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1、1动能定理、机械能守恒定律动能定理、机械能守恒定律过关检测过关检测 1一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0 时其速度为 1 m/s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用 F,力 F和滑块的速度 v 随时间的变化规律分别如图 a 和图 b 所示。设在第 1 秒内、第 2 秒内、第 3 秒内力 F 对滑块做的功分别为 W1 、W2 、W3则以下关系正确的是A. W1 =W2 =W3; B. W1 W2;CP= P1; DP1= P2。 7如图所示,小物体 A 沿高为 h、倾角为的光滑斜面以初速度 vo从顶端滑到底端,而相同的物 体 B 以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛,则 A两物体落地
2、时速度相同;B从开始至落地,重力对它们做功相同 C两物体落地时重力的瞬时功率相同 D从开始运动至落地过程中,重力对它们做功的平均功率相同 8如图所示,水平传送带长为 s,以速度 v 始终保持匀速运动,把质量 为 m 的货物放到 A 点,货物与皮带间的动摩擦因素为 。当货物从 A 点 运动到 B 点的过程中,摩擦力对货物做的功可能是A等于B小于C大于D小于2 21mv2 21mvmgsmgs9如图所示小球沿水平面通过 O 点进入半径为 R 的半圆弧轨道后恰能通过最 高点 P,然后落回水平面不计一切阻力下列说法正确的是 A小球落地点离 O 点的水平距离为 2RB小球落地点时的动能为 5mgR/2
3、C小球运动到半圆弧最高点 P 时向心力恰好为零 D若将半圆弧轨道上部的 1/4 圆弧截去,其他条件不变,则小球能达到的最 大高度比 P 点高 0.5R 10如图所示,用竖直向下的恒力 F 通过跨过光滑定滑轮的细线 拉动光滑水平面上的物体,物体沿水平面移动过程中经过 A、B、C 三点,设 AB=BC,物体经过 A、B、C 三点时的动能 分别为 EKA,EKB,EKC,则它们间的关系应是: AEKB-EKA=EKC-EKB BEKB-EKAEKC-EKB DEKC 2EKB11如图所示,绝缘弹簧的下端固定在斜面底端,弹簧与斜面平行,带电小球 Q(可视为质点) 固定在光滑绝缘斜面上的 M 点,且在通
4、过弹簧中心的直线 ab 上。现 把与 Q 大小相同,带电性也相同的小球 P,从直线 ab 上的 N 点由静 止释放,在小球 P 与弹簧接触到速度变为零的过程中 A、小球 P 的速度是先增大后减小; B、小球 P 和弹簧的机械能守恒,且 P 速度最大时所受弹力与库仑力的合力最大; C、小球 P 的动能、重力势能、电势能与弹簧的弹性势能的总和不变; D、小球 P 合力的功为零; 12在空中某一位置,以大小 v0的速度水平抛出一质量为 m 的物体,经时间 t 物体下落一段距离后,其速度大小仍为 v0,但方向与初速度相反,如图所示, 则下列说法中错误的是: A风力对物体做功为零; B风力对物体做负功;
5、 C物体机械能减少 mg2t22; D物体的速度变化为 2v0。13如图,固定于竖直面内的粗糙斜杆,在水平方向夹角为,质量为0302012.2.18(时间:(时间:90 分钟)分钟)2m 的小球套在杆上,在大小不变的拉力作用下,小球沿杆由底端匀速运动到顶端,为使拉力做功最小,拉力 F 与杆的夹角 =_,拉力大小 F=_。14如图所示,传送带与水平地面间的倾角为 =37,从 A 端到 B 端长度为 s=16m,传送带在 电机带动下始终以 v=10m/s 的速度逆时针运动,在传送带上 A 端由静 止释放一个质量为 m=0.5kg 的可视为制质点的小物体,它与传送带之 间的动摩擦因数为 =0.5,假
6、设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相同, g 取 10m/s2,sin37=0.6 ,求: (1)小物体从 A 到 B 所用的时间。 (2)在小物体从 A 到 B 的过程中,电动机对传送带做的总功.15水平地面上停放着质量 M=200kg 的平板小车。通过水平轻绳由远处的卷扬机牵引,车上放一 质量 m=50kg 的物块,设物块与平板车之间及平板车与地面之间的动摩擦因数均为 0.4,已知卷扬 机的工作电压为 U=250V,最大入电流 I=20A,机械效率 =80%。开动卷扬机,使小车从静止开 始运动。(最大静摩摩擦力按滑动摩擦力计算)则: (1)为保证运动中物块与小车始终保持相对静止,则卷扬机 对小
