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考點10動能定理與功能關系 1、如圖,某同學用繩子拉動木箱,使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一速度,木箱獲得的動能一定( ) A.小于拉力所做的功 B.等于拉力所做的功 C.等于克服摩擦力所做的功 D.大于克服摩擦力所做的功 2、如圖所示,桌面高度為h,質(zhì)量為m的小球,從離桌面高H處自由落下,不計空氣阻力,假設桌面處的重力勢能為零,關于重力勢能的說法正確的是( ) A.重力勢能是矢量,有正負之分 B.剛開始下落時的重力勢能為mg(H+h) C.落地時的重力勢能為零 D.落地時的重力勢能為—mgh 3、如圖所示,水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與小物塊相連.彈簧處于自然長度時物塊位于點(圖中未標出).物塊的質(zhì)量為,,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為.現(xiàn)用水平向右的力將物塊從點拉至點,拉力做的功為.撤去拉力后物塊由靜止向左運動,經(jīng)點到達點時速度為零.重力加速度為.則上述過程中() A.物塊在點時,彈簧的彈性勢能等于 B.物塊在點時,彈簧的彈性勢能小于 C.經(jīng)點時,物塊的動能小于 D.物塊動能最大時,彈簧的彈性勢能小于物塊在點時彈簧的彈性勢能 4、如圖所示,一物體從長為L、高為h的光滑斜面頂端A由靜止開始下滑,則該物體滑到斜面底端B時的速度大小為( ) A. B. C. D. 5、如圖所示,在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體,拋出后物體落到比地面低h的海平面上.若以地面為零勢能面,不計空氣阻力,則下列說法中正確的是( ) A.物體上升到最高點時的重力勢能為 B.物體落到海平面時的重力勢能為-mgh C.物體在海平面上的動能為-mgh D.物體在海平面上的機械能為 6、如圖所示,光滑水平平臺上有一個質(zhì)量為m的物塊,站在地面上的人用跨過定滑輪的繩子向右拉動物塊,不計繩和滑輪的質(zhì)量及滑輪的摩擦,且平臺邊緣離人手作用點豎直高度始終為h.當人以速度v從平臺的邊緣處向右勻速前進位移x時,則() A.在該過程中,物塊的運動可能是勻速的 B.在該過程中,人對物塊做的功為 C.在該過程中,人對物塊做的功為 D.人前進x時,物塊的運動速率為 7、如圖所示,在高1.5的光滑平臺上有一個質(zhì)量為2的小球被一細線拴在墻上,球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧。現(xiàn)燒斷細線,小球被彈出,離開桌面后,落地時的速度方向與水平方向成60角,( )。則彈簧被壓縮時具有的彈性勢能為( ) A.10 B.15 C.20 D.25 8、如圖,兩根相同的輕質(zhì)彈簧,沿足夠長的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部擋板上,斜面固定不動.質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端.現(xiàn)用外力作用在物體上,使兩彈簧具有相同的壓縮量,若撤去外力后,兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧,則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程,下列說法正確的是( ) A.質(zhì)量大的物體最大速度較大 B.質(zhì)量大與質(zhì)量小的物體最大加速度相同 C.質(zhì)量大的物體的最大高度較大 D.從離開彈簧到速度第一次為零處,質(zhì)量大的物體時間較短 9、如圖所示,小物體從豎直彈簧上方離地高處由靜止釋放,其動能與離地高度的關系如圖所示.其中高度從下降到,圖象為直線,其余部分為曲線, 對應圖象的最高點,輕彈簧勁度系數(shù)為,小物體質(zhì)量為,重力加速度為.以下說法正確的是( ) A.小物體下降至高度時,彈簧形變量為0 B.小物體下落至高度時,加速度為0 C.小物體從高度下降到, 彈簧的彈性勢能增加了 D.小物體從高度下降到,彈簧的最大彈性勢能為 10、如圖,一半徑為、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置,直徑水平。一質(zhì)量為的質(zhì)點自點上方高度處由靜止開始下落,恰好從點進入軌道。質(zhì)點滑到軌道最低點時,對軌道的壓力為4,為重力加速度的大小。