1、课时作业(二十五)第25讲用能量观点分析综合问题1如图K251所示，一个可视为质点的质量为m的小球以初速度v飞出高为H的桌面，当它经过距离地面高为h的A点时，所具有的机械能是(以桌面为零势能面，不计空气阻力)()图K251A.mv2B. mv2mghC. mv2mghD. mv2mg(Hh)22011巢湖模拟从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h.设上升和下降过程中空气阻力大小恒为f.下列说法正确的是()A小球上升的过程中动能减少了mghB小球上升和下降的整个过程中机械能减少了fhC小球上升的过程中重力势能增加了mghD小球上升和下降的整个过程中动能减少了fh3一带电小球在空
2、中由A点运动到B点的过程中，受重力和电场力作用若重力做功3 J，电场力做功1 J，则小球的()A重力势能增加3 JB电势能增加1 JC动能减少3 JD机械能增加1 J4如图K252所示，一小球自A点由静止自由下落 到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由ABC的运动过程中()图K252A小球和弹簧的总机械能守恒B小球的重力势能随时间均匀减少 C小球在B点时动能最大D小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量5如图K253所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连
3、开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度下列有关该过程的分析正确的是()图K253AB物体的机械能一直减小BB物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和CB物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量D细线拉力对A物体做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量6如图K254所示，倾斜的传送带保持静止，一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动，同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中，与传送带保持静止时相比()图K254A所用的时间变长B所用的时间不变C克服摩擦力所做的功变大D系统产生的内能变大720
4、11重庆模拟半径为R的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶的最低点，如图K255所示小车以速度v向右匀速运动，当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆桶中上升的高度不可能的是()图K255A等于B大于C小于 D等于2R82012郑州模拟一个人站在商店自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速运动，如图K256所示则()图K256A踏板对人做的功等于人的机械能的增加量B踏板对人的支持力做的功等于人的机械能的增加量C克服人的重力做的功等于人的机械能增加量D对人做功的只有重力和踏板对人的支持力92012兖州检测如图K257所示，置于足够长斜面上的盒子A内放有光滑球B，B恰与A前、后壁接触，斜面光滑且固定于
5、水平地面上一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接，另一端与A相连今用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中()图K257A弹簧的弹性势能一直减小直至为零BA对B做的功等于B机械能的增加量C弹簧弹性势能的减少量等于A和B机械能的增加量DA所受重力做功和弹簧弹力做功的代数和小于A动能的增加量102011山东卷如图K258所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在处相遇(不计空气阻力)则()图K258A两球同时落地 B相遇时两球速度大小相等 C从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增
6、加量D相遇后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等112011濮阳一模如图K259所示，物块一次沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点，另一次沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端B点，ACCB.物块与两轨道间的动摩擦因数相同，不考虑物块在C点处撞击的因素，则在物块两次下滑过程中，下列说法正确的是()图K259A物块受到摩擦力相同B沿轨道1下滑时的位移较小C物块滑至B点时速度大小相同D两种情况下损失的机械能相同122011苏北模拟如图K2510所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度x5 m，轨道CD足够长
