1、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。课堂素养达标1.在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()A.他的动能减少了FhB.他的重力势能增加了mghC.他的机械能减少了(F-mg)hD.他的机械能减少了Fh【解析】选D。由动能定理,Ek=mgh-Fh,动能减少了Fh-mgh,A选项不正确;他的重力势能减少了mgh,B选项错误;他的机械能减少了E=Fh
2、,C选项错误,D选项正确。2.如图所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b。a球质量为m,静置于地面;b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为()A.hB.1.5hC.2hD.2.5h【解析】选B。在b球落地前,a、b球组成的系统机械能守恒,且a、b两球速度大小相等,根据机械能守恒定律可知:3mgh-mgh=(m+3m)v2,v=,b球落地时,a球高度为h,之后a球向上做竖直上抛运动,在这个过程中机械能守恒,mv2=mgh,h=,所以a球可能达到的最大高度为1.5h,B项正确。【补偿训练】如图所示,在动摩擦
3、因数为0.2的水平面上有一质量为3 kg的物体被一个劲度系数为120 N/m的压缩轻质弹簧突然弹开,物体离开弹簧后在水平面上继续滑行了1.3 m 才停下来,下列说法正确的是(g取10 m/s2)()A.物体开始运动时弹簧的弹性势能Ep=7.8 JB.物体的最大动能为7.8 JC.当弹簧恢复原长时物体的速度最大D.当物体速度最大时弹簧的压缩量为x=0.05 m【解析】选D。物体离开弹簧后的动能设为Ek,由功能关系可得:Ek=mgx1=7.8 J,设弹簧开始的压缩量为x0,则弹簧开始的弹性势能Ep=mg(x0+x1)=7.8 J+mgx07.8 J,A错误;当弹簧的弹力kx2=mg时,物体的速度最
4、大,得x2=0.05 m,D正确,C错误;物体在x2=0.05 m到弹簧恢复原长的过程做减速运动,故最大动能一定大于7.8 J,故B错误。3.(多选)如图所示,小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动,到达最高点B后返回A,C为AB的中点。下列说法中正确的是()A.小球从A出发到返回A的过程中,位移为零,合力做功为零B.小球从A到C过程与从C到B过程,减少的动能相等C.小球从A到B过程与从B到A过程,损失的机械能相等D.小球从A到C过程与从C到B过程,速度的变化量相等【解析】选B、C。小球从A出发到返回A的过程中,位移为零,重力做功为零,支持力不做功,摩擦力做负功,所以A选项错误;从A到B的过
5、程与从B到A的过程中,位移大小相等,方向相反,损失的机械能等于克服摩擦力做的功,所以C选项正确;小球从A到C过程与从C到B过程,位移相等,合力也相等,方向与运动方向相反,所以合力做负功,大小相等,所以减少的动能相等,因此,B选项正确;小球从A到C过程与从C到B过程中,减少的动能相等,而动能的大小与质量成正比,与速度的平方成正比,所以D错误。4.如图所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K,一条不可伸长的轻绳绕过K分别与物块A、B相连,A、B的质量分别为mA、mB。开始时系统处于静止状态。现用一水平恒力F拉物块A,使物块B上升。已知当B上升距离为h时,B的速度为v。求此过程中物块A克服摩擦
6、力所做的功。重力加速度为g。【解析】由于连接A、B的绳子在运动过程中未松,故A、B有一样的速度大小及位移大小,对AB系统,由动能定理有:Fh-W-mBgh=(mA+mB)v2求得:W=Fh-mBgh-(mA+mB)v2答案:Fh-mBgh-(mA+mB)v2【补偿训练】如图,倾角=37的光滑且足够长的斜面固定在水平面上,在斜面顶端固定一个半径和质量不计的光滑定滑轮D,质量均为m=1 kg的物体A和B用一劲度系数k=240 N/m 的轻弹簧连接,物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与小环C连接,轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行,小环C穿过竖直固定的
7、光滑均匀细杆。当环C位于Q处时整个系统静止,此时绳与细杆的夹角=53,且物体B对挡板P的压力恰好为零。已知sin37=0.6,cos37=0.8,g取10 m/s2。(1)当环C位于Q处时,求绳子的拉力T和小环C的质量M;(2)现让环C从位置R由静止释放,位置R与位置Q关于位置S对称,图中SD水平且长度为d=0.2 m,求:小环C运动到位置Q的速率v;小环C从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT。【解析】(1)先以AB组成的整体为研究对象,AB系统受到重力、支持力和绳子的拉力处于平衡状态根据平衡条件得:绳子的拉力为:T=2mgsin解得:T=12 N以C为研究对象,对其受力分析,如图根
8、据平衡条件得:Tcos53=Mg解得:M=0.72 kg(2)环从位置R运动到Q位置的过程中,对小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒:Mg(2dcot)=Mv2+m其中:vA=vcos两式联立可得:v=2 m/s由题意,开始时B恰好对挡板没有压力,所以B受到重力、支持力和弹簧的拉力,弹簧处于伸长状态;对B受力分析,则有:kx1=mgsin解得:弹簧的伸长量x1=0.025 mR到S时,A下降的距离为xA=-d=0.05 m此时弹簧的压缩量x2=xA-x1=0.025 m由速度分解可知此时A的速度为零,从R运动到S的过程中,初末态的弹性势能相等对于小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒有:Mgdcot+mgxAsin=Ek从位置R运动到位置S的过程中,对小环C由动能定理可知:WT+Mgdcot=Ek联立解得:WT=0.3 J答案:(1)12 N0.72 kg(2)2 m/s0.3 J关闭Word文档返回原板块