, 則有v2′=v2-at x=v2t-at2 代入數(shù)據(jù)解得第二個(gè)冰壺石即將碰到第一個(gè)冰壺石時(shí)的速度為v2′=2 m/s 答案:(1)120 J　(2)2 m/s - 5 -