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小专题(六) 动力学和能量观点的综合应用
1.如图所示,光滑水平面上放着足够长的木板B,木板B上放着木块A,A、B接触面粗糙。现用一水平拉力F作用在B上,使其由静止开始运动,用f1代表B对A的摩擦力,f2代表A对B的摩擦力,下列说法正确的有( )
A.F做的功一定等于A、B系统动能的增加量
B.F做的功一定小于A、B系统动能的增加量
C.f1对A做的功等于A动能的增加量
D.f2对B做的功等于B动能的增加量
2.(多选)如图所示,水平传送带两端A、B间的距离为L,传送带以速度v沿顺时针方向转动,一个质量为m的小物块以一定的初速度从A端滑上传送带,运动到B端,此过程中物块先做匀加速直线运动后做匀速直线运动,物块做匀加速直线运动的时间与做匀速直线运动的时间相等,两过程中物块运动的位移之比为2∶3,重力加速度为g,传送带速度大小不变。下列说法正确的是( )
A.物块的初速度大小为
B.物块做匀加速直线运动的时间为
C.物块与传送带间的动摩擦因数为
D.整个过程中物块与传送带因摩擦产生的热量为
3.如图所示,某工厂用传送带向高处运送物体,将一物体轻轻放在传送带底端,第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段与传送带相对静止,匀速运动到传送带顶端。下列说法正确的是( )
A.第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体不做功
B.第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量
C.第一阶段物体和传送带间摩擦产生的热量等于第一阶段物体机械能的增加量
D.物体从底端到顶端全过程机械能的增加量大于全过程摩擦力对物体所做的功
4.(多选)如图所示,长木板A放在光滑的水平地面上,物体B以水平速度冲上A后,由于摩擦力作用,最后停止在木板A上。则从B冲到木板A上到相对木板A静止的过程中,下述说法正确的是( )
A.物体B动能的减少量等于系统损失的机械能
B.物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量
C.物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能
之和
D.摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和的绝对值等于系统内能的增加量
5.如图所示,质量m1=1 kg的木板Q静止在水平地面上,质量m2=3 kg的物块P在木板左端,P与Q之间动摩擦因数μ1=0.2,地面与Q之间动摩擦因数μ2=0.1。现给P物块v0=4 m/s的初速度使其在木板上向右滑动,最终P和Q都静止且P没有滑离木板Q,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.P与Q开始相对静止的速度是2.5 m/s
B.长木板Q长度至少为3 m
C.P与Q之间产生的热量和地面与Q之间产生的热量之比为1∶1
D.P与Q之间产生的热量和地面与Q之间产生的热量之比为2∶1
6.(2022·福建三明模拟)(多选)滑沙是人们喜爱的游乐活动,如图是滑沙场地的一段斜面,其倾角为30°,设参加活动的人和滑车总质量为m,人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑,加速度为0.4g,人和滑车可视为质点,则从顶端向下滑到底端B的过程中,下列说法正确的是( )
A.人和滑车减少的重力势能全部转化为动能
B.人和滑车获得的动能为0.8mgh
C.整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为0.2mgh
D.人和滑车克服摩擦力做功为0.6mgh
7.如图甲所示,长木板a放在光滑的水平面上,质量为m=2 kg的另一物体b(可视为质点)以水平速度v0=2 m/s滑上原来静止的a的上表面。由于a、b间存在摩擦,之后a、b速度随时间变化的情况如图乙所示,则下列说法正确的是(g取10 m/s2)( )
A.a获得的动能为2 J
B.系统损失的机械能为4 J
C.a的最小长度为2 m
D.a、b间的动摩擦因数为0.1
8.足够长的水平传送带以恒定速度v匀速运动,某时刻一个质量为m的小物块以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带,最后小物块的速度与传送带的速度相同。在小物块与传送带间有相对运动的过程中,滑动摩擦力对小物块做的功为 ,小物块与传送带间因摩擦产生的热量为 。
9.如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R;bc是半径为R的四分之一圆弧,与ab相切于b点。一质量为m的小球,始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点,机械能的增量为( )
A.2mgR B.4mgR
C.5mgR D.6mgR
10.(2022·广东卷,9)(多选)如图所示,载有防疫物资的无人驾驶小车,在水平MN段以恒定功率200 W、速度5 m/s匀速行驶,在斜坡PQ段以恒定功率570 W、速度2 m/s 匀速行驶。已知小车总质量为 50 kg,MN=PQ=2