1、专题五第2讲一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第79题有多项符合题目要求1光滑斜面上有一个小球自高为h的A处由静止开始滚下，抵达光滑的水平面上的B点时速率为v0.光滑水平面上每隔相等的距离设置了一个与小球运动方向垂直的阻挡条，如图所示，小球越过n条阻挡条后停下来若让小球从2h高处以初速度v0滚下，则小球能越过阻挡条的条数为(设小球每次越过阻挡条时损失的动能相等)()AnB2nC3nD4n【答案】C【解析】小球第一次从释放到B点的过程中，由动能定理得mghmv，由B点到停止的过程中，由动能定理得nW0mv.小球第二次从释放到停止的过程中，由动能定理得mg2hnW
2、0mv，由以上三式可解得n3n，选项C正确2用竖直向上大小为30 N的力F，将2 kg的物体由沙坑表面静止抬升1 m时撤去力F，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20 cm.若忽略空气阻力，g取10 m/s2，则物体克服沙坑的阻力所做的功为()A20 JB24 JC34 JD54 J【答案】C【解析】用竖直向上大小为30 N的力F，将2 kg的物体由沙坑表面静止抬升1 m时，由动能定理得Fhmghmv2，撤去力F后由动能定理得mg(dh)W0mv2，联立解得Wmg(dh)FhmghFhmgd301 J2100.2 J34 J选项C正确3如图所示，将质量为m的小球以速度v0由地面竖
3、直向上抛出小球落回地面时，其速度大小为v0.设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变，则空气阻力的大小等于()AmgBmgCmgDmg【答案】D【解析】对小球向上运动，由动能定理，(mgf)H0mv，对小球向下运动，由动能定理，(mgf)Hm2，联立解得fmg，选项D正确4如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，B，C在水平线上，其距离d0.50 m盆边缘的高度为h0.30 m在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停下的位置到B的距离为
4、()A0.50 mB0.25 mC0.10 mD0【答案】D【解析】由于BC面粗糙，物块在BC面上往返运动不断消耗机械能，直至停止运动设物块在BC面上运动的总路程为s.根据动能定理得：mghmgs0，解得s m3 m，因为6，所以物块最后停在B点，选项D正确5(2017届湖北名校模拟)质量为1 kg的物体，放置在动摩擦因数为0.2的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，重力加速度为10 m/s2，则下列说法正确的是()Ax3 m时速度大小为2 m/sBx9 m时速度大小为4 m/sCOA段加速度大小为3 m/s2DAB段加速度大小为3
5、 m/s2【答案】C【解析】对于前3 m过程，根据动能定理，有W1mgxmv，解得vA3 m/s，根据速度位移公式，有2a1xv，解得a13 m/s2，故选项A错误，C正确；对于前9 m过程，根据动能定理，有：W2mgxmv，解得vB3 m/s，故选项B错误；AB段受力恒定，故加速度恒定，而初末速度相等，故AB段的加速度为零，故选项D错误6一物块沿倾角为的斜坡向上滑动当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h.重力加速度大小为g.物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为()Atan 和 Btan 和Ctan 和Dtan 和【答案】D【解析】由动能定理
6、有mgHmgcos 0mv2mghmgcos 0m2解得tan ，h，故D项正确7(2017届孝感统测)如图所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点距滑轮顶点高h，开始时物体静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧，汽车以速度v向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平方向夹角为30时，则()A从开始到细绳与水平方向夹角为30时，拉力做功mghB从开始到细绳与水平方向夹角为30时，拉力做功mghmv2C在细绳与水平方向夹角为30时，拉力功率为mgvD在细绳与水平方向夹角为30时，拉力功率大于mgv【答案】BD【解析】汽车以v向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平方
