高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第3-4節(jié) 勢能；動(dòng)能 動(dòng)能定理 6 利用動(dòng)能定理分析多過程問題同步練習(xí) 教科版必修2.doc

第3-4節(jié) 勢能；動(dòng)能 動(dòng)能定理6 利用動(dòng)能定理分析多過程問題（答題時(shí)間：30分鐘）1. 一圓弧形的槽，槽底放在水平地面上，槽的兩側(cè)與光滑斜坡aa、bb相切，相切處a、b位于同一水平面內(nèi)，槽與斜坡在豎直平面內(nèi)的截面如圖所示。一小物塊從斜坡aa上距水平面ab的高度為2h處沿斜坡自由滑下，并自a處進(jìn)入槽內(nèi)，到達(dá)b后沿斜坡bb向上滑行。已知到達(dá)的最高處距水平面ab 的高度為h，接著小物塊沿斜坡bb滑下并從b處進(jìn)入槽內(nèi)反向運(yùn)動(dòng)，若不考慮空氣阻力，則（ ）A. 小物塊再運(yùn)動(dòng)到a處時(shí)速度變?yōu)榱鉈. 小物塊每次經(jīng)過圓弧槽最低點(diǎn)時(shí)對槽的壓力不同C. 小物塊不僅能再運(yùn)動(dòng)到a處，還能沿斜坡aa向上滑行，上升的最大高度為hD. 小物塊不僅能再運(yùn)動(dòng)到a處，還能沿斜坡aa向上滑行，上升的最大高度小于h2. 如圖，豎直放置的粗糙四分之一圓弧軌道ABC與光滑半圓弧軌道CDP最低點(diǎn)重合在C 點(diǎn)，圓心O1和O2在同一條豎直線上，圓弧ABC的半徑為4R，半圓弧CDP的半徑為R。質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)靜止釋放，達(dá)到P時(shí)與軌道間的作用力大小為mg。不計(jì)空氣阻力。小球從A到P的過程中A. 機(jī)械能減少了2mgR B. 重力勢能減少了mgRC. 合外力做功2mgR D. 克服摩擦力做功mgR物體靜止在光滑水平面上，先對物體施加一水平向右的恒力F1，經(jīng)時(shí)間t后撤去F1，立即再對它施加一水平向左的恒力F2，又經(jīng)時(shí)間3t后物體回到出發(fā)點(diǎn)，在這一過程中，F(xiàn)1、 F2分別對物體做的功W1、W2間的關(guān)系是（ ）A. W1W2=11 B. W1W2=23 C. W1W2=95 D. W1W2=973. 如圖所示，半圓形軌道MON豎直放置且固定在地面上，直徑MN是水平的。一小物塊從M點(diǎn)正上方高度為H處自由下落，正好在M點(diǎn)滑入半圓軌道，測得其第一次離開N點(diǎn)后上升的最大高度為。小物塊接著下落從N點(diǎn)滑入半圓軌道，在向M點(diǎn)滑行過程中（整個(gè)過程不計(jì)空氣阻力）（ ）A. 小物塊正好能到達(dá)M點(diǎn) B. 小物塊一定到不了M點(diǎn)C. 小物塊一定能沖出M點(diǎn) D. 不能確定小物塊能否沖出M點(diǎn)4. 如圖所示，在斜面傾角為的斜面底端，垂直斜面有一固定擋板。現(xiàn)有一質(zhì)量為m（可視為質(zhì)點(diǎn)）的物塊以速度v0從P點(diǎn)沿斜面下滑，已知物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為（<tan），P點(diǎn)與擋板距離為L,物塊與擋板碰撞時(shí)無能量損失，不計(jì)空氣阻力，則有關(guān)下列說法正確的是（ ）A. 物塊第一次與擋板碰撞時(shí)的動(dòng)能為B. 第一次與擋板碰后沿斜面上滑的最大距離一定小于LC. 從開始到物塊靜止，物塊重力勢能的減少量為D. 物塊在斜面上通過的總路程為5. 以初速度V0將一小球豎直上拋，上升了高度到達(dá)最高點(diǎn)，已知小球返回拋出點(diǎn)時(shí)的速度為，假定空氣阻力大小為不變，則小球從拋出到回到出發(fā)點(diǎn)這一過程，克服空氣阻力做功為（ ）A. B. C. D. 6. 如圖所示，長為L的木板水平放置，在木塊的A端放置一個(gè)質(zhì)量為m的小物體，現(xiàn)緩慢抬高A端，使木板以左端為軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面成角時(shí)小物體開始滑動(dòng)，此時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)木板，小物體滑到木板底端時(shí)的速度為v，則在整個(gè)過程中（ ）A. 支持力對小物體做功為0B. 