周测11重力势能 动能和动能定理- 【蓝海启航·启航金卷周周测】2024-2025学年高中物理必修第二册（人教版2019）

周测11 重力势能 动能和动能定理 7.如图所示,一个疑量n一5的箱子,在平行于斜面的拉力F作用下,止在倾角 为37的料面上,已料面足够长,与箱子间的动摩擦因数为0.3.设是大静摩擦力 等干滑动掉力.r取10m/s.sin37*-0.6.eos37*-0.B。下列说法正确的是 (时间:600钟 是100分) T 一、选题(本题共8小题,每题5分,计40分 A.保持简子势的最小拉力为F三30N 1.关干弹性势能和重力势能,下说法正确的是 B.程持子参止的量大拉力为P一45A 1 A.学皆的弹性势能大小只与弹的材料有关 C.当控力F一2N时,经过1;子的动能为10] B.在弹性限度内,弹的弹性势能大小与弹篱形变量有关 D.当拉力F一52N时,经过1:箱子的重力势增加40 C.重力势询的变化量与参考平酒的选取有关 8.新余某校开了排球选修谋,增强学生体育综合素败,某次体育课上回学们正对竖直墙面练习排 B.当量力对物体时证功时,物体的量力势能地加 物 2.水平抛出一个小球,已知小球落地速度与水平过面的夫角为60”,不计空气阻力,则小球掩出封 球垫球,甲同学垫球时,排球出手的位置A与餐直墙垫的水平距离为5,球恰好条直击中墙眈 的重力势能与动能之比为 于B点,AB间的坚直高度为2S;乙同学垫球时,球出手的位置C与餐直暗垫的水平距离为 1.2:1 C. A.1:1 D.3:1 1.55.球恰好也直击中墙壁于D点.CD幅的坚直高现为5.0.A.C在同一水平面上.排球 3.两物体数句遭限周运封,其运劝半径之比为2·3.受到向心力之比为3!2.则其动能之比为 运动的轮这在一坚直真内,且平面与清面直,如图2断示,提段现为段点,不计空气阻力 ) 。 设排球助量相间,则甲间学指球出手附问的动能式与乙回学排球出手新到的动能E,之比为 C.2:) D1: A.1:1 B3: ) 4.如图所示,看量为a的草果,从离地宾高1的树上由静止开始下落,树下有一深度为入的坑 1 若以地正为重力势能的零势能面,当季整落到坑好时,其看势能为 。_ {i H-igl C.mg(H+) D.ng(H一) 5.如图,广州地铁3号线无过段使用了节破,若某次到车以64.8m/h(18m/)的速度冲上高 二、多选题(本题共3小题,每题5分,共计11分,全部选对的得5分,选对借不全的得:分,错选的 。 度为4m的坡顶车站时,流度减为7.2km/h(2m/).则该过程节能坡的转化率(列车重力势的 ) 揭0分) 的增加量与其动低减小是之比)给为 雄 9.如图所示,一量为0.2kg的竿果,从距离地面高1.8m的位旨,先由静 行_ 叠下落到水平地面上,文滚入深2、?m的沟流处停下,下落过程忽略空 1 气阻力,重力加速度。一10m/,则下列说法正确的是 )1i 1.25% A.12.50 C.0% D.75% A.若取水平地而为零势能面,革果在沟底处的重力势能为4.41 B.萃果运动的全过程中减少的重力势能为81 6.弹在生活中有着广泛的应用,很多缓冲装置就是秘用弹黄的弹力作用来 实现的,如国所示,某域冲装置可抽象成由原长相善、度系数不同的两轻 0000 C.果落到水半地词,重力的瞬时功率为12w 盘梁中跟面成的简单模型,若已知停的弹性势能E.一一(其中A为 D.果落到永平地面前瞬间,重力的晚时功本为6W 劲度系数,r为弹赛形变量),在弹性限度内,垫片右移动时,下列说法 正确的是 ) 过程中,下译正确的是 A.两弹产生的*力持相等 A.物体重力做功为xg B. 垫计受到答撑等干两学答的州为之和 B. 