课时检测训练25 动力学和能量观点的综合应用(二)-（Word练习）【勤径学升】2026年高考物理一轮总复习课时检测训练（人教版2019）

课时检测训练25　动力学和能量观点的综合应用(二) 对应学生用书P379 1．(多选)质量为m的子弹，以速度v水平射入放在光滑水平面上质量为M的木块中而不穿出，则下列说法正确的是(　　) A．系统内能的增加量等于子弹克服阻力做的功 B．子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做的功 C．子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功 D．子弹损失的机械能等于木块获得的动能与系统损失的动能之和 解析 　根据能量转化和守恒定律得知：系统机械能的减少量等于系统内能的增加量，而系统机械能的减少量等于系统克服阻力做的总功，不等于子弹克服阻力做的功，故 A错误；对子弹，只有阻力做负功，根据动能定理得知，子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做的功，故B正确；子弹在射入木块的过程中，由于子弹与木块对地位移不等，子弹对地的位移大于木块对地的位移，而两者相互作用力大小相等，根据功的公式W＝Fs可知，子弹克服阻力做的功大于子弹对木块所做的功，故C错误；子弹在射入木块的过程中，子弹的动能减小，木块的动能增加，系统的内能也增加，系统损失的动能之和等于系统内能的增加，由能量转化和守恒定律得知：子弹损失的机械能等于木块获得的动能与系统损失的动能之和，故 D正确。故选 BD。 答案　BD 2．(多选)2019年6月，习近平总书记对垃圾分类工作作出重要指示，全国地级及以上城市全面启动生活垃圾分类工作。在垃圾分类中经常使用传送带进行分拣，如图所示，传动带的长度是4 m，与水平面间的夹角为30°，在电动机的带动下以v0＝2 m/s的速度顺时针匀速转动，现将一质量m＝1 kg的物体(可视为质点)轻放在传送带的最低点，已知物体与传送带间的动摩擦因数μ＝，g取10 m/s2，则从传送带将物体从最低点传送到最高点的过程中(　　) A．物体动能的增量是10 J B．物体重力势能的增量是20 J C．物体和皮带由于摩擦产生的热量为6 J D．电动机由于传送物体多消耗的电能为26 J 解析　小物体刚放到B点时，受到的滑动摩擦力沿传送带向上，由于μ＞tan 30°，物体做匀加速直线运动，此时a1＝＝g(μcos θ－sin θ)＝2.5 m/s2，假设小物体能与传送带达到相同的速度，则小物体加速上滑的位移为x1＝＝0.8 m<4 m ，假设成立。物体与传送带达到相同速度后，将向上匀速运动，到达A点时速度仍为v0＝2 m/s，所以物体的动能增加量为ΔEk＝mv2＝×1×22 J＝2 J，故A错误；小物体重力势能增量为ΔEp＝mgh＝1×10×4× J＝20 J，故B正确；小物体加速运动的时间t1＝＝0.8 s，在相对滑动时，有s相＝vt1－x1＝0.8 m，则小物体与传送带间因摩擦产生的热量为Q＝μmg cos θ·s相＝6 J，故C正确；由功能关系可知，电动机做的功等于小物体增加的机械能和因摩擦而产生的热量，则W电＝ΔEk＋ΔEp＋Q＝2 J＋20 J＋6 J＝28 J，故D错误。故选 BC。 答案　BC 3．如图所示，光滑水平面上有一木板，质量M＝1.0 kg，长度L＝1.0 m。在木板的最左端有一个小铁块(可视为质点)，质量m＝1.0 kg。小铁块和木板之间的动摩擦因数μ＝0.30。开始时它们都处于静止状态，某时刻起对木板施加一个水平向左的拉力F将木板抽出，若F＝8 N，g取10 m/s2。求： (1)抽出木板的过程中摩擦力分别对木板和铁块做的功。 (2)抽出木板的过程中由于摩擦产生的内能Q。 