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1、1
2
2020 -2021 學(xué)年第二學(xué)期高一物理人教版(2019)必修第二冊 8.3 動能
和動能定理培優(yōu)練習(xí)
一、單選題
1.如圖所示,在豎直平面內(nèi),一物體以 6m/s 的初速度從 A 點(diǎn)沿 AB 圓弧下滑到 B 點(diǎn),速率仍為 6m/s, 若物體以 7m/s 的初速度從 A 點(diǎn)沿同一路徑滑到 B 點(diǎn)則物體到達(dá) B 點(diǎn)的速率( )
A.大于 7m/s
C.等于 7m/s
B.小于 7m/s
D.不能確定
2.一輛質(zhì)量為 2.0×103
kg 的汽車在平直公路上行駛,它的加速度與位移關(guān)系圖像如圖所示,在 0~
2、
8m 過程中汽車增加的動能為( )
A.1.2×104J B.2.4×104J C.3.6×104J D.4.8×104J
3.有兩條雪道平行建造,左側(cè)相同而右側(cè)有差異,一條雪道的右側(cè)水平,另一條的右側(cè)是斜坡。某
滑雪者保持一定姿勢坐在雪橇上不動,從 h 高處的 A 點(diǎn)由靜止開始沿傾角為 θ 的雪道下滑,最后停
在與 A 點(diǎn)水平距離為 s 的水平雪道上。接著改用另一條雪道,還從與 A 點(diǎn)等高的位置由靜止開始下
滑,結(jié)果能沖上另一條傾角為 α 的雪道上 h 高處的 E 點(diǎn)停下。若動摩擦因數(shù)處處相同,且不考慮雪 橇在路徑轉(zhuǎn)折處的能量損失,則( )
O
3、 O
A.動摩擦因數(shù)為 tan θ
B.動摩擦因數(shù)為
h
1
s
C.傾角 α 一定大于 θ
D.傾角 α 可以大于 θ
4.如圖所示,傾角 θ=37°的斜面 AB 與水平面平滑連接于 B 點(diǎn),A、B 兩點(diǎn)之間的距離 x =3m,質(zhì)
0
量 m=3kg 的小物塊與斜面及水平面間的動摩擦因數(shù)均為 μ=0.4。當(dāng)小物塊從 A 點(diǎn)由靜止開始沿斜
面下滑的同時(shí),對小物塊施加一個(gè)水平向左的恒力 F(圖中未畫出),取 g=10m/s2
。若 F=10N,小
物塊從 A 點(diǎn)由靜止開始沿斜面運(yùn)動到 B 點(diǎn)時(shí)撤去恒力 F
4、,求小物塊在水平面上滑行的距離 x 為(sin37° =0.6,cos37° =0.8)( )
A.5.7m B.4.7m C.6.5m D.5.5m
5.兩小球 A 和 B 分別用不可伸長的輕繩懸在等高的 和 點(diǎn),A 球的懸線比 B 球的懸線長。把
1 2
兩球的懸線均拉到水平后將小球無初速釋放,小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),其向心加速度關(guān)系為( )
A.
a a
A
B
D.質(zhì)量未知,無法比較
6.一質(zhì)量為 m 的物體放在光滑的水
5、平面上,今以恒力 F 沿水平方向推該物體,在相同的時(shí)間間隔 內(nèi),下列說法正確的是( )
A.物體的位移相等
C.F 的平均功率相等
B.物體速度的變化量相等
D.物體動能的變化量相等
0
m g
7.在粗糙水平地面上豎直放置一如圖所示裝置該裝置上固定一光滑圓形軌道,總質(zhì)量為 M。一質(zhì)量
為 m 的小球在圓形軌道最低點(diǎn) A 以水平初速度 v 向右運(yùn)動,恰好能通過圓形軌道最高點(diǎn) B,該裝置
始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則在小球由 A 點(diǎn)到 B 點(diǎn)的過程中(重力加速度取 g),下列說法正確的是( )
A.當(dāng)小球運(yùn)動與圓心等高處的 C 點(diǎn)
6、時(shí),裝置對地面的摩擦力方向向左
B.當(dāng)小球運(yùn)動到 B 點(diǎn)時(shí),裝置對地面的壓力大小為 Mg+mg
C.當(dāng)小球在 A 點(diǎn)時(shí),裝置對地面的壓力大小為 Mg+6mg
D.小球運(yùn)動到與圓心等高處的 C 點(diǎn)時(shí),裝置對地面的壓力大小為 Mg+mg
8.有一種被稱為“魔力陀螺”的玩具如圖甲所示,陀螺可在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)而不脫落,好像軌道對它
