课时检测训练24 动力学和能量观点的综合应用(一)-【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24动力学和能量观点的综合应用（一） ≥对应答案P589 1.(多选)如图所示，光滑水平面OB与足够长粗糙 CD,管口D端正下方一根劲度系数为k= 斜面BC交于B点。轻弹簧左端固定于竖直墙 100N'm的轻弹簧直立于水平地面上，弹簧下端 面，现将质量为m,的滑块压缩弹簧至D点，然 固定，上端恰好与管口D端平齐。一可视为质 后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜 点的小球在水平地面上的A点斜向上抛出，恰 面，上升到最大高度，并静止在斜面上，不计滑块 好从B点沿水平方向进人高处平台，A、B间的 在B点的机械能损失。换用相同材料质量为 水平距离为x=1,2m,小球质量m=1kg。已 的滑块(m>m,)压缩弹簧至同一点D后，重复 知平台离地面的高度为h=0.8m,小球与BC间 上述过程，下列说法正确的是 的动摩擦因数=0.2，小球进人管口C端时，它 对上管壁有10N的作用力，通过CD后，在压缩 777777777777777777777777 弹簧过程中小球速度最大时弹簧弹性势能E,= 0 0.5J。若不计空气阻力，取重力加速度大小g= A.两滑块到达B点的速度相同 10m/s。求： B.两滑块沿斜面上升的最大高度相同 C.两滑块上升到最高点过程克服重力做的功 相同 D.两滑块上升到最高点过程机械能损失相同 2.四川西岭雪山滑雪场是中国 (1)小球通过C点时的速度大小。 南方规模最大，档次最高、设 (2)平台BC的长度L。 施最完善的大型滑雪场。某 (3)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Em。 段滑道建在一斜坡上，斜坡简化为一斜面，倾角 0=30°，示意图如图所示。运动员从a点由静止 自由滑下，到达c点飞离滑道，b为一小段半径 为R的圆弧且b点为圆弧的最低点，运动员视为 质点，不计一切阻力，若要求运动员在b点对滑 道沿斜面向下的作用力不超过自身重力的3倍， 则a,b点间的高度差 ( A不大于R B.不大于之R C不小于R D.不小于R 3.如图所示，BC是高处的一个平台，BC右端连接 内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管 —377 课时检测训练·物理 4.一个体重为m=50kg的中学生，乘坐正常工作：5.如图所示，一倾斜轨道AB,通过微小圆弧与足够 的电梯从七楼下降到一楼，如图甲。用传感器记 长的水平轨道BC平滑连接，水平轨道与一半径 录下他受到的支持力随时间变化的关系如图乙 为R=0.5m的光滑圆弧轨道相切于C点，圆弧 查阅资料得知电梯的空轿厢质量为M=1150kg, 轨道不会与其他轨道重合。A,B,C,D均在同一 “对重”"的质量为M=1300kg,不计滑轮摩擦， 竖直面内。质量m=2kg的小球（可视为质点） 重力加速度g=10m/s。求： 压紧轻质弹簧并被锁定，解锁后小球，=4m/s 的速度离开弹簧，从光滑水平平台飞出，经A点 1八 钠索 525 时恰好无碰撞沿AB方向进入倾斜轨道滑下。 500- 475 已知轨道AB长L=6m,与水平方向夹角0= 04 04 37°，小球与轨道AB、BC间的动摩擦因数均为： 甲 =0.5,g取10ms,sin37°=0.6，c0s37=0.8。 (1)0~14s内电梯下降的高度。 求： (2)0一4s内钢索对“对重”的拉力大小以及0~ 10s内钢索对“对重”做的功。 R B (1)未解锁时弹簧的弹性势能。 (2)小球在AB轨道上运动的加速度大小a。 (3)小球在A点和B点时速度的大小vA。 (4)要使小球能够进人圆轨道且不脱离圆轨道， BC轨道长度d应满足什么条件。 课时检测训练·物理 378mgh-W。=2,所以由A运动到 次小铅块的位移较小，小铅块滑到B (3)根据能量守恒定律得 木板的右端前就与B木板保持相对静 B小球克版弹力做功为W。=mgh一 止，选项A错误，B正确。根据摩擦力 E(M+m)vmv-pangl. 2mm,故C正确：根据功能关系得小 乘以相对位移等于产生的热量，且第 解得E.=14.5J, 一次的相对位移大小大于第二次的相 从开始接触弹簧到弹簧压缩到最短 球到达位置B时弹簧的弹性势能为 对位移大小，可知图甲所示的过程产 时，物块A相对炮面的位移 mgh一之mm,故D错误。 生的热量大于图乙所示的过程产生的 -=5-(25)》 热量，选项C错误，D正确。 2a 2×2 m= 6,BD解析根据题意可知，两役轻绳 1 1.25m. 的夹角为90°，轻绳拉力的大小相等， 则小车的位移x=x,一=1m, 根据平行四边形定则可知，合力方问 即排簧被压缩的距离为1m 与轻绳方向的夹角为45°，所以轻绳对 13.(1)2m(2)2m/s 滑轮作用力的方向不是竖直向下的， (3)2m≤H<3m 故A错误：对A受力分析，受到重力、 解析(1)龄能过D点时，由牛领第 斜面的支持力、轻绳的拉力以及滑动 10,D解析物块从A到C的过程，由 摩腺力作用，根据动能定理可知，A动 能量守恒有E=mg·2R+合m 三定华可得m服=四资，对格花社 能的增加量等于拉力，重力以及摩擦 可知质量变小，物块经过C点时动能 BCD的最高点D的最小速度为Da三 力做功之和，面摩擦力数负功，别拉力 变大，，变大，物块也能到达C点，故 √gR=2V2m/s,从释放到D点过程， 和重力对A做功之和大于A动能的增 A,B辑误：由能量守恒定律可知物块 以AB所在平百为零势能面，据机械能 加量，故B正确：由除重力和弹力之外 经过C点时的机械能不变均为E,锐 的力对物体微的功等于物体机械能的 C错误，物块从A到B的过程，由能 守恒定律可得mg(H-2R)= 2%, 变化量可知，拉力和摩擦力对A做的 解得H=2m: 功之和等于A机械能的增加量，故C 量守恒有E=号m,在B点有 (2)滑块在运动过程中不脱高轨道， 错误：对两滑块组成系统分析可知，除 了重力之外只有摩擦力对A做功，所 F、一mg=m京·解得R、=mg十 则通过轨道BD的最高点D的最小 速度为n=√gR=2Zm/s.DF过 以两滑块组成的系统的机械能损失等 2E ，由牛频第三定律可知物块对轨 程中以D所在平面为零势能面，据机 于A克服摩藏力做的功，故D正确， 道的压力变小，故D正确。 7,B解析设水从出水口射出的初速 械能守恒定体可得了mw-乞m, 11.B解析滑块A下滑时，竖直方向 度为马，取1时阿内的水为研究对象 受重力和细绳拉力的坚直分量，因细 十mg·2r,解得=2m/s,经半圆管 该部分水的质量为m=tS印，根据平 绳拉力的坚直分量是变化的，则滑块 道的F点时，若，>0，滑块即可通过 荒运动规律1=，h=8,解得 A所受的合力不是恒力，划A的加速 F点，则经过管道DEF的最高点F 度不是恒量，即A不是匀加速下滑， 时的最小速度v:=2m/s: =I√货，根摆功能关系得P 选项A错误，者滑决A的速度为， (3)保证不脱离轨道，潜块在F点的 则由速度的分解可知，滑块B的速度 速度至少为v。