高中物理學(xué)考復(fù)習(xí)優(yōu)化練習(xí)12勢能和動(dòng)能動(dòng)能定理及其應(yīng)用含答案-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

1.井深10 m,井上支架高為1.5 m,在支架上用一根2 m長的繩子系住一個(gè)重100 N的物體,則以地面為參考平面,物體的重力勢能是( )
A.50 JB.1 000 J
C.-50 JD.-1 000 J
2.如圖所示,將彈簧拉力器用力拉開的過程中,彈簧的彈力做功情況、彈簧的彈力和彈性勢能的變化情況是( )
A.彈力做正功,彈力變大,彈性勢能變小
B.彈力做正功,彈力變小,彈性勢能變大
C.彈力做負(fù)功,彈力和彈性勢能都變大
D.彈力做負(fù)功,彈力和彈性勢能都變小
3.關(guān)于動(dòng)能的理解,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.動(dòng)能是機(jī)械能的一種表現(xiàn)形式,凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能
B.物體的動(dòng)能總為正值
C.一定質(zhì)量的物體動(dòng)能變化時(shí),速度一定變化,但速度變化時(shí),動(dòng)能不一定變化
D.動(dòng)能不變的物體,一定處于平衡狀態(tài)
4.一個(gè)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度由0增加到v,再從v增加到3v,外力做功分別為W1和W2,則W1和W2關(guān)系正確的是( )
A.W1=W2B.W1=2W2
C.W2=4W1D.W2=8W1
5.在某次帆船運(yùn)動(dòng)比賽中,質(zhì)量為500 kg的帆船,在風(fēng)力和水的阻力共同作用下做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示。下列表述正確的是( )
A.在0~1 s內(nèi),合力對(duì)帆船做功500 J
B.在0~2 s內(nèi),合力對(duì)帆船做功1 000 J
C.在1~2 s內(nèi),合力對(duì)帆船做功750 J
D.在0~3 s內(nèi),合力對(duì)帆船做的總功為0
6.某人用手將2 kg的物體由靜止向上提起0.8 m,這時(shí)物體的速度為2 m/s(不計(jì)阻力、g取10 m/s2),則下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.手對(duì)物體做功20 J
B.物體重力做功-16 J
C.合力做功4 J
D.重力勢能增加20 J
7.在空氣阻力不計(jì)的情況下,地球上有一物塊以某一初速度在粗糙的水平桌面上向前滑行位移x1后靜止;在月球上,相同的物塊以相同的初速度在相同的水平桌面上向前滑行位移x2后靜止,則( )
A.x1=x2
B.x1>x2
C.x1Ek2 W1Ek2 W1=W2
C.Ek1=Ek2 W1>W2
D.Ek1W2
10.某消防隊(duì)員從一平臺(tái)無初速度跳下,下落2 m后雙腳觸地,同時(shí)采用雙腿彎曲的方法緩沖。若視其在緩沖過程中自身重心又勻變速下降了0.5 m,則在著地過程中,地面對(duì)他雙腳的平均作用力大約為自身重力的( )
A.5倍B.10倍
C.20倍D.3倍
11.質(zhì)量為m的物體,從靜止開始以a=g2的加速度豎直向下加速,下落高度為h時(shí),下列說法正確的是( )
A.物體的動(dòng)能增加了mgh
B.物體的重力勢能增加了mgh
C.此時(shí)合力的功率為mg22gh
D.重力的平均功率為mg2gh
能力提高
12.如圖所示,用不可伸長的細(xì)線吊著一個(gè)小球,靜止于P點(diǎn)。第一次用一個(gè)水平恒力F1拉小球,使小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度剛好為零,此時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為60°;第二次用一個(gè)水平力緩慢拉小球到Q點(diǎn),此過程中拉力的最大值為F2,則F1F2為( )
A.3B.3C.13D.33
13.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一“V”形槽,其底部BC是一段圓弧,兩側(cè)都與光滑斜槽相切,相切處B、C位于同一水平面上。一小物體從右側(cè)斜槽上距BC平面高度為2h的A處由靜止開始下滑,經(jīng)圓弧槽再滑上左側(cè)斜槽,最高能到達(dá)距BC所在水平面高度為h的D處,接著小物體再向回滑去,若不考慮空氣阻力,則( )
A.小物體恰好滑回到B處時(shí)速度為零
B.小物體尚未滑回到B處時(shí)速度已變?yōu)榱?br>C.小物體能滑回到B處之上,但最高點(diǎn)要比D處低
D.小物體最終一定會(huì)停止在圓弧槽的最低點(diǎn)
14.如圖所示,在高為H的桌面上以速度v水平拋出質(zhì)量為m的物體,當(dāng)物體落到距地面高為h處的A點(diǎn),不計(jì)空氣阻力且以桌面為零勢能面。則下列說法正確的是( )
A.物體在A點(diǎn)機(jī)械能為mgh+12mv2
B.物體在A點(diǎn)機(jī)械能為12mv2
C.物體在A點(diǎn)動(dòng)能為mgh+12mv2
D.物體在A點(diǎn)動(dòng)能為mg(H-h)