施加了魔法一樣,它可等效為一質(zhì)點(diǎn)在圓軌道外側(cè)運(yùn)動模型,如圖乙所示。在豎直平面內(nèi)固定的強(qiáng) 磁性圓軌道半徑為 R , A 、 B 兩點(diǎn)分別為軌道的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)沿軌道外側(cè)做完整的圓周運(yùn)
動,受圓軌道的強(qiáng)磁性引力始終指向圓心
7、O
且大小恒為 F ,當(dāng)質(zhì)點(diǎn)以速率
v =
gR
通過 A 點(diǎn)時(shí),
對軌道的壓力為其重力的 7 倍,不計(jì)摩擦和空氣阻力,質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為 ,重力加速度為 ,則( )
A.強(qiáng)磁性引力的大小
F =7 mg
B.質(zhì)點(diǎn)在 A 點(diǎn)對軌道的壓力小于在 B 點(diǎn)對軌道的壓力
C.只要質(zhì)點(diǎn)能做完整的圓周運(yùn)動,則質(zhì)點(diǎn)對 A 、 B 兩點(diǎn)的壓力差恒為
5mg
D.若強(qiáng)磁性引力大小為 2 F ,為確保質(zhì)點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動,則質(zhì)點(diǎn)通過 B 點(diǎn)的最大速率為
15gR
9.由于空氣阻力的影響,炮彈的實(shí)際飛行軌跡不
8、是拋物線,而是“彈道曲線”,如圖中實(shí)線所示。圖 中虛線為不考慮空氣阻力情況下炮彈的理想運(yùn)動軌跡,O、a、b、c、d 為彈道曲線上的五點(diǎn),其中 O 點(diǎn)為發(fā)射點(diǎn),d 點(diǎn)為落地點(diǎn),b 點(diǎn)為軌跡的最高點(diǎn),a、c 為運(yùn)動過程中經(jīng)過的距地面高度相等的兩 點(diǎn)。下列說法正確的是( )
A.到達(dá) b 點(diǎn)時(shí),炮彈的速度為零
B.到達(dá) b 點(diǎn)時(shí),炮彈的加速度為零
C.炮彈由 О 點(diǎn)運(yùn)動到 b 點(diǎn)的時(shí)間小于由 b 點(diǎn)運(yùn)動到 d 點(diǎn)的時(shí)間
D.炮彈經(jīng)過 a 點(diǎn)時(shí)的速度大小等于經(jīng)過 c 點(diǎn)時(shí)的速度大小
10.一小物塊從粗糙的斜面底端,以平行于斜面的初速度
v
0
9、
沿斜面向上運(yùn)動,則( )
A.斜面的傾角越小,物塊上升的高度越大
B.斜面的傾角越大,物塊上升的高度越大
C.物塊的質(zhì)量越小,上升的高度越大
D.物塊的質(zhì)量越大,上升的高度越大
11
.如圖所示,水平地面上不同位置的三個(gè)物體沿三條不同的路徑拋出,最終落在同一點(diǎn),三
條路徑的最高點(diǎn)是等高的,若忽略空氣阻力的影響,下列說法正確的是( )
0
A.沿三條路徑拋出的物體落地速率相等
B.沿路徑 3 拋出的物體在空中運(yùn)動的時(shí)間最長
C.三個(gè)物體拋出時(shí)初速度的豎直分量相等
D.三個(gè)物體落地時(shí)重力做功的功率都相等
10、
12.如圖所示,質(zhì)量為 0.1kg 的電動小車(視為質(zhì)點(diǎn))在 A 點(diǎn)以恒定功率啟動,并駛上足夠長的水
平軌道 AB,經(jīng)過一定時(shí)間后關(guān)閉電動機(jī),然后沖上半徑為 0.32m 的圓環(huán),恰好經(jīng)過圓環(huán)最高點(diǎn) C。
回到圓環(huán)最低點(diǎn) B 后,又沿水平軌道 BE 進(jìn)入半徑亦為
0.32m
的圓管最低點(diǎn) E(管的尺寸忽略不計(jì)),
已知 BE 長為1m ,小車在 AB、BE 段所受阻力為車重的 0.25 倍,其余部分阻力均忽略不計(jì),則( )
A.小車通過 C 點(diǎn)時(shí)對圓環(huán)的壓力為 mg
B.小車能通過圓管的最高點(diǎn) F
C.電動小車輸出的機(jī)械功率
11、不能小于1W
D.若僅把圓環(huán)和圓管位置互換,小車仍能通過圓環(huán)的最高點(diǎn) C
13.如圖所示,ABC 和 ABD 為兩個(gè)光滑固定軌道,AB、E 在同一水平面,C、D、E 在同一豎直線