7、车牵引力最大不能超过多少? (2)在小车和木块不发生相对滑动的前提下,卷扬机能使小车获得的最大速度为多大?16如图,半径为 R 的 1/4 圆弧支架竖直放置,支架底 AB 离地的距离为 2R,圆弧边缘 C 处有一 小定滑轮,一轻绳两端系着质量分别为 m1与 m2的物体,挂在定滑轮两边,且 m1m2,开始时 m1、m2均静止,m1、m2可视为质点,不计一切摩擦。求: m1释放后经过圆弧最低点 A 时的速度; 若 m1到最低点时绳突然断开,求 m1落地点离 A 点水平距离; 为使 m1能到达 A 点,m1与 m2之间必须满足什么关系?动能定理、机械能守恒定律动能定理、机械能守恒定律过关检测参考答案
8、过关检测参考答案 1答案:B 解析:本题考查 v-t 图像、功的概念。力 F 做功等于每段恒力 F 与该段滑块运动的位2ROABCm2m1地面3移(v-t 图像中图像与坐标轴围成的面积),第 1 秒内,位移为一个小三角形面积 S,第 2 秒内, 位移也为一个小三角形面积 S,第 3 秒内,位移为两个小三角形面积 2S,故 W1=1S,W2=1S,W3=2S,W1W2W3 。 2答案:B解析:由机械能守恒定律:EP=EEK,故势能与动能的图像为倾斜的直线,C 错;由动能定理:EK =mgh= mv2= mg2t2,则 EP=Emgh,故势能与 h 的图像也为倾斜的直线,D 错;1212且 EP=
9、E mv2,故势能与速度的图像为开口向下的抛物线,B 对;同理 EP=E mg2t2,势能与时1212间的图像也为开口向下的抛物线,A 错。 3C;4B;5C;6ABD;7B;8ABD;9ABD;10 CD;11 AC 12 ACD;13【解析】 00mgsin30Fcosmgcos30Fsin ,060,mgF3,mghW 。因为没有摩擦力,拉力做功最小。14【解析】(1)物体刚放上传送带时,对物体进行受力分析可知:物体受重力 mg,受传送带 支持力 N,由于物体相对传送带向上运动,则物体受到向下的滑动摩擦力 f,设物体加速度为 a1. 由牛顿第二定律得 f+mgsin=ma1 (2 分)在
10、垂直传送带方向上物体处于平衡,则 N=mgcos由滑动摩擦力计算公式,有 f=N (1 分) 联立解得,物体的加速度 a1=10m/s2 (1 分)根据运动学公式可得:物体与传送带在到共同速度 v 所用时间,(1 分)savt111此时物体沿斜面下滑的距离 ,(1 分)mtaS5212 111此后以物体进和受力分析可知,物体不会与传送带一起匀速向下运动。因小物体受到的最大静摩擦力,故小物体继续向下加速,设加速度mgmgmgmgff6 . 0sin4 . 0cosmax静为 a2,则有(2 分,若无分析过程,不得分)2sinmafmg联立解得,物体的加速度 a2=2m/s2(1 分)cosmgf
11、 即物体此后以初速度 v=10m/s,加速度 a2=2m/s2做匀加速直线运动.设再经时间 t2到达 B 端,则根据运动学公式可得 解得 t2=1s,(1 分)2 222121tavtss所以,小物体从 A 到 B 所用的时间为 t=t1+t2=2s.(1 分) (2)在 t1时间内,传送带受到向上的滑动摩擦力 f1=f=mgcos,传送带向下运动的位 移为 S1=vt1=10m(1 分) 滑动摩擦力对传送带做功 W1=f1s1=25J(2 分)在 t2时间内,传送带受到向下的滑动摩擦力,传送带向下运cos2mgff动的位移为 s2=vt2=10m(1 分) 滑动摩擦力对传送带做功 W2=f2
12、=s2=25J(2 分)则小物体对传送带做功为 W=W1+W2=0J.而传送带速度不变,动能不变,则电机对传送带做功 W=0J.(2 分) 15解:(1)设运动中物块的最大加速度为 am,根据牛顿定律,有 mg=mam(1) 为保证两者不发生相对滑动,系统的加速度不应超过 am。设两者刚好不发生相对滑动时卷扬机牵 引力为 F,则 F(m+M)g=(m+M)am(2)由以上两式可解得:F=2000N(3)(2)当卷扬机以最大功率牵引小车且小车做匀速运动时速度最大。设此时卷扬机输出功 率为 P,则 p=IU(4) 设小车在水平路面上能达到的最大速度为 vm,则 (m+M)gvm=p(5) 由(4)
13、(5)两式可解得:vm=4m/s(6) 设 m1运动到最低点时速度为 v1,此时 m2的速度为 v2,速度分解如图,得:v2=v1sin45 (2 分)由 m1与 m2组成系统,机械能守恒,有(2 分) 22 121 12211222m gRm gRmm由上述两式求得(2 分)12 1 12(2)22mm gR mm断绳后 m1做平抛运动 122hRtgg(2 分)s = v1t (1 分)由得 s=4R (2 分)1212(2) 2mm mm m1能到达 A 点满足条件 v10 (2 分)又 12 1 12(2)22mm gR mm解得:122mm动能定理、机械能守恒定律动能定理、机械能守恒定律过关检测答题纸过关检测答题纸 Ov1RCv22012.2.18(时间:(时间:90 分钟)分钟)4题号123456789101112 答案13、 14 解:15 解:16 解