《2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第五章 專題探究五 動力學(xué)和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用練習(xí)（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第五章 專題探究五 動力學(xué)和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用練習(xí)（含解析）（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題探究五動力學(xué)和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用1.將一小球豎直向上拋出,小球在運(yùn)動過程中所受到的空氣阻力不可忽略.a為小球運(yùn)動軌跡上的一點(diǎn),小球上升和下降經(jīng)過a點(diǎn)時的動能分別為Ek1和Ek2.從拋出開始到小球第一次經(jīng)過a點(diǎn)時重力所做的功為W1,從拋出開始到小球第二次經(jīng)過a點(diǎn)時重力所做的功為W2.下列選項正確的是(B)A.Ek1=Ek2,W1=W2B.Ek1Ek2,W1=W2C.Ek1Ek2,W1Ek2,W1Wf1,可知Ek1Ek2,故B正確,A,C,D錯誤.2.(多選)如圖所示,質(zhì)量為M,長度為L的小車靜止在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的小物塊放在小車的最左端,現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上,小物塊與小車之間

2、的摩擦力為Ff,經(jīng)過一段時間小車運(yùn)動的位移為x,小物塊剛好滑到小車的右端,則下列說法中正確的是(BD)A.小物塊滑到右端時,小物塊的動能為F(x+L)B.小物塊滑到右端時,小車的動能為FfxC.整個過程中,小物塊和小車增加的機(jī)械能為Fx-FfLD.整個過程中,因摩擦而產(chǎn)生的熱量為FfL解析:小物塊運(yùn)動的位移為x+L,拉力和摩擦力做功,由動能定理得(F-Ff)(x+L)=Ek1,故選項A錯誤;小車僅受摩擦力,由動能定理得Ffx=Ek2,選項B正確;小物塊和小車組成的系統(tǒng)的機(jī)械能增加量等于F,Ff做的功,即(F-Ff)(x+L)+Ffx=F(x+L)-FfL,選項C錯誤;因摩擦而產(chǎn)生的熱量為摩擦力

3、與相對路程之積,即Q=FfL,選項D正確.3.如圖所示,BC是豎直面內(nèi)的四分之一圓弧形光滑軌道,下端C與水平直軌道相切.一個小物塊從B點(diǎn)正上方R處的A點(diǎn)處由靜止釋放,從B點(diǎn)剛好進(jìn)入圓弧形光滑軌道下滑,已知圓弧形軌道半徑為R=0.2 m,小物塊的質(zhì)量為m=0.1 kg,小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù) =0.5,取g=10 m/s2.小物塊在水平面上滑動的最大距離是(D)A.0.1 mB.0.2 mC.0.6 mD.0.8 m解析:設(shè)小物塊在水平面上滑動的最大距離為x,由動能定理得mg2R-mgx=0,x=0.8 m,選項D正確.4.(多選)如圖所示,一質(zhì)量為1 kg的小物塊自斜面上A點(diǎn)由靜止開始下

4、滑,經(jīng)2 s運(yùn)動到B點(diǎn)后通過光滑的銜接弧面恰好滑上與地面等高的傳送帶,傳送帶以4 m/s的恒定速率運(yùn)行.已知A,B間距離為2 m,傳送帶長度(即B,C間距離)為10 m,小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2,取g=10 m/s2.下列說法正確的是(BCD)A.小物塊在傳送帶上運(yùn)動的時間為2.32 sB.小物塊在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量為2 JC.小物塊在傳送帶上運(yùn)動過程中傳送帶對小物塊做的功為6 JD.小物塊滑上傳送帶后,傳動系統(tǒng)因此而多消耗的能量為8 J解析:小物塊自斜面上A點(diǎn)由靜止開始下滑,由x=at2,v=at,得出小物塊滑上傳送帶時的速度v=2 m/s2,小物塊滑上傳送帶后做勻加速直線

5、運(yùn)動,加速度a1=g=0.210 m/s2=2 m/s2,加速時間t1=1 s,加速運(yùn)動的位移x1=vt1+a1=3 m,勻速運(yùn)動時間t2=1.75 s,小物塊在傳送帶上運(yùn)動的時間為t=t1+t2=2.75 s,選項A錯誤;小物塊相對傳送帶的位移x=v0t1-x1=1 m,小物塊在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=Ffx=mgx=2 J,選項B正確;由動能定理,小物塊在傳送帶上運(yùn)動過程中傳送帶對小物塊做的功為W=m-mv2=6 J,選項C正確;根據(jù)能量守恒定律,小物塊滑上傳送帶后,傳動系統(tǒng)因此而多消耗的能量為E=Q+W=2 J+6 J=8 J,選項D正確.5.(2019河北北戴河模擬)(多選)水平

6、面上質(zhì)量為m=10 kg的物體受到的水平拉力F隨位移s變化的規(guī)律如圖所示,物體勻速運(yùn)動一段時間后,拉力逐漸減小,當(dāng)s=7.5 m時拉力減為零,物體也恰好停下.取g=10 m/s2,下列結(jié)論正確的是(AB)A.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.12B.合外力對物體所做的功約為-40 JC.物體勻速運(yùn)動時的速度為2 m/sD.物體運(yùn)動的時間為0.4 s解析:由于02.5 m內(nèi)物體勻速運(yùn)動,可得F=mg,=0.12;由于Fs圖線與s軸所圍面積表示力F所做的功,可得WF約為50 J,設(shè)物體勻速運(yùn)動的速度為v,在整個運(yùn)動過程中,由動能定理可得W總=WF-mgs=0-mv2,即W總=-40 J,v=2 m/

