内容正文:
课时检测训练25
动力学和能量观点的综合应用(二)
≥对应答案P590
1.(多选)质量为m的子弹,以速度口水平射入放在
木板施加一个水平向左的拉力F将木板抽出,若
光滑水平面上质量为M的木块中而不穿出,则
F=8N,g取10m/s。求:
下列说法正确的是
()
(1)抽出木板的过程中摩擦力分别对木板和铁块
A.系统内能的增加量等于子弹克服阻力做的功
做的功。
B.子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做的功
(2)抽出木板的过程中由于摩擦产生的内能Q。
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
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
O30
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
4m,与水平面间的夹角为30°,在电动机的带动下
以防=2m/s的速度顺时针匀速转动,现将一质量
m=1kg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一。
g取10m/s,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10J
B.物体重力势能的增量是20J
C.物体和皮带由于摩擦产生的热量为6J
D.电动机由于传送物体多消耗的电能为26J
3.如图所示,光滑水平面上有F网
一木板,质量M=1.0kg,长度L=1.0m。在木
板的最左端有一个小铁块(可视为质点),质量m
=1.0kg。小铁块和木板之间的动摩擦因数4=
0,30。开始时它们都处于静止状态,某时刻起对
—379
课时检测训练·物理
4.(2025·思龙江哈师大附中月考)竖直平面内,长:5.如图,倾角0=30°的足够长光滑斜面固定,长L
为L=2m的水平传送带AB以v=5m/s顺时
=1,2m,质量M=2kg的长木板下端靠着插销
针传送,其右下方有固定的光滑斜面CD,斜面倾
置于斜面上,下端上表面放有一质量m=1kg的
角0=37°,顶点C与传送带右端B点竖直方向高
物块(视为质点),不可伸长的伸直细线一端连接
度差h=0.45m,下端D点固定一挡板。一轻弹
物块,一端拴在固定挡板上。零时刻拔去插销,
簧下端与挡板相连,上端自然伸长至E点,且C、
0.8s末将细线剪断。已知物块与木板间的动摩
E相距0.4m,现让质量m=2kg的小物块以
擦因数一号,最大静摩擦力等于滑动率擦力,
=2m/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
重力加速度g=10m/s2。
计,恰好与斜面无碰撞滑上斜面,弹簧的最大压缩
量△x=0.2m,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)求0.2s末细线对物块的拉力大小。
(2)求0.8s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
D
多少。
(1)传送带与小物块间的动摩擦因数4。
(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。
课时检测训练·物理
—380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·
解得1=1s
板加速度Qu不变,二者均向下做匀加
十at=移十色
=,十工,散物休的动
所以小铁块运动的位移:江,=2a,f,解
速运动。假设经时间'两者共速时,物
块仍在木板上,对物块,由牛顿第二定
得x1=1.5m.
律有ngsin30°十f=ma.,代入数据得
能为R=名m时=m(+)
木板运动的位移:西=2a,(,解得
a.=10ms,由运动学规律有
根据数学知识可知动能E与拉力的
v=at
冲量I之问关系为一开口向上的二次
x=2.5m,
代入数据得
摩擦力对小铁块做的功:W,=4mg工·
函数的右半部分。故近B。
4
解得W,=4.5J,
'=
4.D解析设是球据回速度方向为正,
摩擦力对木板做的功:W,=一mgx2,
8
木板发生的位移为,=
根据动量定理可知F一△p,则F=2
解得W.=一7.5J:
3m/s.
(2)抽出木板的过程中由于摩擦产生
m四-m4=0.5X12-0.5×(-8》N
的内能Q=mgL=3」。
2(叶),物块发生的位移为上
0.2
4.(1)0.3(2)20J(3)32.2J
50N,散D正确,A、B,C错误
2
解析(1)将物块在C点的速度沿水
45m,
5.D解析质点数曲线运动,在前一段
Σ,代入数据得
两者
平和竖直方向分解,有,=√2gh=
16
时问内速度大小由v增大到2,在随
3m/s.
l5,
后一段时间内速度大小由2?增大到
则物块通过B点的速度为a=
,cot37°=4m.'s,
间的相对位移为△x一x一一5m:
,则由动能定理有W,=之m(2如)
由于m<,所以物块由A到B一直微
国4十=m<L,复设成立,此后
匀加德运动。在此过程中,物块的加
2m/-3
2m.W =1
m(5u)
两者一起加速下滑,物块不会从术板
速度a=mg=ng:
上落下,故在木板下滑的时,系统产生
2m(2o'-2
2m,故W,=7w:由动
由n2-62=2al=24gl.,
的热量Q-fx+d)-9.
