1、优质文档优质文档温馨提示：此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。课时提升作业(十五)(40分钟 100 分)一、选择题(本大题共 7小题,每小题 8分,共 56分。每小题至少一个答案正确,选不全得 3分)1.(2013安庆模拟)如图是被誉为“豪小子”的华裔球员林书豪在 NBA赛场上投二分球时的照片。现假设林书豪准备投二分球前先曲腿下蹲再竖直向上跃起,已知林书豪的质量为 m,双脚离开地面时的速度为 v,从开始下蹲到跃起过程中重心上升的高度为 h,则下列说法正确的是 ( )A.从地面跃起过程中,地面对他所做的功为
2、0B.从地面跃起过程中,地面对他所做的功为 mv2+mgh12C.从下蹲到离开地面上升过程中,他的机械能守恒D.离开地面后,他在上升过程中处于超重状态,在下落过程中处于失重状态2.一个人站在阳台上,以相同的速率 v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出,不计空气阻力,则三球落地时的速率 ( )A.上抛球最大 B.下抛球最大C.平抛球最大 D.三球一样大3.(2013佛山模拟)如图所示,质量为 m的钩码在弹簧秤的作用下竖直向上运动,不计空气阻力。则 ( )优质文档优质文档A.若钩码做匀速运动,弹簧秤对钩码的拉力和钩码对弹簧秤的拉力一定平衡B.若钩码做匀加速运动,弹簧秤对钩码的拉力一定
3、等于钩码对弹簧秤的拉力C.若钩码做匀速运动,钩码的机械能守恒D.若钩码做匀减速运动,弹簧秤的拉力对钩码做正功4.(2013西安模拟)一小球自由下落,与地面发生碰撞,原速率反弹。若从释放小球开始计时,不计小球与地面发生碰撞的时间及空气阻力。则图中能正确描述小球位移 x、速度 v、动能 Ek、机械能 E与时间 t关系的是 ( )5.如图所示,劲度系数为 k的轻质弹簧,一端系在竖直放置的半径为 R的圆环顶点 P,另一端系一质量为 m的小球,小球穿在圆环上做无摩擦的运动。设开始时小球置于 A点,弹簧处于自然状态,当小球运动到最低点时速率为 v,对圆环恰好没有压力。下列分析正确的是 ( )A.从 A到
4、B的过程中,小球的机械能守恒B.从 A到 B的过程中,小球的机械能减少C.小球过 B点时,弹簧的弹力为 mg+mv2D.小球过 B点时,弹簧的弹力为 mg+mv226.(2012山东高考)将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v -t 图像如图所示。以下判断正确的是 ( )优质文档优质文档A.前 3 s内货物处于超重状态B.最后 2 s内货物只受重力作用C.前 3 s内与最后 2 s内货物的平均速度相同D.第 3 s末至第 5 s末的过程中,货物的机械能守恒7.(2013聊城模拟)如图所示,质量为 m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度
5、v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为 ,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对静止这一过程中,下列说法正确的是 ( )A.电动机做的功为 mv212B.摩擦力对物体做的功为 mv2C.传送带克服摩擦力做的功为 mv212D.电动机增加的功率为 mgv二、计算题(本大题共 3小题,共 44分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)8.(12分)某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为 Ff。轻杆向右移动不优质文档优质文档超过 l 时,装置可安全工作。一质量为 m的小车若以速度 v0撞