=2m,若以此速度 之m十mg(H+),联立解得水泵的 为sin0,选项B正确：由能登关系可 在FG上滑行直至静止时，有mg= 知，A物体减少的重力势能等于B克 输出功率为p=3S12 m4,则加速度大小为a=g=0.4× 服摩擦力俄功和A,B两物体动能增 2 10m/s=4m‘s,H=2m时，G上 量之和，远项C错误：B物体克服摩 (H+A十)，故选B 2 将做的功为mgh一 1 滑行距离为x一a2入m=0.5m 22 8.C解析由能量守恒定律可如：拉力 <L,不掉落轨道，若滑块恰好静止在G 的功率等于克服重力做功的功率，P 2msin0,选项D错误， 点，根据公式一2=2.r,可得F点 =P。=mg,=mgc0s60°=2mgl 12.(1)2ms2(2)25ms(3)14.5J 的最大速度为=√②aL=2,6mrs, 从K释放到F点过程，以AB所在平面 故选C, 1 m 9,BD解析在第一次小铅块运动过程 解析(1)物块在小车上滑行时，由 为零势能面，据机械能守恒定律可得， 中，小铅块与木板之间的摩擦力使整 牛额第二定律得mg=a, mg月.-7m十g(2R十2F), 解得a=2ms。 个木概一直加速，晨后小铅块与木板 (2)据题意，物块恰能沿圆弧轨道运 2v6) 整体共速：第二次小铅块运动到B术 +2(R+r)= 解得H=2g 2×10 动到最高点C,由重力提供向心力， 板上后，A木板停止加速，只有B木板 则有 +2×(0.8+0.1)m=3m,滑块不脱 加速，且加速度大于第一次的对应过 离轨道且最终静止在轨道FG上，可 程，故第二次小铅块只与B木板共速， mg-m R' 调高度H的范图应满足2m≤H< A木板最终速度小于小铅块和B木板 物块从B运动到C的过程，由机械邕 的最终速度，根据暴统整体水平方向 守恒定律得 课时检测训练24 动量守恒可知，小铅块第二次运动的 1.CD解析弹簧释故的过程，弹黄的 最终速度较大，又两次运动过程中小 2msR+之m=之mm 弹性势能转化为滑块的动能，两次弹 铅块的加速度大小始终相同，故第二 联立解得vn=2V5ms 性势能相同，则两滑块到B点的动能 ·589· 高考一轮总复习·物理 相同，但质量不司，则速度不同，故A 速下降，下降的位移为：=1 课时检测调练25 错误：两滑块在斜面上上滑时加速度 在10~14s内，对人由牛领第二定棕 1.BD解析根据能量转化和守恒定 相同，由于初德度不同，成上升的最大 分析可知 律得知：系统机械能的减少量等干系 高度不同，故B错误：两滑块上升到最 mg-F-ma, 统内能的增加量，而系统机械能的减 高点过程克服重力假的功为mgh,由 代入数据可知a,=一0.5m/s,即电梯 少量等于系统克感阻力做的总功，不 能景守恒定律得襟簧的弹性势能E= 将减速下降， 等于子弹克服阻力做的功，故A错误： gh+ngcos8· sin0'所以mgh h 位移为h,=4+24· 对子弹，只有阻力敏负功，根据动能定 理得知，子弹动能的减少量等于子弹 E,故两滑块上升到最商点过程 电梯下降的总高度H=h,十h,十h, 克服阻力霞的功，故B正确：子弹在射 1+ 代入数据得H=20m: 入木块的过程中，由于子弹与木块对 tan (2)0一4s内对“对重”由牛领第二定律 地位移不等，子弹对地的位移大于木 克服重力做的功相同：损失的机城能 分析可列 块对地的位移，而两者相互作用力大 等于克服摩擦力做的功，即E:= F-M:g=M,c 小相等，根据功的公式W=Fs可知，子 代入数据解出F,=13650N, mgco9·sin d tan分，mgh,9相同， 弹克服阻力做的功大于子弹对木块所 0一105内对“对重”由动能定理可知 做的功，故C错误：子弹在射入木块的 则机械能损失相同。故CD正确。故 W-M.g(h,+h.)-M.v'. 过程中，子弹的动能减小，木块的动能 选CD. 代入数据算得W=210600J. 增加，系统的内能也增加，系统损失的 2,A解析运动员从a点到h点，摄据 5.