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1、功能关系和提高巩固练习【巩固练习】一、选择题1、从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H。设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为F。下列说法正确的是（ ）A. 小球上升的过程中动能减少了mgHB. 小球上升和下降的整个过程中机械能减少了FHC. 小球上升的过程中重力势能增加了mgHD. 小球上升和下降的整个过程中动能减少了FH2、一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（ ） A. 运动员到达最低点前重力势能始终减小B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C. 蹦极过程中
2、，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D. 蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关3、一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用。下列判断正确的是（ ） A. 02s内外力的平均功率是WB.第2秒内外力所做的功是JC.第2秒末外力的瞬时功率最大D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是4、 如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置，当太阳光照射到小车上方的光电板，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t 前进距离s，速度达到最大值，设这
3、一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为F，那么这段时间内（ ）A小车做匀加速运动 B电动机所做的功为 Pt C电动机所做的功为D电动机所做的功为5、如图所示，一块质量为M的木板停在光滑的水平面上，木板的左端有挡板，挡板上固定一个小弹簧。一个质量为m的小物块（可视为质点）以水平速度0从木板的右端开始向左运动，与弹簧碰撞后（弹簧处于弹性限度内），最终又恰好停在木板的右端。根据上述情景和已知量，可以求出（ ）A弹簧的劲度系数B弹簧的最大弹性势能C木板和小物块之间的动摩擦因数 D木板和小物块组成的系统最终损失的机械能0 6、 如图所示，传送带以的初速度匀速运动。将质量为m的物体无初速度放在传送带
4、上的A端，物体将被传送带带到B端，已知物体到达B端之前已和传送带相对静止，则下列说法正确的是（ ）A传送带对物体做功为 B传送带克服摩擦做功 C电动机由于传送物体多消耗的能量为 D在传送物体过程产生的热量为 7、质量为M kg的物体初动能为100 J，从倾角为的足够长的斜面上的A点，向上匀变速滑行，到达斜面上B点时物体动能减少80J，机械能减少32 J，若，则当物体回到A点时的动能为（ ）A60 J B20 J C50 J D40 J 8、一木块静置于光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向飞来射入木块中。当子弹进入木块的深度达到最大值2.0cm时，木块沿水平面恰好移动距离1.0cm。在上述过程中系统
5、损失的机械能与子弹损失的动能之比为 （ ） A1 : 2 B1 : 3 C2 : 3 D3 : 29、如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因素由A到B逐渐减小，先让物块从A由静止开始滑到B。然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有（ ）A物块经过P点的动能，前一过程较小B物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少C物块滑到底端的速度，前一过程较大D物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长10、如图所示，在外力作用下某质点运动的图像为正弦曲线.从图中可以判断（ ）
6、 A. 在时间内，外力做正功 B. 在时间内，外力的功率逐渐增大 C. 在时刻，外力的功率最大 D. 在时间内，外力做的总功为零二、填空题1、如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则物块、弹簧和地球组成的系统机械能减少_ 。 2、质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦力大小一定,汽车速度能够达到最大值为，那么，当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为_ 。3、A、B两物体的质量之比mAmB=21，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直
7、线运动，直到停止，其速度图象如图所示那么，A、B两物体所受摩擦阻力之比FAFB为_；A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比WAWB为_。vv0Ott2tA三、计算题1、在游乐园坐过山车是一项惊险、刺激的游戏。游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示。斜槽轨道AB、EF与半径R=0.4 m的竖直圆轨道（圆心为O）相连，AB、EF分别与圆O相切于B、E点，C为轨道的最低点，斜轨AB倾角为。质量为m=0. l kg的小球从A点静止释放，先后经B、C、D、E到F点落入小框。（整个装置的轨道均光滑，取，）求：（1）小球在光滑斜轨AB上运动的过程中加速度的大小；（2）要使小球在运动的全过程中不脱