用表示質(zhì)點從點運動到點的過程中克服摩擦力所做的功。則( ) A. ，質(zhì)點恰好可以到達點 B. ，質(zhì)點不能到達點 C. ，質(zhì)點到達點后,繼續(xù)上升一段距離 D. ，質(zhì)點到達點后,繼續(xù)上升一段距離 11、如圖所示,小車靜止在光滑水平面上, 是小車內(nèi)半圓弧軌道的水平直徑,現(xiàn)將一小球從點正上方距點處由靜止釋放,小球由點沿切線方向經(jīng)半圓軌道后從點沖出,在空中能上升的最大高度為0.8,不計空氣阻力.下列說法正確的是( ) A.在相互作用過程中,小球和小車組成的系統(tǒng)動量守恒 B.小球離開小車后做豎直上拋運動 C.小球離開小車后做斜上拋運動 D.小球第二次沖出軌道后在空中能上升的最大高度為0.6 12、如圖所示,某生產(chǎn)廠家為了測定該廠所生產(chǎn)的玩具車的性能,將兩個完全相同的玩具車A、B并排放在兩平行且水平的軌道上,分別通過掛鉤連接另一個與玩具車等質(zhì)量的貨車(無牽引力),控制兩車以相同的速度v0做勻速直線運動。某時刻,通過控制器使兩車的掛鉤斷開,玩具車A保持原來的牽引力不變,玩具車B保持原來的輸出功率不變,當玩具車A的速度為2v0時,玩具車B的速度為1.5v0,則( ) A.在這段時間內(nèi)兩車的位移之比為6:5 B.玩具車A的功率變?yōu)樵瓉淼?倍 C.兩車克服阻力做功的比值為12:11 D.兩車牽引力做功的比值為5:1 13、如圖,質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上,小車AB段是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道,BC段是長為L的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點,一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點靜止開始沿軌道滑下,然后滑入BC軌道,最后恰好停在C點。已知小車質(zhì)量M=3m,滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.則( ) A.全程滑塊水平方向相對地面的位移R+L B.全程小車相對地面的位移大小 C.滑塊m運動過程中的最大速度 D.μ、L、R三者之間的關系為R=4μL 14、如圖所示,一個質(zhì)量為m的木塊,以初速度v0沖上傾角為θ的斜面,沿斜面上升L的距離后又返回運動。若木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,則: 1.木塊上升過程中重力的平均功率是多少?木塊的重力勢能變化了多少? 2.木塊從開始運動到返回到出發(fā)點的過程中斜面對木塊的滑動摩擦力做的功是多少?重力做的功是多少?全過程重力勢能變化了多少? 15、如圖所示,光滑水平面與豎直面內(nèi)的半圓形導軌在點銜接,導軌半徑為,一個質(zhì)量為的靜止物塊在處壓縮彈簧,在彈力的作用下獲得某一向右速度,當它經(jīng)過點進入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運動恰能完成半圓周運動到達點.求: 1.彈簧開始時的彈性勢能; 2.物體從點運動至點克服阻力做的功. 16、如圖所示,在光滑的水平平臺上有一質(zhì)量m=0.1kg的小球壓縮輕質(zhì)彈簧(小球與彈簧不拴連)使其具有Ep=0.2J的彈性勢能,平臺的B端連接兩個半徑都為R且內(nèi)壁都光滑的四分之一細圓管BC及細圓管CD,圓管內(nèi)徑略大于小球直徑,B點和D點都與水平面相切?，F(xiàn)釋放小球,小球彈出后進入細圓管,運動到B點時對上管壁有FN=1N的彈力。g取10m/s2,求: 1.細圓管的半徑R; 2.小球經(jīng)過D點時對管壁的壓力大小. 答案以及解析 1答案及解析： 答案：A 解析：受力分析,找到能影響動能變化的是那幾個物理量,然后觀測這幾個物理量的變化即可。木箱受力如圖所示: 木箱在移動的過程中有兩個力做功,拉力做正功,摩擦力做負功,根據(jù)動能定理可知即: ,所以動能小于拉力做的功,故A正確;無法比較動能與摩擦力做功的大小,CD錯誤。故選A 2答案及解析： 答案：D 解析： 3答案及解析： 答案：BC 解析：由于有摩擦,O點不在AB的中點,而是在AB中點的左側(cè)(如圖所示)。由題知AB=a, ,。根據(jù)功能關系,物塊在A點時,彈簧的彈性勢能,選項A錯誤;物塊在B點時,彈簧的彈性勢能,選項B正確;物塊在O點的動能,選項C正確;物塊動能最大時是物塊第一次回到平衡位置時,由受力分析不難得出該位置在O點的右邊,物塊受到的彈力和物塊受到的摩擦力大小相等,由于摩擦因數(shù)未知,則彈簧的彈性勢能與物塊在B點時彈簧的彈性勢能大小無法確定,選項D錯誤。 