平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)與能量專題訓(xùn)練 一、 選擇題 1、以 10 m/s 的初速度從距水平地面 20 m 高的塔上水平拋出一個(gè)石子．不計(jì)空氣阻力，取 g＝10 m/s2，則石子拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)位移的大小為(C ) 2、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其線速度大小為3m/s，角速度為6rad/s，則下列相關(guān)計(jì)算量正確的是( D ) A．物體運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為1.5m／s2 B．物體運(yùn)動(dòng)的圓周半徑為2m C．物體在1s內(nèi)發(fā)生的位移為3m D．在0．1s內(nèi)物體通過的弧長(zhǎng)為0.3m 3、在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)盤上，有一個(gè)相對(duì)于盤靜止的物體，隨盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，關(guān)于它的受力情況，下列說法中正確的是（ B ） A．只受到重力和盤面的支持力作用 B．只受到重力、支持力和靜摩擦力的作用 C．除重力、支持力外，還受到向心力的作用 D．受到重力、支持力、靜摩擦力和向心力的作用 4、人站在h高處的平臺(tái)上，水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的物體，物體落地時(shí)的速度為v，以平臺(tái)為重力勢(shì)能的零點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，則有 ( B ) A．人對(duì)小球做的功是mv2/2 B．人對(duì)小球做的功是mv2/2 － mgh C．小球落地時(shí)的機(jī)械能是mv2/2 D．小球落地時(shí)的機(jī)械能是mv2/2 ＋ mgh 5、光滑水平面上的物體，在水平恒力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過路程s1速度達(dá)到v，又經(jīng)過路程s2速度達(dá)到2v，則在s1和s2兩段路程中，F(xiàn)對(duì)物體所做的功之比為 ( C ) A．1:1 B．1:2 C．1:3 D．1:4 6、關(guān)于重力勢(shì)能，下列說法中正確的是( D ) A．某個(gè)物體處于某個(gè)位置，重力勢(shì)能的大小是惟一確定的 B．重力勢(shì)能為零的物體，不可能對(duì)別的物體做功 C．物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其重力勢(shì)能一定不變 D．只要重力做功，物體的重力勢(shì)能一定變化 7、．汽車以 72 km / h 的速度通過凸形橋最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面的壓力是車重的 3 / 4 ，則當(dāng)車對(duì)橋面最高點(diǎn)的壓力恰好為零時(shí)，車速為（ B ） A．40 km / h B．40 m / s C．120 km / h D．120 m / s 8、如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，那么小球從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中（彈簧保持豎直），下列關(guān)于能的敘述正確的是 （ B） Ａ．彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小 Ｂ．小球的動(dòng)能先增大后減小 Ｃ．小球的重力勢(shì)能先增大后減小 Ｄ．小球和彈簧機(jī)械能總和先增大后減小 9、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（ D） A．物體必須受到恒力的作用 B．物體所受合力必須等于零 C．物體所受合力的大小可能變化 D．物體所受合力的大小不變，方向不斷改變 A C B 300 600 10、如圖所示，一物體從A點(diǎn)沿光滑面AB與AC分別滑到同一水平面上的B點(diǎn)與C點(diǎn)，則下列說法中正確的是 （ B） A．到達(dá)斜面底端時(shí)的速度相同 B．到達(dá)斜面底端時(shí)的動(dòng)能相同 C．沿AB面和AC面運(yùn)動(dòng)時(shí)間一樣長(zhǎng) D．沿AC面運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng) 11、質(zhì)量不同而具有相同動(dòng)能的兩個(gè)物體，在動(dòng)摩擦因數(shù)相同的水平面上滑行到停止，則（D） A．質(zhì)量大的滑行的距離大 B．質(zhì)量大的滑行的時(shí)間長(zhǎng) C．質(zhì)量大的滑行的加速度小 D．它們克服阻力做的功一樣多 12、關(guān)于彈性勢(shì)能，下列說法中正確的是（A） A．任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能 B．任何具有彈性勢(shì)能的物體不一定發(fā)生了彈性形變 C．彈性勢(shì)能不能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 D．彈簧的彈性勢(shì)能只跟彈簧被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度有關(guān) 13、①行駛中的汽車制動(dòng)后滑行一段距離，最后停下；②流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的光焰；③降落傘在空中勻速下降。上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是( D) A．物體的其它形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B．