解析　(1)当用F＝8 N的力将木板从小铁块下方抽出，小铁块运动的加速度：a1＝μg＝3 m/s2， 木板运动的加速度：a2＝＝5 m/s2， 设抽出过程的时间为t，则有：a2t2－a1t2＝L， 解得t＝1 s， 所以小铁块运动的位移：x1＝a1t2，解得x1＝1.5 m， 木板运动的位移：x2＝a2t2，解得x2＝2.5 m， 摩擦力对小铁块做的功：W1＝μmgx1， 解得W1＝4.5 J， 摩擦力对木板做的功：W2＝－μmgx2， 解得W2＝－7.5 J； (2)抽出木板的过程中由于摩擦产生的内能Q＝μmgL＝3 J。 答案　(1)－7.5 J　4.5 J　(2)3 J 4.(2025·黑龙江哈师大附中月考)竖直平面内，长为L＝2 m的水平传送带AB以v＝5 m/s顺时针传送，其右下方有固定的光滑斜面CD，斜面倾角θ＝37°，顶点C与传送带右端B点竖直方向高度差h＝0.45 m，下端D点固定一挡板。一轻弹簧下端与挡板相连，上端自然伸长至E点，且C、E相距0.4 m，现让质量m＝2 kg的小物块以v0＝2 m/s的水平速度从A点滑上传送带，小物块传送至B点，物块离开B点后所受空气阻力不计，恰好与斜面无碰撞滑上斜面，弹簧的最大压缩量Δx＝0.2 m，取重力加速度g＝10 m/s2。求： (1)传送带与小物块间的动摩擦因数μ。 (2)由于传送物块电动机对传送带所做的功。 (3)弹簧的最大弹性势能。 解析　(1)将物块在C点的速度沿水平和竖直方向分解，有vy＝＝3 m/s， 则物块通过B点的速度为vB＝vy cot 37°＝4 m/s， 由于vB<v，所以物块由A到B一直做匀加速运动。 在此过程中，物块的加速度a＝＝μg， 由v－v＝2aL＝2μgL，解得μ＝0.3。 (2)物块由A到B的运动时间t＝＝ s， 此过程传送带的位移s＝vt＝ m， 所以由于传送物块电动机对传送带所做的功W＝μmgs＝20 J。 (3)物块到C点时的速度为vC＝＝5 m/s， 对物块，由C点运动到最低点的过程， 由能量守恒定律有mg(sCE＋Δx)sin θ＋mv＝Epm， 代入数据解得弹簧的最大弹性势能Epm＝32.2 J。 答案　(1)0.3　(2) 20 J　(3)32.2 J 5．如图，倾角θ＝30°的足够长光滑斜面固定，长L＝1.2 m，质量M＝2 kg的长木板下端靠着插销置于斜面上，下端上表面放有一质量m＝1 kg的物块(视为质点)，不可伸长的伸直细线一端连接物块，一端拴在固定挡板上。零时刻拔去插销，0.8 s末将细线剪断。已知物块与木板间的动摩擦因数μ＝， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2。 (1)求 0.2 s 末细线对物块的拉力大小。 (2)求0.8 s末长木板的速度大小。 (3)在木板下滑的过程中，系统产生的热量是多少。 解析　(1)以物块为研究对象，其受力如图所示，物块静止，由力的平衡条件有F＝mg sin θ＋f，f＝μmg cos 30°，代入数据解得F＝10 N； (2)以木板为研究对象，其受力如图所示，由牛顿第二定律有Mg sin 30°－f′＝MaM, f′＝f代入数据得：aM＝2.5 m/s2，由运动学规律有v＝aMt，将t ＝0.8 s 代入解得v＝2 m/s； (3)0～0.8 s 内木板发生的位移为x＝aMt2，代入数据得x＝0.8 m，0.8 s之后，由于物块所受摩擦力不变，则木板加速度aM不变，二者均向下做匀加速运动。假设经时间t′两者共速时，物块仍在木板上，对物块，由牛顿第二定律有mg sin 30°＋f＝mam，代入数据得am＝10 m/s2，由运动学规律有代入数据得木板发生的位移为x1＝(v＋v共)t′，物块发生的位移为x2＝v共t′，代入数据得两者间的相对位移为Δx＝x1－x2＝ m，因Δx＋x＝ m<L，假设成立，此后两者一起加速下滑，物块不会从木板上落下，故在木板下滑的时，系统产生的热量Q＝f(x＋Δx)＝ J。 答案　(1)10 N　(2)2 m/s　(3) J 学科网（北京）股份有限公司 $$