7、s;物體勻速運(yùn)動的時間t勻= s= s0.4 s.6.(2019北方重工三中月考)(多選)一物體靜止在水平地面上,現(xiàn)給物體施加一豎直向上的拉力作用,不計空氣阻力,物體機(jī)械能E與物體升高的高度h之間的關(guān)系圖像如圖所示,其中圖線在A點(diǎn)處的切線的斜率最大,在B點(diǎn)處的切線水平,h2h3的圖線為平行于橫軸的直線,則下列說法正確的是(AD)A.h2h3過程中拉力的功率為零B.0h2過程中物體所受拉力始終大于重力C.在h2處物體的速度最大D.在h1處物體所受的拉力最大解析:h2h3過程中,物體的機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒的條件可知,拉力為零,則拉力的功率為零,故A正確.根據(jù)功能關(guān)系知,Fh=E,得F=,可知

8、圖像的斜率大小等于拉力大小.0h2過程中,圖像的斜率先增大后減小,拉力先增大后減小,直至為零,所以拉力先大于重力,后小于重力,物體先加速后減速,在拉力等于重力時,速度最大,該位置在h1h2之間,故B,C錯誤.在h1處,圖像的斜率最大,則物體所受的拉力最大,故D正確.7.(2019河北石家莊模擬)在工廠中常用如圖所示水平傳送帶傳送工件,可大大提高工作效率,傳送帶以恒定的速度v=2 m/s運(yùn)行,質(zhì)量為m=0.5 kg的工件以v0=1 m/s的初速度從位置A滑上傳送帶,工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=0.2,每當(dāng)前一個工件在傳送帶上停止相對滑動時,后一個工件立即滑上傳送帶,取g=10 m/s2,則下列

9、說法中正確的是(A)A.工件經(jīng)0.5 s停止相對滑動B.正常運(yùn)行時傳送帶上相鄰工件相距0.5 mC.摩擦力對每個工件做正功為1 JD.每個工件與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為0.75 J解析:工件進(jìn)入水平傳送帶先勻加速運(yùn)動后勻速運(yùn)動,加速度大小為a=g=2 m/s2,加速時間為t=0.5 s,選項A正確;正常運(yùn)行時相鄰兩工件間的距離為d=vt=1 m,選項B錯誤;由動能定理知摩擦力對每個工件做正功為Wf=mv2-m=0.75 J,選項C錯誤;在t=0.5 s內(nèi),工件對地位移為x1=t=0.75 m,傳送帶對地位移為x2=vt=1 m,所以每個工件與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為Q=mg(x2-x1)=

10、0.25 J,選項D錯誤.8.(2019廣西南寧外國語學(xué)校月考)如圖所示,表面粗糙的斜面體固定在水平地面上.一物體在沿斜面向上且平行斜面的力F1作用下,沿斜面向上做速度為v1的勻速運(yùn)動,F1的功率為P0.若該物體在沿斜面斜向上的且與斜面夾角為的力F2(如圖)作用下,在同一斜面上做沿斜面向上的速度為v2的勻速運(yùn)動,F2的功率也為P0,則下列說法中正確的是(B)A.F2大于F1B.v1一定小于v2C.v1可能小于v2D.在相同的時間內(nèi),物體增加的機(jī)械能相同解析:設(shè)斜面與物體之間的動摩擦因數(shù)是,物體在沿斜面向上且平行斜面的力F1作用下,在斜面上做速度為v1的勻速運(yùn)動,則F1=mgsin +mgcos

11、 ;在與斜面夾角為的力F2作用下運(yùn)動時,有F2sin +N=mgcos ,F2cos =mgsin +N,由此可知,當(dāng)tan =時,對物體的拉力有最小值,所以F2不一定大于F1,故A錯誤.在第二種情況下,摩擦力比較小,則沿斜面向下的合外力較小,則F2cos 較小,由于兩種情況下,功率相等,由P=Fv可知速度v2較大,所以v1一定小于v2,在相等的時間內(nèi)力F和摩擦力做的總功較大,即增加的機(jī)械能較大,所以在相同的時間內(nèi),物體增加的機(jī)械能不相同,故C,D錯誤,B正確.9.(2018山東威海三模)(多選)水平地面上固定一傾角為=37的足夠長的光滑斜面,如圖所示,斜面上放一質(zhì)量為mA=2.0 kg、長l

12、=3 m的薄板A.質(zhì)量為mB=1.0 kg的滑塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))位于薄板A的最下端,B與A之間的動摩擦因數(shù)=0.5,開始時用外力使A,B靜止在斜面上,某時刻給滑塊B一個沿斜面向上的初速度v0=5 m/s,同時撤去外力,已知重力加速度g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8.下列說法正確的是(CD)A.在滑塊B向上滑行的過程中,A,B的加速度大小之比為35B.從A,B開始運(yùn)動到A,B相對靜止的過程所經(jīng)歷的時間為0.5 sC.從A,B開始運(yùn)動到A,B相對靜止的過程中滑塊B克服摩擦力所做的功為 JD.從A,B開始運(yùn)動到A,B相對靜止的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為 J解析:當(dāng)滑塊B沿薄板向上運(yùn)動時,B對A的摩擦力Ff=mBgcos 37=4.0 N,方向沿斜面向上,Ffv3,故小物塊從半圓形軌道最高點(diǎn)做平拋運(yùn)動h+2R=gt2,x=v2t聯(lián)立解得x=4.9 m故小物塊落地點(diǎn)距車左端為x-L=3.4 m.答案:(1)104.4 N方向豎直向下(2)3.4 m- 8 -