物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量 C．物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量 D．物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量 二、 計(jì)算題 L 1、．如圖所示，行車通過長(zhǎng)L=5m的吊索，吊著質(zhì)量m=1.0103kg的鋼材，以＝2m/s速度沿水平方向勻速行駛，行車突然停車。（g取10 m/s2）求： （1）行車在行駛過程中，吊鉤受到的拉力F； （2）行車突然停車的瞬間，吊鉤受到的拉力F′。 解： （1）由二力平衡條件知：F = mg = 104 N ① （2）由題意知，行車突然停車的瞬間，鋼材開始做圓周運(yùn)動(dòng)，其所受合力提供向心力，即：F′－mg= ② ∴F′= m（g +）= 1.08104 N ③ 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：①式3分；②③各式2分 2、如圖所示，半徑R＝0.9 m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點(diǎn)B與長(zhǎng)為l＝l m的水平面相切于B點(diǎn)，BC離地面高h(yuǎn)＝0.45 m，C點(diǎn)與一傾角為θ＝30的光滑斜面連接。質(zhì)量m＝1.0 kg的小滑塊從圓弧頂點(diǎn)D由靜止釋放，已知滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，取g＝10 m／s2。求：小滑塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面所需的時(shí)間。 解：D→C 動(dòng)能定理： 假設(shè)小滑塊平拋落至水平地面上 得t＝0.3s ⑦ 得 3、如圖所示，在水平光滑軌道PQ上有一個(gè)輕彈簧其左端固定，現(xiàn)用一質(zhì)量m=2.0kg的小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）將彈簧壓縮后釋放，物塊離開彈簧后經(jīng)過水平軌道右端恰好沿半圓軌道的切線進(jìn)入豎直固定的軌道，小物塊并進(jìn)入半圓軌道后恰好能沿軌道運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過最低點(diǎn)后滑上質(zhì)量M=8.0kg的長(zhǎng)木板，最后恰好停在長(zhǎng)木板最左端。已知豎直半圓軌道光滑且半徑R=0.5m，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，木板與水平地面間摩擦不計(jì)，取g=10m/s2。 （1）彈簧具有的彈性勢(shì)能； （2）小物塊滑到半圓軌道底端時(shí)對(duì)軌道的壓力； （3）木板的長(zhǎng)度。 4、如圖所示，在豎直平面內(nèi)，粗糙的斜面軌道AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B， C是最低點(diǎn)，圓心角∠BOC=37，D與圓心O等高，圓弧軌道半徑R=1.0m，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體，從D點(diǎn)的正上方E點(diǎn)處自由下落，DE距離h＝1.6m，物體與斜面AB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。取sin37o=0.6，cos37o=0.8， g=10m/s2。求：物體從E點(diǎn)開始下落，直至最后在光滑圓弧軌道做周期性運(yùn)動(dòng)，在此過程中系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量Q的大小。（假設(shè)斜面足夠長(zhǎng)） 解：因?yàn)?，mgsin37 o＞μmgcos37 o （或μ＜tan37 o） 所以，物體不會(huì)停在斜面上。物體最后以C為中心，B為一側(cè)最高點(diǎn)沿圓弧軌道做往返運(yùn)動(dòng)。 從E點(diǎn)開始直至穩(wěn)定，系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量 Q=△EP ⑧ △EP=mg（h+Rcos37 o）⑨ 聯(lián)立⑥、⑦解得Q=4.8（J）⑩ 5、小明站在水平地面上，手握不可伸長(zhǎng)的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地。如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長(zhǎng)為d,重力加速度為g。忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力。求： （1）求繩斷時(shí)球的速度大小和球落地時(shí)的速度大小。 （2）向繩能承受的最大拉力多大？ （3）改變繩長(zhǎng)，使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長(zhǎng)應(yīng)是多少？最大水平距離為多少？ （1）設(shè)繩段后球飛行時(shí)間為t，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有 豎直方向，水平方向 得 由機(jī)械能守恒定律，有 得 （2）設(shè)繩能承受的最大拉力大小為T，這也是球受到繩的最大拉力大小。 球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 由圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式，有 得 （3）設(shè)繩長(zhǎng)尾l，繩斷時(shí)球的速度大小為，繩承受的最大推力不變， 有 得 繩斷后球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直位移為，水平位移為x，時(shí)間為 有 得 當(dāng)時(shí)，有極大值，