15.如圖所示,豎直固定放置的斜面DE與一光滑的圓弧軌道ABC相連,C為切點(diǎn),圓弧軌道的半徑為R,斜面的傾角為θ?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的滑塊從D點(diǎn)無初速下滑,滑塊可在斜面和圓弧軌道之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng),已知圓弧軌道的圓心O與A、D在同一水平面上,滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:
(1)滑塊第一次滑至左側(cè)弧上時(shí)距A點(diǎn)的最小高度差h;
(2)滑塊在斜面上能通過的最大路程s。
16.(2022年浙江1月學(xué)考)如圖所示,一游戲裝置由固定于豎直平面內(nèi)的傾斜直軌道AB、圓心為O1的圓弧形軌道BCD、圓心為O2的半圓形細(xì)圓管軌道DEF組成,軌道在B、D處平滑連接,C、O1、D、O2和F點(diǎn)在同一豎直線上。已知可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊質(zhì)量m1=0.01 kg,軌道BCD和DEF的半徑均為R=0.2 m,軌道AB的A端和B端距水平地面的高度分別為hA=1.0 m和hB=0.04 m,軌道均光滑,不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2。若滑塊從軌道AB上某處由靜止釋放。
(1)釋放處距水平地面高度h1=0.45 m,求運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)速度vC的大小及軌道對(duì)其支持力FN的大小;
(2)滑塊能從F點(diǎn)飛出落到水平地面上,求落地點(diǎn)離C點(diǎn)的最大距離xm;
(3)滑塊始終不脫離軌道,求釋放處距水平地面高度hx的范圍。
優(yōu)化集訓(xùn)12 勢能和動(dòng)能動(dòng)能定理及其應(yīng)用
1.C 解析以地面為參考平面,則物體的高度h=-0.5 m,則Ep=mgh=-50 J,C正確。
2.C 解析將彈簧拉力器拉開的過程中,彈簧的伸長量變大,根據(jù)F=kx可知,彈力增大,彈簧的彈性勢能增大,彈力做負(fù)功,C正確。
3.D 解析動(dòng)能是運(yùn)動(dòng)物體都具有的能量,是機(jī)械能的一種表現(xiàn)形式,A正確;動(dòng)能是標(biāo)量,總是正值,B正確;由Ek=12mv2可知當(dāng)m恒定時(shí),Ek變化,速率一定變化,速度一定變化,但當(dāng)只有速度方向變化而速率不變(如勻速圓周運(yùn)動(dòng))時(shí)動(dòng)能不變,C正確;動(dòng)能不變,物體不一定處于平衡狀態(tài),如勻速圓周運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤。
4.D 解析由動(dòng)能定理可得W1=12mv2,W2=12m·(3v)2-12mv2=82mv2,則W2=8W1,故選D。
5.D 解析在0~1 s內(nèi),根據(jù)動(dòng)能定理,W合1=ΔEk1=12mv12=12×500×4 J=1 000 J,故合力對(duì)帆船做功等于1 000 J,故A錯(cuò)誤;在0~2 s內(nèi),根據(jù)動(dòng)能定理,W合2=ΔEk2=12mv22=12×500×1 J=250 J,故合力對(duì)帆船做功等于250 J,故B錯(cuò)誤;在1~2 s內(nèi),根據(jù)動(dòng)能定理,W合=ΔEk=12×500×1 J-12×500×4 J=-750 J,故合力做負(fù)功,故C錯(cuò)誤;在0~3 s內(nèi),根據(jù)動(dòng)能定理W合3=ΔEk3=0,故合力做的總功為0,故D正確。
6.D 解析由動(dòng)能定理得,合力做功為W合=12mv2-0=12×2×22 J=4 J,而合力做的功W合=W-mgh,解得手對(duì)物體做功的大小為W=W合+mgh=4 J+2×10×0.8 J=20 J,物體克服重力做功為WG=mgh=2×10×0.8 J=16 J,即重力做功為-16 J,重力勢能增加16 J,D錯(cuò)誤,符合題意。
7.C 解析由動(dòng)能定理得μmg1x1=12mv02,μmg2x2=12mv02,由g1>g2可知x1Ek2,B正確。
10.A 解析設(shè)消防員重力為mg,地面對(duì)雙腳的平均作用力為F,從平臺(tái)跳下至最低點(diǎn)的過程,據(jù)動(dòng)能定理可得,mg(h1+h2)-Fh2=0,代入數(shù)據(jù)可得Fmg=5,故地面對(duì)他雙腳的平均作用力大約為自身重力的5倍,A正確。
11.D 解析根據(jù)動(dòng)能定理得ΔEk=mah=12mgh,A錯(cuò)誤;重力做正功,重力勢能減少,B錯(cuò)誤;此時(shí)物體的速度為v=2ah=gh,所以合力的功率為P=mav=12mggh,C錯(cuò)誤;重力的平均功率為P'=mgv=mggh2,D正確。
12.C 解析設(shè)細(xì)線長為L,小球質(zhì)量為m,第一次拉小球的過程,由動(dòng)能定理有F1Lsin 60°-mgL(1-cs 60°)=0,第二次緩慢拉動(dòng),小球處于平衡狀態(tài),拉力滿足Fmg=tan θ,最大拉力為F2=mgtan 60°,解得F1F2=13,C正確。
13.C 解析小物體從A處運(yùn)動(dòng)到D處的過程中,克服摩擦力所做的功為Wf1=mgh,從D處開始運(yùn)動(dòng)的過程,因?yàn)樗俣容^小,其對(duì)圓弧槽的壓力較小,所以克服摩擦力所做的功Wf2

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