物体阴受阻力功):10gt C.却弹的长度保持相等 C.物体重力势减少了wg D. 面生的强性势相等 D.物体受阻力做功为-“h .. 同1重为卷 视理 11.质量m的物体,在本平面上以勃速度。开始滑动,经距离时,速度减为一。物体与本平 (1)这动员在舞面AB上运动时,加速度。大小及受病斜面的支持力P大小 ) (2)运动员到达C点时,流度一大小及其对圆深转道的压力一大小. A.物体与水平直闯的动摩叫数为 面各处的动度拨国数相园,好 B.物体克眼摩力效的功为m。” C.物体再进-d便停止 D.要使物体前进总距离为2,其标速度应为 选择题答题栏 三、非选择蓝(本器共3小题,共计42分) 12.(10分)某同学用缺围所示的装置验证动能定理,较长的小车的前确困定有方传感器,小车上 定两个完全相同的这光条A.B,小车故在安装有定潜轮和光电门的永平轨道D上,用不可 长的细线将小车与重物相连,缓线与轨道军行(清轮质量、摩擦不计). 14.(18分)某皆场利用如图所示的传送择将货物运送到地真上.传法带倾角为37.AB之词长为 7.-16m.传送沿道时针方向转动,速度为v一10m/x.在传运带顶竭A处无初速度地释放 一个质量为u0.5k的货物,货物与传送带的对摩因数.一0.5.sin37一.6.o37 8.8.取10m.求。 (1)开始运动时货物所受障力的大小和方房! (2)整个过烈中物动些的增加是: 实验主要步如下: ①测量小车,传感器及这条的总看量M,这光条的宽度; (3)数个过现中摩控力对货物数的功 ②按图正确连接材: ②由静止释效小车,记传感器的示数F及恶光条A.B的挡光时同1.。 (1)为验证动能定理还皆要量的物理量是_. A.两这条入B幅的距离! 比. 重物的看量。 C.开始释效时遮光片A到光电门的距离。 (2)实验前用垫块势高轨道左墙平渐摩擦力,看不挂重物,发现这光条A.B经过光电门的挡光 时阔七1,则应将块向 (选填”左或“右”)移动。 (3)验证动能定理是成立清要验证的表达式为 (用所渐物理量的符号表示)。 13.(14分)落雪大台部示意图如图所示,助清道AB为题角a一37的料面,BCD为平的 ,C为死的最低点。运动员从A处由止开始清下,到D处起跳。已知A长度上一30m 阅 半径R=10m,BC的园心角一37.运功员及其装备总质量 =70,运动过程中可 将其视为质点,忽略所有阻力,重力速度i取10m/,37-0.6.cos37”-0.8:求 调测 理 必第二R .:设物体经过时间t.到达B端,因 经过1s稻子的速度v-a-2m/s ng cos 8>mgsin8 动能为E-*-10] 故当物体与传送带同速后,物体将做匀速运动,则有L一 r- 箱子的重力势能增加AE。“mgssin37*-mg 解得1-2,5s 故物体由A端运动到B端的时间 sin 37*-301 1-4+-7.5s. 选项C正确,D错误。故选C。 (2)相对滑动过程,摩擦力做功 8.C 解析:根据抛体运动的对称性,排球出手时的动能等于排 W -ngcos 8·x 球从墙壁水平抛出做平抛运动落到出手处时的动能,设平 匀速运动过程,摩擦力做功 抛运动的水平距离为x,坚直位移为y,则根据工一v。! W.=mgsina(L-r.),W-W.+W -1t 1 解得W-248J。 周测11 重力势能 动能和动能定理 由速度的合成有u一。十(g)} 所以-g(+4y) 1.B 解析:弹的弹性势能大小不仅与弹的材料有关,还与 2y 弹的形变量有关,故A错误,B正确;重力势能的变化量与 根据E-m . 零势能参考平面的选取无关,故C错误;当重力对物体做正 功时,物体的重力势能一定减小,故D错误。故选B。 