6、击弹簧,将导致轻杆向右移动 。轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面l4的摩擦。(1)若弹簧的劲度系数为 k,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量 x;(2)求为使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度 vm。9.(能力挑战题)(16 分)如图,MNP 为竖直面内一固定轨道,其圆弧段 MN与水平段 NP相切于 N,P端固定一竖直挡板。M 相对于 N的高度为 h,NP长度为 s。一物块自 M端从静止开始沿轨道下滑,与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。若在 MN段的摩擦可忽略不计,物块与 NP段轨道间的滑动摩擦因数为 ,求物块停止的地方与 N点距离的可能值。10.(201
7、2大纲版全国卷)(16 分)一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧,以速度 v0沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示,以沟底的 O点为原点建立坐标系 Oxy。已知,山沟竖直一侧的高度为 2h,坡面的抛物线方程为 y= x2,探险队员的质量为 m。12人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为 g。优质文档优质文档(1)求此人落到坡面时的动能;(2)此人水平跳出的速度为多大时,他落在坡面时的动能最小?动能的最小值为多少?答案解析1.【解析】选 A。从地面跃起过程中,地面对他有支持力但没有位移 ,所以地面对他不做功,故 A 对,B 错。从下蹲到离开
8、地面上升时,消耗体内化学能从而使他具有一定的动能,机械能增加,故 C 错。离开地面后无论上升还是下落都处于失重状态,D错。2.【解析】选 D。小球运动过程中机械能守恒 ,有 mv2= m +mgh,三球落地时速率12 12 v20相等,故 D 正确。3.【解析】选 B、D。由牛顿第三定律可知,弹簧秤对钩码的拉力与钩码对弹簧秤的拉力是一对作用力和反作用力,二者大小相等,故 A 错 B 对。只要钩码向上运动,无论是匀速还是匀减速上升,拉力总对钩码做正功,机械能不守恒,故 C 错 D 对。优质文档优质文档4.【解析】选 B、D。小球在运 动过程中,地面的作用力不做功,只有重力做功,所以加速度大小为
9、g,机械能守恒,故 B、D 正确。小球位移与时间的二次方成线性关系,故 A 错误。小球的动能与位移成线性关系 ,不与时间成线性关系,故 C 错误。5.【解析】选 B、C。从 A 到 B 的过程中,因弹 簧对小球做负功,小球的机械能将减少,A 错误,B 正确;在 B 点对小球应用牛顿第二定律可得:F B-mg=m ,解得v2FB=mg+m ,C 正确,D 错误。v2【变式备选】(2013 徐州模拟) 重 10N 的滑块在倾角为30的光滑斜面上,从 a 点由静止下滑,到 b 点接触到一个轻弹簧,滑块压缩弹簧到 c 点开始弹回,返回 b 点离开弹簧,最后又回到 a 点 ,已知 ab=1m,bc=0.
10、2m,那么在整个过程中,下列选项不正确的是 ( )A.滑块动能的最大值是 6JB.弹 簧 弹性势能的最大值是 6JC.从 c 到 b 弹簧的弹力对滑块做的功是 6JD.整个过程系统机械能守恒【解析】选 A。滑块和弹簧组成的系统,在滑块 的整个运动过程中,只发生动能、重力势能和弹性势能之间的相互转化,系统的机械能守恒,D 正确;滑块从 a 到 c,重力势能减小了 mg sin30=6J,全部转化为弹簧的弹性势能,A 错误,B 正确;从 ca到 b 弹簧恢复原长,通过弹簧的弹力对滑块做功,将 6J 的弹性势能全部转化为滑块的机械能,C 正确。优质文档优质文档6.【解析】选 A、C。由 货 物运动的
11、 v -t 图像可知,前 3s 内货物向上做匀加速直线运动,货物处于超重状态,A 正确;最后 2 s 内货物向上做匀减速直线运动,加速度为-3 m/s2,说明货物除受重力外,还受其他力的作用,B 错误; 由平均速度公式 =v得,前 3s 内与最后 2s 内货物的平均速度都 为 3m/s,C 对;第 3s 末至第 5 sv0+2末的过程中,货物的速度不变,动能不变,重力势能增加,故机械能增加,D 错误。7.【解析】选 D。由能量守恒定律知,电动机做的功等于物体 获得的动能和由于摩擦而产生的热量,故 A 错;对物体受力分析知,仅有摩擦力对物体做功,由动能定理知,B 错;传送带克服摩擦力做功等于摩擦
