内容正文:
物理 必修第二册YJ
05
第三~五节综合训练
刷综合
1.[四川绵阳2023高一下期末](多选)一同学将小球从地面以100 J的初动能竖直向上抛出,上升时经过A点,动能减少20 J,重力势能增加12 J.设空气阻力大小不变,小球可视为质点,以地面为零势能面,则( ACD )
A.小球所受重力大小是空气阻力大小的1.5倍
B.到达最高点时,小球的重力势能增加80 J
C.落回地面前瞬间,小球的机械能为20 J
D.下降过程,小球的动能和重力势能相等时,其动能为15 J
ACD
稻壳儿
解析 小球的初动能Ek0=100 J,在A点时小球的动能EkA=80 J,小球的重力势能EpA=12 J,设小球所受空气阻力大小为f,A点离地面高度为h,小球离地面的最大高度为H,小球从地面上升至A点的过程中,根据动能定理可得-(mg+f)h=EkA-Ek0,此时小球的重力势能EpA=mgh,联立解得mg=1.5f,故A正确;小球从地面上升到最高点的过程中,根据动能定理可得-(mg+f)H=0-Ek0,解得H=5h,所以小球在最高点的重力势能为Ep=mgH=5mgh=5×12 J=60 J,故B错误;小球从开始上升到落回出发点的过程中,根据动能定理可得-f·2H=Ek-Ek0,解得小球落回抛出点时的动能Ek=20 J,小球落回抛出点时的机械能等于此时小球的动能,即E=Ek=20 J,故C正确;设下降过程中,小球的动能和重力势能相等时小球距地面高度为h',小球的动能为E'k,小球从开始到该位置,根据动能定理可得-mgh'-f(2H-h')=E'k-Ek0,此时的重力势能E'p=mgh',其中E'k=E'p,联立解得E'p=15 J,故D正确.
稻壳儿
2.[山东济宁2023高一下期中](多选)如图甲所示,固定斜面的倾角为30°,一质量为m的滑块自斜面底端以初速度v0沿斜面向上做匀减速运动,经过一段时间后又沿斜面下滑回到底端,整个过程滑块的v-t图像如图乙所示.下列判断正确的是( AC )
甲
乙
A.滑块沿斜面上滑的整个过程中机械能减小
B.滑块沿斜面上滑的整个过程中重力势能增加
C.滑块沿斜面下滑的整个过程中动能增加
D.滑块沿斜面下滑的整个过程中动能增加
AC
稻壳儿
解析 设滑块上滑时加速度大小为a1,下滑时加速度大小为a2.由速度—时间图像的斜率大小表示加速度大小可知,a1=,a2=,则a1=2a2;对上滑过程,根据牛顿第二定律得mgsin 30°+f=ma1,对下滑过程,根据牛顿第二定律得mgsin 30°-f=ma2,联立解得f=mgsin 30°.对于上滑过程,由动能定理得-(mgsin 30°+f)s=0-m,由功能关系得-fs=ΔE,由以上两式解得ΔE=-,即滑块沿斜面上滑的整个过程中机械能减小,故A正确;根据ΔEp增=mgh,mgsin 30°=ma1=m,解得g=,代入可得ΔEp增=mgh=m··v0t0sin 30°=,故B错误;对于下滑过程,由动能定理得ΔEk=(mgsin 30°-f)s,解得ΔEk=,即滑块沿斜面下滑的整个过程中动能增加,故C正确,D错误.
稻壳儿
3.[河南重点高中2023高二下质量检测](多选)如图所示,倾角为θ=30°的光滑斜面底端固定一挡板,轻弹簧放在斜面上,下端与挡板连接,一个质量为m的物块从斜面上的P点由静止释放,在物块沿斜面向下运动过程中,当弹簧的压缩量为x1时,物块的加速度刚好为零,开始时P点离弹簧上端的距离也是x1.弹簧的形变在弹性限度内,重力加速度为g,弹簧的弹性势能Ep=kx2(k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量),则下列说法正确的是( BC )
A.弹簧的劲度系数为
B.弹簧的最大弹性势能为mgx1
C.物块运动过程中的最大速度为
D.物块运动过程中的最大加速度为g
BC
稻壳儿
解析 当弹簧的压缩量为x1时,物块的加速度刚好为零,可得mgsin θ=kx1,则弹簧的劲度系数为k=,故A错误;从物块开始运动到加速度为零过程中,根据机械能守恒定律可得mgsin θ·2x1=k+m,解得vm=,故C正确;设弹簧的最大压缩量为x,根据机械能守恒定律可得mgsin θ(x1+x)=kx2,解得x=(1+)x1,则弹簧的最大弹性势能为Ep=kx2=mgx1,故B正确;物块运动的最大加速度为a==g,故D错误.
稻壳儿
4.(多选)如图所示,在竖直平面内有一“U”形槽,其底部BC是一段圆弧,两侧都与光滑斜槽相切,相切处B、C位于同一水平面上.一小物体从右侧斜槽上距BC所在水平面高度为2h的A处由静止开始下滑,经圆弧槽再滑上左侧斜槽,最高能到达距BC所在水平面高度为h的D处,接着小物体再向下滑回.若不考虑空气阻力,重力加速度为g,则( BC )
A.小物体恰