E* 2.D 解析:小球落地速度与水平地面的夹角为60,则1tan60-二 代入数据解得一3。故选C。 _E34 竖直方向u-2gh 9.BC 解析:若取水平地面为零势能面,竿果在沟底处的重力 势能为 E.=-mgh--4.4J,故A错误; 故选D。 革果下落全过程,下落的高度差为 3.A 解析:根据向心力公式F-"R h-1.8m+2.2m-4m 重力做正功,重力势能减少,重力势能变化量为 把上式代入动能定理公式E。-m中,得E--FR △E.--W.=-mg△h--8J 则减少的重力势能为81,故B正确; 把两物体运动半径之比为2;3,受到向心力之比为3;2,代 落到地面前,革果做自由落体运动,则落地前根拢 入上式得动能之比是1!1.故选项B.C、D错误,A正确。 故选A. h“t,-gt 4.B 解析;以地面为零势能面,坑在地面以下,所以革果落到 解得-6m/s 坑底时的重力势能为E。一一mgh。故选B。 则重力的瞬时功率为P一ngu-12W,故C正确,D错误。 5.B 解析;该过程列车重力势能的增加量与其动能减小量之 故选BC. △E.___mgh 比为) 10.ACD 解析:物体下落h的过程中,重力做的功为W。一mgh 。(18-2) 重力做多少正功,重力势能减少多少,所以物体重力势能减 少了ngh,A.C正确: 选B。 物体下落h的过程中,由牛顿第二定律有ng一f-ma 6.A 解析:根据牛领第三定律可知,弹黄间的相互作用力大 解得(-8,故阻力做功为W,--"gh,B错误,D正确。 小相等,故A正确; 4 垫片受到弹赞弹力等于一个弹黄产生的弹力大小,故B 故选ACD. 错误: 11. CD 解析:根据动能定度理有W,一()- 垫片向右移动时,两弹赞的弹力大小相等、弹景的劲度系数 不同,根据胡克定律F一 可知两弹等的压缩量不相等,而愿长相同,所以两弹策的长 即物体克服摩擦力做功为nv。{,根据W=-mgd 解得二 。 8,A、B错谋: 弹6,的弹性势能E。#(#)一 根据动能定理有一x-0-”({) 解得一C正确: 由于两弹劲度系数不同,所以两弹产生的弹性势能不相 根据动能定理有一g·2d-0- 等,故C.D错误。故远A。 7.C 解析:当力F最小时,静摩擦力方向沿斜面向上,则 F.+ mg cos 37*-ng sin 37* 解得F.-18N 12.(1)A(2)右 当力F最大时,静摩擦力方向沿斜面向下,则 (3)#LM()-M() F.-mgsin 37*+ng cos 37*-42 N 选项A、B错误; 解析:(1)选光条经过光电门时的速度分别为= 当拉力F一52N时,箱子向上运动的加速度 F-mg cos 37*-mg sin 37" _ --2m/s t. · 61. 答案全解全析 即FL-M()一-M(),则还需要测量的物理量# 3.B 解析:滑块初速度方向与传送带速度方向相反,则滑块滑 上传送带时受到传送带水平向右的摩擦力作用,摩擦力对滑 是:两遮光条A.B间的距离1.,故选A 块做鱼功,其动能减小,当滑块动能为零时,滑块受到传送 (2)实验前用垫块垫高轨道左端平衡摩擦力,若不挂重物, 的摩擦力方向不变,滑块不可能保持静止,此后摩擦力对滑 发现遍光条A.B经过光电门的指光时间!一,说明左 块做正功,滑块愿路返回,动能增加,因摩擦力不变,图像斜 垫的过低,则应将垫块向右移动。 率也不变。故选B。 (3)验证动能定理是否成立需要验证的表达式为FL一 4.D 解析;由题图可知甲、乙两车运动的方向相同,都为正方 ##()一M()。 向,故A错误; 根据v!图像的斜率表示加速度,可知甲,乙两车运动的加 13.