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第11期:动能和动能定理
1.(2023·北京延庆·统考一模)如图甲所示,物体以一定初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为。选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能随高度h的变化如图乙所示。,,。则( )
A.物体的质量
B.物体与斜面间的动摩擦因数
C.物体上升过程的加速度大小
D.物体回到斜面底端时的动能
2.(2023春·福建泉州·高一校考阶段练习)某同学在操场上踢足球,足球质量为,该同学将足球以速度从地面上的点踢起,最高可以到达离地面高度为的点位置,从到足球克服空气阻力做的功为,选地面为零势能的参考平面,则下列说法中正确的是( )
A.足球从到机械能守恒
B.该同学对足球做的功等于
C.足球在点处的机械能为
D.足球在点处的动能为
3.(2023春·江苏苏州·高一苏州市苏州高新区第一中学校考阶段练习)如图所示,人通过滑轮将质量为m的物体,沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高度为h时,速度为v。则在此过程中( )
A.
物体所受的合力做功等于
B.物体所受的合力做功等于
C.人的拉力做功等于
D.人的拉力做功小于
4.(2023·山东·模拟预测)如图,圆形水平餐桌面上有一个半径为r、可绕中心轴转动的同心圆盘,在圆盘的边缘放置一个质量为m的小物块,物块与圆盘间的动摩擦因数为。现从静止开始缓慢增大圆盘的角速度,物块从圆盘上滑落后,最终恰好停在桌面边缘。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计,物块可视为质点。则( )
A.物块从圆盘上滑落的瞬间,圆盘的角速度大小为
B.物块随圆盘运动的过程中,圆盘对小物块做功为
C.餐桌面的半径为
D.物块在餐桌面上滑行的过程中,所受摩擦力的冲量大小为
5.(2023春·福建莆田·高一莆田一中校考阶段练习)滑板运动是一项惊险刺激的运动,深受青少年的喜爱。图中ABCD为滑板的运动轨道,AB和CD是两段与水平面夹角均为θ的光滑的斜面,底部与水平面平滑相接,粗糙水平段BC的长度L=5m。一运动员从P点以v0=6m/s的初速度下滑,经BC后冲上CD轨道,达到Q点时速度减为零。已知运动员连同滑板的质量m=70kg,h=2m,H=3m,g取10m/s2,求:(结果可带根号)
(1)运动员第一次经过B点和C点的速度vB,vC;
(2)滑板与BC之间的动摩擦因数μ;
(3)运动员最后静止的位置与B点之间的距离x。
6.(2023春·湖南·高二学业考试)如图所示,AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,与光滑水平面BC相切于B点,其半径为R; CD为固定在竖直平面内的粗糙轨道,与BC相切于C点。质量为m的小球由A点静止释放,通过水平面BC滑上曲面CD,恰能到达最高点D,D到地面的高度为h(已知h<R)。
(1)指出小球从A点运动到D点的过程中,小球的机械能的变化情况?
(2)小球滑到最低点B时速度的大小;
(3)小球在曲面CD上克服摩擦力所做的功。
7.(2023秋·浙江绍兴·高二统考期末)自由式滑雪空中项目是冬季奥运会项目之一,图为简化的轨道。倾斜直线轨道AB长度L=60m,与水平面夹角θ=37º,圆弧形轨道BCD半径R=25m,与AB相切于B点,C为圆弧最低点,DE与FG为落差h=5m的水平直轨道。某滑雪运动员在一次滑雪表演中,从A点静止滑下,经过BCD后升空完成动作落至P点,运动员从D点升空到落地瞬间机械能损失20%,速度方向变为水平向右,随后沿平直轨道PE做匀减速直线运动并从E点水平飞出,落在FG轨道上。已知:运动员的质量m1=50kg,滑板质量m2=10kg,运动员经过C点时双脚对滑板的压力F0=1300N,经过D点的速度大小vD=15m/s,水平轨道FG的长度s=10m,PE间距离。g取10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8,忽略运动过程中的空气阻力。试求:
(1)运动员在C点速度大小;
(2)在ABC阶段中运动员(连同滑板)受到的滑道摩擦力做的功;
(3)要使运动员最终落在FG轨道上,求滑板和水平直轨道DE间的动摩擦因数μ应满足的条件。
8.(2023春·山东济南·高一山东师范大学附中校考阶段练习)某砂场为提高运输效率,研究砂粒下滑得到高度与砂粒在传送带上运动的关系,建立如图所示的物理模型。竖直平面内有一倾角的直轨道AB,其下方右侧放置一水平传送带。轴间距的传送带保持逆时针方向匀速运行,水平传送带距离地面的高度为。现将一小物块放在距离传送带高h处静止释放,假设小物块从直轨道B端运动到传送带上C点时,速度大小不变,方向变为水平向右。已知小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为。(,重力加速度)
(1)若,求小物块到达B端时速度的大小;
(2)若小物块落到传送带左侧地面,求h需