7、向夹角为30时，物体上升的高度恰为h，对速度v分解可知沿细绳方向的分速度大小为v，根据动能定理可知选项A错误，B正确；由于物体加速上升，故细绳拉力大于物体的重力，所以细绳拉力的功率大于mgv，选项C错误，D正确8如图所示，一个粗糙的水平转台以角速度匀速转动，转台上有一个质量为m的物体，物体与转轴间用长L的绳连接着，此时物体与转台处于相对静止，设物体与转台间的动摩擦因数为，现突然制动转台，则()A由于惯性和摩擦力，物体将以O为圆心，L为半径做变速圆周运动，直到停止B若物体在转台上运动一周，物体克服摩擦力做的功为mg(2L)C若物体在转台上运动一周，摩擦力对物体不做功D物体在转台上运动圈后，停止运
8、动【答案】ABD【解析】制动转台后，物体在绳子约束作用下做变速圆周运动，速率在减小直至停止；运动一周滑动摩擦力做功为Wfmg(2L)；绳子的拉力对物体不做功，由动能定理可知：Nmg(2L)0mv2，又vL，联立得物体在转台上转动的圈数为N，选项A、B、D正确9(2017届洛阳模拟)如图甲所示，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行t0时，将质量m1 kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上，物体相对地面的vt图象如图乙所示设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g10 m/s2.则()甲乙A传送带的速率v010 m/sB传送带的倾角30C物体与传送带之间的动摩擦因数0.5D02.0
9、s内摩擦力对物体做功Wf24 J【答案】ACD【解析】由vt图象可知，物体放上传送带开始阶段，加速度a110.0 m/s2，物体与传送带同速后，加速度a2 m/s22.0 m/s2，传送带的速率v010 m/s，选项A正确；由mgsin mgcos ma1，mgsin mgcos ma2可求得37，0.5，选项B错误，C正确；由动能定理得mglsin Wfmv2，v12.0 m/s，l101 m1 m16 m，解得Wf24 J，选项D正确二、非选择题10如图所示，QB段为一半径为R1 m的光滑圆弧轨道，AQ段为一长度为L1 m的粗糙水平轨道，两轨道相切于Q点，Q在圆心O的正下方，整个轨道位于同
10、一竖直平面内物块P的质量为m1 kg(可视为质点)，P与AQ间的动摩擦因数0.1，若物块P以速度v0从A点滑上水平轨道，到C点后又返回A点时恰好静止(取g10 m/s2)求：(1)v0的大小；(2)物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力解：(1)物块P从A到C又返回A的过程中，由动能定理有mg2L0mv解得v02 m/s.(2)设物块P在Q点的速度为v，Q点轨道对P的支持力为F，由动能定理和牛顿第二定律有mgLmv2mvFmgm解得F12 N由牛顿第三定律可知，物块P对Q点的压力大小为12 N，方向竖直向下11额定功率是80 kW的无轨电车，其最大速度是72 km/h，质量是2 t，如果它从
11、静止先以2 m/s2的加速度匀加速开出，阻力大小一定，则电车匀加速运动行驶能维持多长时间？又知电车从静止驶出到增至最大速度共经历了21 s，在此过程中，电车发生的位移是多少？解：电车的最大速度vm72 km/h20 m/s由P额Ffvm得Ff4 000 N电车做匀加速运动的牵引力为FmaFf2 0002 N4 000 N8 000 N匀加速直线运动时所能达到的最大速度为vm m/s10 m/s匀加速直线运动阶段所维持的时间为t5 s此时汽车发生的位移为x1at2252 m25 m汽车从vm加速到vm的过程中，由能量关系得P(tt1)Ffx2mvmv代入数据解得x2245 m所以电车发生的总位移
12、xx1x2270 m.12如图所示，倾角为的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L.有若干个相同的小方块沿斜面靠在一起，但不粘接，总长为L.将它们由静止释放，释放时下端距A为2L.当下端运动到A下面距A为L时物块运动的速度达到最大(1)求物块与粗糙斜面的动摩擦因数；(2)求物块停止时的位置；(3)要使所有物块都能通过B点，由静止释放时物块下端距A点至少要多远？解：(1)当整体所受合外力为零时，整块速度最大，设整体质量为m，则mgsin mgcos ，得2tan .(2)设物块停止时下端距A点的距离为x，根据动能定理mg(2Lx)sin mgLcos mg(xL)cos 0解得x3L，即物块的下端停在B端(3)设静止时物块的下端距A的距离为x，物块的上端运动到A点时速度为v，根据动能定理mg(Lx)sin mgLcos mv2物块全部滑上AB部分后，小方块间无弹力作用，取最上面一小块为研究对象，设其质量m0，运动到B点时速度正好减到0，根据动能定理m0g(3Lsin )m0g(3Lcos )0m0v2，得x3L.