8、离轨道，A点距离最低点的竖直高度h至少多高？2、如图所示为一位于竖直平面内的轨道装置示意图，其中AB段平直、长度为5R、与水平面成，BC段呈水平，CD段为半径为R，下端与水平面相切的半圆，一质量为m可以看成质点的小木块从A点由静止开始下落，最终从D点飞出，又正好落在B点，不计轨道摩擦以及小木块经过各个轨道连接点的动能损失，已知 （1）求BC段长度； （2）若BC段有摩擦，且动摩擦因数，求小木块落到BC面上的落点距C点的距离。 3、如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135的
9、圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后做匀变速运动其位移与时间的关系为，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。g=10m/s2，求： （1）物块m2过B点时的瞬时速度及与桌面间的滑动摩擦因数。 （2）BP间的水平距离（3）判断m2能否沿圆轨道到达M点（要求计算过程）。 （4）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功。4、节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量1000kg的混合动力轿车，在
10、平直公路上以匀速行驶，发动机的输出功率为。当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动L=72m后，速度变为。此过程中发动机功率的用于轿车的牵引，用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求（1）轿车以在平直公路上匀速行驶时，所受阻力的大小；（2）轿车从减速到过程中，获得的电能；（3）轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能维持匀速运动的距离。【答案与解析】一、选择题1、C解析：小球上升的过程中重力势能增加了mgH，机械能减少了FH，小
11、球上升和下降的整个过程中机械能减少了2FH，B错C对。根据动能定理， 即动能减少了，AD错。2、ABC解析：主要考查功和能的关系。运动员到达最低点过程中，重力做正功，所以重力势能始终减少，A项正确。蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加，B项正确。蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹性力做功，所以机械能守恒，C项正确。重力势能的改变与重力势能零点选取无关，D项错误。故选ABC。3、ACD解析：由牛顿第二定律和运动学（动量定理）求出1s末、2s末速度分别为：=2m/s、=3m/s ，故合力做功为，功率为A对。1s末、2s末功率分别为： , B错。第2秒末速度最
12、大，外力的瞬时功率最大，C对。第1秒内与第2秒动能增加量分别为：, ,比值：4：5，D对。故选CD。4、BD 解析：这一过程中电动机的功率恒为P，小车做加速度减小的加速运动，A错。电动机所做的功为Pt，B对C错。设电动机所做的功，阻力做负功，根据动能定理 D对。故选BD。 5、BD解析：根据动量守恒定律可求出共同速度，初动能减去末动能就是损失的机械能，D对。弹簧的劲度系数、木板和小物块之间的动摩擦因数两项因条件不足，不能求出，BC错。系统最终损失的机械能等于小物块在木板上一个来回克服摩擦力做的功，根据题意，最大弹性势能等于使小物块从左端到右端克服摩擦力做的功，即等于损失的机械能的一半。6、AD
13、解析：由动能定理，传送带对物体做功等于物体动能的变化，A对。物体对地的位移等于传送带上留下的摩擦痕迹长度，都为在传送物体过程产生的热量 B错D对。电动机由于传送物体多消耗的能量为 ，C错。故选AD。7、B解析： 滑到顶端要损失40J的机械能，当物体回到A点时一共损失机械能80J，剩下的动能为20 J。 8、C解析：设子弹进入木快的深度为，木块的位移为，损失的机械能等于克服阻力做的功，子弹减少的动能等于外力做的总功（合外力做的功），所以 ，故选C。9、AD解析：前一过程动摩擦因数大些，因摩擦产生的热量就多一些，物块经过P点的动能较小，A对，B错。物块从顶端滑到底端可以简单近似画一下图像，前一过程
14、是向上凹的抛物线，后一过程是向下凹的抛物线，速度是后一过程较大，时间是前一过程较长。C错D对。故选AD。10、AD解析：在时间内，外力方向与位移方向相同，做正功，A对。选项B错误，根据P=Fv和图象斜率表示加速度，加速度对应合外力，外力的功率先减小后增大。选项C错误，此时外力的功率为零。二、填空题1、解析：根据牛顿第二定律，求得阻力减少的机械能等于阻力做的功，2、 解析：阻力 当汽车的车速为时牵引力 由 有 所以 3、41，21 解析：根据动能定理 A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比 A物体克服摩擦阻力做的功 B物体克服摩擦阻力做的功 解得三、计算题1、（1） （2）解析:本题考查学生对牛顿第二定律、机械能守恒定律、圆周运动临界条件等知识的理解与运用能力以及推理能力和分析综合能力。（1） 小球在斜槽轨道AB上受到重力和支持力作用，合力为重力沿斜面向下的分力，由牛顿第二定律得 （2）要使小球从A点到F的全过程不脱离轨道，只要在D点不脱离轨道即可。物体在D点做圆周运动临界条件： 由机械能守恒定律得 解得A点距离最低点的竖直高度h至少为 2、（1）（2）解析：（1）小木块在D