量定理知,质点微曲线运动,则在前
解得=0.3。
课时检测训练26
段时间内合外力的冲量最大发生在前
(2)物块由A到B的运动时同4=
1.BD解析对甲,乙两条形磁铁分别
后速度反向时,则I,≤m[2w一(一)门
巴=
a
35,
发受力分析,如图所示
=3n,在随后一我时间内合外力的冲
量最小发生在前后速度同向时,则I
此过程传送带的位移=w=程m,
F$
≥m·5v-m·2知=3mw,故I≥1,一
77777777w7777717n777n7n
所以由于传送物块电动机对传送带所
根据牛顿第二定律有a,=
F-gm
定成立,选项D正确。
做的功
6.B解析篮球与地面接触的过程中,
W=umgs=20 J.
a产m区,由于m,>m:所议a
设地面对篮球的平均作用力为F:,
(3)物块到C点时的速度为vc=
取竖直向上为正方向,由动量定理(F
sin 37-5 m/s.
<2。由于两物体运动时问相同,且同
时由静止释放,可得,<吃,A错误:
一mg1,=△力解得F=△2+mg,B
对物块,由C点运动到最低点的过程
对于整个系统而言,由千n,g>m,g
正确,A错误:同理篮球与手接触的过
由能量守恒定律有mg(x十△r)sin日
会力方向向左,合冲量方向向左,所以
程中,设手对蓝球的平均作用力为F:
十安mne-E
合动量方向向左,显然甲的动量大小比
达取竖直向下为正方向,由动登定理
乙的小,BD正确、C错误。故选BD。
代入数帮解得弹黄的最大弹性势能
2.BD解析结合几何知识,由图可知
Em=32.2J.
(mg+F儿=△p,可解得E=△业-
碰撞曲后弹珠动量方向改变的角度为
.(110N22m/3
mg,CD错误。故远B。
120,A猎误:由动能与动量的关系E,
7.C解析由于m《M,要使飞行幕能
解析(1)以物块为
可知,难撞前后动能不变,则动量
p
在空中悬停,燃料对飞行器的反冲力
研究对象,其受力如
图所示,物块静止,由
大小不变,B正确:由动能与动量的关
应为Mg,由牛颜第三定律可知,飞罚
系民一品得,碰锋后辣珠的动量大小
器对燃料的作用力也为Mg,设燃料园
力的平衡条作有F=
射的速度为v,由动量定理可知Mgt
ngsin日十f,f
mgc0s30°,代入数
为p=、2mE=6kg·m/s.C错误:
me,解得=M型
m
据解得F=I0N:
结合几何知识,由图可知,弹珠动量变
化量△p=2pc0s30°=63kg·m/s,D
8.B解析形成弹幕的总体积为V一
(2)以木板为研究对Y》
象,其受力如图所示
正确。
tS=6m3,A错误:每1cm有一个子
由牛顿第二定律有
弹颗粒,则子弹颗粒的总个数N
Mgsin30°-了=Maar,
6
了=f代入数据得:aw
1×10个=6×10个,所形成弹幕的
=2.5ms,由运动学
总质量M=Nm=1.2×10kg,B正
规律有w=a,将t=0.8s代入解得y
确:对整个弹幕由动量定理可知【=M
=2m/s:
·v=3.6×10kg·m5,C错误:由冲
(3)0-0.8s内木板发生的位移为x
量公式I=F△:知,弹幕对目标形成的
4,代入数据得x=0.8m,0.8s
1
3.B解析设物体的质量为m,拉力大
冲击力大小F==3.6X10N,D
之后,由于物块所受摩擦力不变,则木
小为F,初速度为%,则a=F
错误,
·591·
高考一轮总复习·物理