4答案及解析： 答案：D 解析： 5答案及解析： 答案：D 解析： 6答案及解析： 答案：B 解析： 7答案及解析： 答案：A 解析： 8答案及解析： 答案：D 解析：A.當題意可知彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為物塊的動能和重力勢能: ,所以可知質(zhì)量大的物體最大速度較小.故A錯誤; B.剛釋放瞬間: = ,可知質(zhì)量大的物體的加速度比較小.故B錯誤; C.設物塊上升的最大高度是h,則由:EP=mgh可知質(zhì)量大的物體的最大高度較小.故C錯誤; D.離開彈簧后物塊的加速度:a=gsinθ,大小是相等的,由于離開彈簧時質(zhì)量大的物體的加速度比較小,所以從離開彈簧到速度第一次為零處,質(zhì)量大的物體時間較短.故D正確. 故選:D 9答案及解析： 答案：D 解析：高度從下降到,圖象為直線,該過程是自由落體, 的坐標就是自由下落的高度,所以小物體下降至高度時,彈簧形變量為0,故A錯誤;物體的動能先增大,后減小,小物體下落至高度時,物體的動能與時的動能相同,由彈簧振子運動的對稱性可知,在時彈簧的彈力一定是重力的2倍;小物體下落至高度時,動能又回到0,說明是最低點,彈簧的彈力到達最大值,一定大于重力的2倍,所以此時物體的加速度最大,故B錯誤;小物體下落至高度時,物體的動能與時的動能相同,由彈簧振子運動的對稱性可知,在時彈簧的彈力一定是重力的2倍;此時彈簧的壓縮量,小物體從高度下降到,重力做功;物體從高度下降到,重力做功等于彈簧的彈性勢能增加,所以小物體從高度下降到,彈簧的彈性勢能增加了,故C錯誤;小物體從高度下降到,重力做功等于彈簧彈性勢能的增大,所以彈簧的最大彈性勢能為,故D正確。 考點:胡克定律、彈簧的、彈性勢能、功能關系。 10答案及解析： 答案：C 解析：質(zhì)點由靜止開始下落到最低點的過程中 由動能定理: 質(zhì)點在最低點: 由牛頓第三定律得: 聯(lián)立得，質(zhì)點由點到點的過程中在等高位置處的速度總小于由點到點下滑時的速度,故由點到點過程克服摩擦力做功,故質(zhì)點到達點后,會繼續(xù)上升一段距離,選項C正確。 11答案及解析： 答案：B 解析：小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零,水平方向系統(tǒng)動量守恒;但相互作用過程中系統(tǒng)整體所受合外力不為零,故系統(tǒng)動量不守恒,A錯誤. 小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒,小球由點離開小車時系統(tǒng)水平方向動量為零,小球與小車水平方向速度為零,小球離開小車后做豎直上拋運動,故B正確,C錯誤; 小球第一次在車中運動過程中,設為小球克服摩擦力做功大小,由動能定理得,解得,即小球第一次在小車中損失的機械能為0.2,由于小球第二次在車中運動時,對應位置處速度變小,因此小車給小球的彈力變小,摩擦力變小,摩擦力做功小于0.2,機械能損失小于0.2,因此小球再次離開小車時,能上升的高度大于,故D錯誤. 考點:動量守恒定律、動能定理 12答案及解析： 答案：C 解析：設掛鉤斷開瞬間的牽引力為F,車受的摩擦力大小f=F/2, 對A分析有: 對B分析有: P=Fv0 對A依動量定理有:(F-f)t=2mv0-mv0 , 解得:x1∶x2=12∶11。 A錯,克服阻力做功Wf=fx ∴,C對,牽引力做功, ∴,D錯, PA=F2v0=2P,B錯。 13答案及解析： 答案：B 解析： 14答案及解析： 答案：1. 2.摩擦力做的功;重力做的功WG總=0,重力勢能沒有變化。 解析：1.木塊向上運動的過程做勻減速直線運動,其平均速度,經(jīng)歷的時間,上升過程中重力做的功,所以木塊上升過程中重力的平均功率 (負號表示物體克服重力做功),木塊的重力勢能變化了。 2.木塊在斜面上運動受到的摩擦力,上升過程和返回過程滑動摩擦力大小相等,與運動的方向相反,總是做負功,所以全過程滑動摩擦力做的功。由于物體又回到了出發(fā)點,所以重力做的功WG總=0,全過程重力勢能沒有變化。 15答案及解析： 答案：1. 根據(jù)動能定理,可求得彈簧彈力對物體所做的功為 2.物塊在點僅受重力。據(jù)牛頓第二定律,有 從到根據(jù)動能定理,有 得 解析： 16答案及解析： 答案：1.根據(jù): 解得:vB=2m/s 解得:R=0.2m 2.小球由B點到D點的過程中根據(jù)動能定理得: 解得:FD=7N 根據(jù)牛頓第三定律知小球過D點時對管壁的壓力大小為7N