7、且倾角37，A、D两点离轨道BC的高度分别为h14.30 m、h21.35 m现让质量为m的小滑块自A点由静止释放已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s2，sin370.6，cos370.8.求：(1)小滑块第一次到达D点时的速度大小；(2)小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔；(3)小滑块最终停止的位置距B点的距离图K2510课时作业（二十五）【课前热身】1A解析 小球平抛过程机械能守恒，其在任意位置的机械能都等于飞离桌面时的机械能E0mv2，选项A正确2C解析 根据动能定理，上升的过程中动能减少量等于小球克服重力和阻力做的功，为mghfh，小球上升和下降的整
8、个过程中动能减少量和机械能的减少量都等于全程中克服阻力做的功2fh，选项A、B、D错误，选项C正确. 3AD解析 由功能关系可知，克服重力所做的功等于重力势能增加量，为3 J，故选项A正确；电场力所做的功等于电势能的减少量，为1 J，故选项B错误；合外力做的功等于动能的变化量，为2 J，故选项C错误；重力以外的其他力所做的功等于机械能的变化量，为1 J，故选项D正确4AD解析 对小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧的弹力做功，机械能守恒，选项A正确；小球的运动不是匀速直线运动，选项B错误；小球的平衡位置在B、C之间，它在平衡位置的动能最大，选项C错误；该过程中重力势能减少，弹性势能增大，动能的
9、增量为零，根据能量守恒定律，选项D正确【技能强化】5ABD解析 由静止释放B到B达到最大速度的过程中，B一直要克服绳的拉力做功，根据功能关系可知，B物体的机械能一直减小，选项A正确；根据动能定理，重力与拉力做功之和也正是B所受的合外力做的功，选项B正确；根据能量转化和守恒定律可知，B物体减少的机械能等于弹簧增加的弹性势能与A增加的动能之和，选项C错误；根据功能关系可知，细线拉力对A做的功等于A物体和弹簧所组成的系统机械能的增加量，选项D正确6BD解析 传送带运动时，木块所受摩擦力仍然是沿传送带向上，木块一直向下加速运动，加速度不变，因而滑到底端所用时间不变，选项B正确，选项A、C错误；由于传送
10、带运动时木块和传送带间的相对位移变大，故因摩擦力产生的内能也将增多，故选项D正确7B解析 小球沿圆桶上滑过程中机械能守恒，若小球到达圆桶的水平直径以下某位置时速度为零，则由机械能守恒定律mgh0mv2，解得h；若小球能通过与圆桶中心等高的位置，但不能通过圆桶最高点，则小球在圆心上方某位置脱离圆桶，斜抛至最高点，设在最高点速度为v，则由机械能守恒定律，有mghmv2mv2，解得h；若小球能通过圆桶最高点，小球在圆桶中上升的高度等于2R，所以选项A、C、D是可能的8A解析 人随扶梯向上加速运动过程中，受支持力、重力和静摩擦力作用，支持力和静摩擦力对人均做正功，根据机械能的增量等于重力以外其他力做的
11、功知，支持力和静摩擦力对人做的功等于人的机械能的增加量，所以只有选项A正确9BC解析 运动过程中，弹簧由收缩状态伸长，A达到最大速度时，A和B的加速度为零，根据受力分析知，弹簧必处于收缩状态，则弹簧的弹性势能减小但不为零，选项A错误；根据B机械能的增量等于除重力外其他力做的功知，A对B做的功等于B的机械能的增加量，选项B正确；运动过程中弹簧、A和B组成的系统机械能守恒，所以弹簧弹性势能的减少量等于A和B机械能的增加量，选项C正确；根据动能定理，重力、弹簧弹力及B对A侧壁的压力对A做功的代数和等于A动能的增加量，因B对A侧壁的压力对A做负功，所以A所受重力做的功和弹簧弹力做的功的代数和大于A动能
12、的增加量，选项D错误10C解析 两球经过相同的时间，在处相遇，则对b小球列方程可得，gt2，对a小球则有v0tgt2，两式联立可得，v0gt，即相遇时，a小球的速度为vav0gt0，b小球的速度为gt，选项B错误；从相遇开始，a向下做初速度为零的匀加速直线运动，b小球以一定的速度向下做匀加速直线运动，且二者加速度相同，均为g，故b球先落地，选项A错误；从开始运动到相遇，a的速度由gt变为0，b的速度由0变为gt，两球质量相同，所以a动能的减少量等于b动能的增加量，选项C正确；相遇后的任意时刻，b的速度一直大于a的速度，两球质量相同，由PFv可得，选项D错误11CD解析 物块沿轨道1滑下来时，设
13、斜面的倾角为，轨道1长为l，A点在水平面上的投影为A，A到水平面的距离为h，由动能定理，有：mghmgcoslmv，即mghmgABmv，同理可得，物块沿轨道2滑下时，有mghmgABmv，也就是沿两轨道下滑时，摩擦力做功一样多，但摩擦力不同，所以选项C、D正确，选项A错误；位移是从初位置指向末位置的有向线段，故位移相同，选项B错误【挑战自我】12(1)3 m/s(2)2 s(3)1.4m解析 (1)小滑块从ABCD过程中，由动能定理得mg(h1h2)mgxmv0解得：vD3 m/s(2)小滑块从ABC过程中，由动能定理得mgh1mgxmv解得：vC6 m/s小滑块沿CD段上滑的加速度大小agsin6 m/s2小滑块沿CD段上滑到最高点的时间t11 s由对称性可知，小滑块从最高点滑回C点的时间t2t11 s故小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔tt1t22 s(3)小滑块自A点由静止释放至小滑块最终停止，设小滑块在水平轨道上运动的总路程为x总，由动能定理，有mgh1mgx总解得x总8.6 m故小滑块最终停止的位置距B点的距离为2xx总1.4 m