上,D 點(diǎn)距水平面的高度為 5m,C 點(diǎn)的高度為 10m,一滑塊從 A 點(diǎn)以初速度 v 分別沿兩軌道滑行
到 C 或 D 處后水平拋出。要求從 C 點(diǎn)拋出時(shí)的射程比從 D 點(diǎn)拋出時(shí)的小,則滑塊在 A 點(diǎn)的初速度 大小可能為(g=10m/s2)( )
a
a
0
A.12m/s B.14m/s C.16m/s D.18m/s
14.小球沿如圖所示的光滑彎曲軌道由靜
12、止滑下,軌道的圓環(huán)頂端有一個(gè)缺口AB,對稱于通過環(huán)體
中心的豎直線,已知圓環(huán)的半徑為 R,缺口的圓心角∠AOB=2 ,則下列說法正確的是()
A.h 取合適的值,小球到達(dá) A 點(diǎn)的速度可以為零
B.如 h=2R,小球滑過軌道最低點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力等于小球重力的 6 倍
C.如 a =60°,當(dāng) h=2.5R 時(shí),小球可以飛過缺口無碰撞的經(jīng)過 B 點(diǎn)回到圓環(huán)
D.如果 的大小可以改變,要使小球飛過缺口無碰撞的經(jīng)過 B 點(diǎn)回到圓環(huán),h 的最小值為 2R 二、解答題
15.一質(zhì)量為 0.5 kg 的小物塊放在水平地面上的 A 點(diǎn),距離 A 點(diǎn) 5 m 的位置 B
13、 處是一面墻,如圖所
示。物塊以 v =9 m/s 的初速度從 A 點(diǎn)沿 AB 方向運(yùn)動,在與墻壁碰撞前瞬間的速度為 7 m/s,碰后以 6 m/s 的速度反向運(yùn)動直至靜止。g 取 10 m/s2
(1)求物塊與地面間的動摩擦因數(shù) μ;
(2)若碰撞時(shí)間為 0.05 s,求碰撞過程中墻面對物塊的平均作用力 F;
(3)求物塊在反向運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功 W。
1
2
16.如圖所示,用兩根長度均為
l
的輕繩將一重物懸掛在水平的天花板下,輕繩與天花板的夾角為 θ,
整個(gè)系統(tǒng)靜止,求:
(1)系統(tǒng)靜止時(shí)每根輕繩
14、對 m 的拉力 T;
(2)現(xiàn)將一根輕繩剪斷,當(dāng)小球擺至最低點(diǎn)時(shí),求輕繩中的拉力 T′,以及當(dāng) θ 為某一值時(shí)
T
T
的最大值。
17.如圖所示,內(nèi)壁光滑半徑大小為 R 的圓軌道豎直固定在桌面上,一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球靜止在軌
道底部 A 點(diǎn)?,F(xiàn)用小錘沿水平方向快速擊打小球,擊打后迅速移開,使小球沿軌道在豎直面內(nèi)運(yùn)動。
當(dāng)小球回到 A 點(diǎn)時(shí),再次用小錘沿運(yùn)動方向擊打小球,通過兩次擊打,小球才能運(yùn)動到圓軌道的最
高點(diǎn)。已知小球在運(yùn)動過程中始終未脫離軌道,在第一次擊打過程中小錘對小球做功W ,第二次擊
打過程中小錘對小球做功 W =kW
15、。設(shè)先、后兩次擊打過程中小錘對小球做功全部用來增加小球的動 能,求:
(1)W 的范圍;
1
(2)k 的范圍。
18.如圖所示,傳送帶AB
長為
l
,與水平面夾角為 θ,以不變的速率 v 將質(zhì)量為 m、初速度為零的
工件從底端運(yùn)送到頂端,已知工件到達(dá) B 端前已經(jīng)與傳送帶共速,工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù) 為 μ,重力加速度為 g。求∠
(1)傳送過程中摩擦力對工件做的功;
(2)傳送過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量。
參考答案
1.B 2.B 3.B 4.B 5.B 6.B 7.C 8.A 9.C 10.B 11.C 12.C 13.C 14.C
15.(1)0.32;(2)130 N,方向向左;(3)9 J
16.(1) T =
mg
2sin
q
;(2)
T ' =3mg -2 mg sin
q
;
9
4
17.(1)
W
1
mgR
;(2)
k
3
2
18.(1) mgl sin
q
1
+ mv
2
2
;(2)
2(
mmv 2 cos q mcos q-sin
q)