12、力与传送带对地位移的乘积,而易知这个位移是物体对地位移的两倍,即 W=mv2,故 C 错; 由功率公式易知传送带增加的功率为 mgv,故 D 对。【总结提升】摩擦力做功的误区分析常见误区分析:(1) 误区之一 :计算摩擦力做功时,误把物体的长度当成物体对地位移。解决办法:规范作出物体运动过程的分析示意图,标出物体的受力情况以及运动位移;同时切记力对物体做的功等于该力与物体对地位移的乘积。(2)误区之二:误把外力做的功当做系 统机械能的增量。解决办法:认真分析系统内各种能量的变化,不能遗漏对任何一种能量改变的分析;同时对能量守恒定律和功能关系要深刻理解,如果系统内除机械能改变之外,无其他能量变化
13、,如内能的增加,则外力(除重力之外) 做的功就等于系统机械能的增量。如果有系统的内力做功情况且之和不为零,系统内有其他形式的能的转化,用能量守恒定律求解。8.【解题指南】解答本题时可按以下思路分析:优质文档优质文档(1)根据胡克定律求解弹簧的压缩量;(2)小车 每次撞 击时克服弹簧的弹力做功相同;(3)撞击时 小 车克服弹力和摩擦力做功。【解析】(1) 轻 杆开始移动时,弹簧的弹力F=kx (2 分)且 F=Ff (2 分)解得 x= (2 分)F(2)设轻 杆移 动前小车对弹簧所做的功为 W,则小车从撞击到停止的过程中由动能定理得-F f -W=0- m (2 分)l4 12 v20同理,小
14、车以 vm 撞击弹簧时-Ffl-W=0- m (2 分)12 v2解得 vm= (2 分)v20+32答案：(1) (2)F v20+329.【解析】根据功能关系,在物块从开始下滑到静止的过程中,物块重力势能减小的数值 Ep 与物块克服摩擦力所做功的数值 W 相等,即Ep=W (2 分)设物块质量为 m,在水平轨道上滑行的总路程为 s,则 Ep=mgh (2 分)W=mgs (2 分)设物块在水平轨道上停住的地方与 N 点的距离为 d。若物 块在与 P 碰撞后,在到达圆弧形轨道前停止,则优质文档优质文档s=2s-d (2 分)联立式得 d=2s- (2 分)h此结果在 2s 时有效。若 2s,
15、则物块与 P 碰撞后,可再一次滑上圆弧形轨道,滑h h下后在水平轨道上停止,此时有 s=2s+d (3 分)联立式得 d= -2s (3 分)h答案：物块停止的位置距 N 的距离可能为 2s- 或 -2sh h10.【解析】(1)设该队员在空中做平抛运动的时间为 t,运动到另一坡面的落点坐标(x,y), 则 有 x=v0t (2 分)2h-y= gt2 (2 分)12依题意有:y= x2 (2 分)12根据机械能守恒,此人落到坡面的动能 Ek= m +mg(2h-y) (2 分)12 v20联立以上各式得:E k= m( + ) (2 分)12 v20 42220+(2)把式变形,得 Ek=
16、m( - )2+ mgh (2 分)12 v20+ 220+32当式中的平方项为零时,即 v0= ,动能 Ek 最小。g最小的动能 Ekmin= mgh。 (4 分)32优质文档优质文档答案：(1) m( + )12 v20 42220+(2) mghg32【总结提升】机械能守恒定律应用三要点(1)正确 选取研究 对象,必须明确机械能守恒定律针对的是一个系统,而不是单个物体。(2)灵活 选取零 势能位置,重力势能常选最低点或物体的初始位置为零势能位置,弹性势能选弹簧原长为零势能位置。(3)运用机械能守恒定律解题的关键在于确定“一个过程” 和“两个状态”。所谓“ 一个过程”是指研究 对象所 经历的力学过程,了解研究对象在此过程中的受力情况以及各力的做功情况;“两个状态” 是指研究对象在此过程中的开始和结束时所处的状态,找出研究对象分别在初状态和末状态的动能和势能。关闭 Word 文档返回原板块