(1)6 m/s 560 N (2)20 m/s 3500 N 速度大小相等,方向相反,根据Au一: 解析:(1)运动员在斜面上运动时,根据牛领第二定律可 可知甲,乙两车在相等时间内速度的变化量大小相等,故B 得mgsin8-ma 错误,D正确: 解得a-6m/s) 0到2t。内甲车的动能的变化量大小为 垂直斜面方向根据受力平衡可得,运动员受到斜面的支持 #-(20)-.。-.。 力大小为F。-mgcosf 解得F-560N. 0到2t。内乙车的动能的变化量大小为 (2)运动员从A点运动到C点,根据动能定理可得 △E一 5.A 解析:根据动能定理可得△E.一E.一0-Fh 解得v-20m/s E.随下落高度h变化的图像的斜率表示物体所受的合外 在C点,根据牛颇第二定律可得 力,可得F。=mg-)- F'-ng=n : 解得f-一 解得F'-3500N 根据牛顿第三定律可知,运动员到达C点时,对圈狐轨道的 6.C 解析:水滴在空中斜上抛运动,其后半部分做平抛运动; 压力大小为F-F'-3500N。 14.(1)2N 方向沿斜面向下 (2)36J(3)-12] 解析:(1)开始运动时货物相对于传送带运动得慢,所以受到 的时间相同,A错误; 的摩擦力方向沿斜面向下,大小为f-mngcos37{}-2N。 后半部分做平抛运动,B的水平射程是A的2倍,所以在最 (2)刚开始货物的加逸度a-gsin37*}+gcos37= 高点B的速度是A的2倍,C正确: 10m/s 设A最高点的速度为u,落地时速度的竖直分量为,A 5m 落地时的速度为=+ 货物加速到与传送带共速需要的位移为x一 2 共速后摩擦力方向变为沿斜面向上,因ngsin37{} 07gcos 37" B最高点的速度为2v.,落地时速度的竖直分量为u.,B落 所以货物继续加速,加速度为a。-gsin37”一ngcos37*- 地时的速度为v-4十 2 m/s B落地时的动能为E- 1 设到达底端的速度为v',则有'--2a。(L-) 解得'-12m/s 落地时动能之比不等于1:4;又因为落地时速度的大小等 所以整个过程中货物动能的增加量为AE,---0- 于初速度大小,落地时速度大小不相等,初速度大小也不相 等,B.D错误。故选C。 361. (3)方法一:第一段摩擦力做正功 W.-gcos 37*·1=10] 可知苹果的位移一时间图像为开口向下的抛物线,故A 第二段摩擦力做负功 错误; W.--ngcos 37*.(1.-x)--221 根据速度一时间关系v一。一gt 整个过程中摩擦力对货物做的功 可知芊果的初速度大于零,逸度一时间图像斜率为负,故B w-W+W.--121. 错误: 方法二:根据动能定理,货物从A到B,得mgLsin8+ 得W--121。 可得E,-m。 -ngh 周测12 动能定理应用中的图像及综合应用 可知革果的动能随着位移增大而减小,故C错误; 根据E.一ngh可知革果在竖直上升过程中的重力势能一位 1.A 解析:由题图可知,在0~1s内,动能增加,故合外力做 移图像为正比例画数,故D正确。故选D。 正功,故A正确;在1~2s内,动能减小,故合外力做负功 8.D 解析:工件竖直向上运动过程中所能达到的最大速度为 故B错误;在0~2s内,动能先增大后减小,故合外力先做 BP-20m/s,故A错误; v_Fng 正功,后做负功,故C错误;在0一3;内,动能先增加后减 小,故合外力先做正功,后做负功,故D错误。故选A。 工件在匀加速上升过程中受到的拉力为 2.B 解析:飞机从静止开始至达到起飞速度,根据动能定理有 F'-ng+ma-7.5x10N W.一△E 所以匀加速过程的最大速度为 周周测 物理 必修第二册RJ ·62.