(1)16J(2)2m/s 动能之和等于系统内能的增加，由能 机械能守恒定律有mgh=2m,在b (3)5 m/s 7 m/s 量转化和守恒定律得知：子弹损失的 点，由回周运动规律有F一mngsin0= (4)0<d≤2.4m或3.9md≤4.9m 机械能等于木块获得的动能与系统损 解析(1)对小球与弹簧， 失的动能之和，故D正确。故选BD, m只且F<3mg,联立解得<R,故 由机械能守恒定律有E。■2m,, 2.BC解析小物体刚故到B点时，受 选A. 到的滑动摩擦力沿传送带向上，由干： 3.(1)2ms(2)1.25m(3)4.5J 解得弹黄的弹性势能E。=16J, >n30”,物体殿匀加速直线运动，此 (2)小球在AB轨道上运动时，由牛顿 解析(1)小球通过C点时，它对上管 第二定律有 mgcos 0mgsin 0g(cos 壁有F=10N的作用力，根据牛顿第 ngsin37一ngeos37=md, 一sin)=2,5ms,假设小物体能与 三定律可知上管壁对它也有F=10N 解得a=2m/s。 传送带达到相同的速度，则小物体如 的作用力，根据牛顿第二定律有 (3)对小球：离开台面至A点的过程数 F+mg=m上，解得=2ms。 速上滑的位移为工，一2a, ■0.8m< 早批运动， 4m,假设成立。物体与传送带达到相 (2)小球从A点抛出到B点所用时间 在A处的速度vos05m/s 同速度后，将向上匀速运动，到达A点 原-4 B处的速度vs=√o,+2aL=7m's. 时速度仍为。=2m/s,所以物体的动 (4)要使小球不脱离轨道，小球或通过 到B点时选度。==3m5, 能增加量为4迟=方m=合×1× 圆轨道最高点，或沿圆轨道到达最大 高度小于半径后远回。 2J=2J,故A错误：小物体重力势能 小球从B到C的过程中，根据动能定 设小球恰好能通过最高点时，速度为 理，有 增量为△E,=mgh=1×10×4×分J …在最高点有m《一"骨 =20J,故B正确：小物体加速运动的 从B至最高点的过程，由动能定理得 时问1=巴=0,85，在相对滑动时，有 得平台BC的长度L.=1.25m. 1 (3)小球压缩弹簧过程中速度最大时， mgd一2mgR=交m 8.=t一x1=0,8m,则小物体与传送 加速度为零，则mg=kx: 带可因摩擦产生的热登为Q= 弹簧的压缩量x=0.1m: 2m四m, mgcos0·￥a=6J,故C正确；由功能 从C位置到小球的速度最大时的过程 解得d=2.4m, 关系可知，电动机厥的功等于小物体 中，根据机械能守恒定律，有 设小球恰好能在圈轨道上到达圆心等 增加的机械能和因摩擦而产生的热 高处· mgr十)+空m=民+形 量，则W.=4E十4E。+Q=2J+20J 从B至圆心等高处的过程，有 十6J=28J,故D错误。故送BC 解得E=4,5J. 一mgR-mgde=0-之m, 3.(1)-7.5J4.5J(2)3J 4.(1)20m(2)13650N,210600J 解析(1)当用F=8N的力将木板从 解得d■3.9m, 解析(1》在0一4“内，对人由牛顿第 小铁块下方抽出，小铁块运动的加速 设小球怡好运动到C处，从B至C党 二定律分桥可知mgF,=m4,· 度：a1=g=3m/s. 的过程，出动能定理，有 代入数器可知a,=0.5m8, 木板运动的加迷度：a,=Fmg 此段时间内电梯下降的位移为九 5m/8, 2442, 解得d=4.9m, 综上所述，要使小球不脱离轨道，则 设抽出过程的时间为t,则有：2a,f 此时电梯的速度为=a,41· BC长度必须满足0<d≤2.4m或 在4~10；内，由F,=mg可知电梯匀 3.9ml≤4.9m。 20r=1. 高考一轮总复习+物理 ·590·