摩擦力對小物體做功為mgLsinC. 摩擦力對小物體做功為 mgLsinD. 木板對小物體做功為7. 如圖所示，半徑R=0.5m的光滑圓弧面CDM分別與光滑斜面體ABC和斜面MN相切于C、M點(diǎn)，斜面傾角分別如圖所示。O為圓弧圓心，D為圓弧最低點(diǎn)，C、M在同一水平高度。斜面體ABC固定在地面上，頂端B安裝一定滑輪，一輕質(zhì)軟細(xì)繩跨過定滑輪（不計(jì)滑輪摩擦）分別連接小物塊P、Q （兩邊細(xì)繩分別與對應(yīng)斜面平行），并保持P、Q兩物塊靜止。若PC間距為L1=0.25m，斜面MN足夠長，物塊P質(zhì)量m1= 3kg，與MN間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度g=10m/s2。（sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）小物塊Q的質(zhì)量m2；（2）燒斷細(xì)繩后，物塊P第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大??；（3）物塊P在MN斜面上滑行的總路程。1. BD 解析：因要克服摩擦阻力做功，所以每次通過最低點(diǎn)的速度會(huì)變小，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)公式及牛頓第二定律有，故可知物塊與圓弧槽間的正壓力會(huì)變小，所以B正確；設(shè)第一次通過圓弧槽過程中克服摩擦力做功為，根據(jù)動(dòng)能定理可得，第二次通過圓弧槽的最低點(diǎn)時(shí)因正壓力減小，所以摩擦力減小；同理，其他位置所對應(yīng)的摩擦力都變小，故第二次通過圓弧槽克服摩擦力做的功將小于第一次，即，所以D正確，A、C錯(cuò)誤。2. D 解析：令恒力F1作用時(shí)間t后物體的速度為v1，恒力F2又作用時(shí)間3t后物體的速度為v2，所以物體在恒力F1作用時(shí)間t后物體的位移為，物體在恒力F2作用下的位移，由題意知，整理得：，由動(dòng)能定理得：，代入解得，故選項(xiàng)D正確。3. C 解析：第一次飛出過程根據(jù)動(dòng)能定理得mgWf=0，再次到達(dá)M點(diǎn)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理mg=，因第二次經(jīng)過半圓軌道過程中物塊對軌道的壓力減少，故摩擦力減小，克服阻力做功Wf，故速度v0，故能沖出M點(diǎn)，故選項(xiàng)C正確，其余都錯(cuò)誤。4. CD 解析：根據(jù)動(dòng)能定理，在下落到擋板前設(shè)碰撞前速度為，利用動(dòng)能定理有，所以A錯(cuò)。假設(shè)物體初速度為0，則第一次與擋板碰后沿斜面上滑的最大距離一定小于L，但由于有初速度，初速度對應(yīng)的動(dòng)能可能大于摩擦力消耗的能量，因此B錯(cuò)。從開始到物塊靜止，物塊重力勢能的減少量為，正確。利用動(dòng)能定理，則物塊在斜面上通過的總路程為s，即，化簡則。故選C、D。5. CD 解析：上升、下降阻力做功大小都為W=fh，所以克服阻力做功為2fh，根據(jù)動(dòng)能定理，即克服阻力做功為，因此答案為C、D。6. CD 解析：物塊在緩慢提高過程中，靜摩擦力始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以摩擦力不做功，物塊在滑動(dòng)過程中，由動(dòng)能定理可得：，則有滑動(dòng)摩擦力做功為，所以克服摩擦力做功為，所以B錯(cuò)誤，C正確；在下滑的過程中，支持力不做功，在上升的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得，所以支持力對物體做功為，所以A錯(cuò)誤；木板對物體做功為支持力和摩擦力對物體做功的和，所以木板對物體做功為，所以D正確，故選C、D。7. 解：（1）根據(jù)平衡，滿足：可得；（2）P到D過程由動(dòng)能定理得由幾何關(guān)系運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律：解得由牛頓第三定律得，物塊P對軌道的壓力大小為78N；（3）分析可知最終物塊在CDM之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，C點(diǎn)和M點(diǎn)速度為零。由全過程動(dòng)能定理得：解得