《2020年高中物理 第八章 機(jī)械能守恒定律 階段回顧（第1～3節(jié)）習(xí)題（含解析）新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020年高中物理 第八章 機(jī)械能守恒定律 階段回顧（第1～3節(jié)）習(xí)題（含解析）新人教版必修2（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、階段回顧(第13節(jié))易錯(cuò)點(diǎn)一對(duì)公式WFlcos中的l及把握不準(zhǔn)1.小物塊位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，如圖所示。從地面上看，在小物塊沿斜面下滑的過(guò)程中，斜面對(duì)小物塊的作用力()A垂直于接觸面，做功為零B垂直于接觸面，做功不為零C不垂直于接觸面，做功為零D不垂直于接觸面，做功不為零答案B解析斜面對(duì)小物塊的作用力為支持力，該力垂直于接觸面，物塊初、末位置如圖，由圖可知，支持力與位移夾角大于90，故支持力做負(fù)功，即斜面對(duì)物塊做負(fù)功，物塊對(duì)斜面做正功，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。2將一可以視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的鐵塊放在一長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板的最左端，整個(gè)裝置放在光滑的水平面上，現(xiàn)給鐵塊一
2、水平向右的初速度，當(dāng)鐵塊運(yùn)動(dòng)到長(zhǎng)木板的最右端時(shí)，長(zhǎng)木板沿水平方向前進(jìn)的距離為x，如圖所示。已知鐵塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。摩擦力對(duì)鐵塊所做的功為_(kāi)，摩擦力對(duì)長(zhǎng)木板所做的功為_(kāi)。答案mg(xL)mgx解析鐵塊受力情況如圖甲所示，摩擦力對(duì)鐵塊所做的功為W1mg(xL)，長(zhǎng)木板受力情況如圖乙所示，摩擦力對(duì)長(zhǎng)木板做的功為W2mgx。3.如圖所示，A為靜止在水平桌面上的物體，其右側(cè)固定著一個(gè)輕質(zhì)滑輪，跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩的P端固定在墻壁上，細(xì)繩的另一端Q用水平恒力F向右拉，物體向右滑動(dòng)l的過(guò)程中，力F對(duì)物體做多少功？(上、下兩段繩均保持水平)答案2Fl解析研究物體受力，將輕質(zhì)滑輪視為物體
3、的一部分，則物體(包含滑輪)受到兩段繩的拉力，每段繩的拉力都為F，如圖所示，合力為2F。因而F對(duì)物體所做的功為W2Fl。或研究繩子的Q端，即力F的作用點(diǎn)，則可知物體向右發(fā)生位移l過(guò)程中，作用點(diǎn)Q的位移為2l，因而力F所做的功W2Fl。易錯(cuò)點(diǎn)二應(yīng)用PFvcos計(jì)算時(shí)沒(méi)有考慮角度4.如圖所示，光滑水平面上有一個(gè)固定的四分之一光滑圓弧軌道，一小球在水平恒力F作用下，沿著圓弧軌道從A點(diǎn)由靜止運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，在此過(guò)程中F的瞬時(shí)功率變化情況是()A逐漸增大 B逐漸減小C先增大再減小 D先減小再增大答案C解析在A點(diǎn)，小球速度為零，根據(jù)PFv可知F的功率為零；在B點(diǎn)，小球速度方向沿切線方向，與F垂直，則F的功率為
4、零；中間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中PFvcos，可知F的功率不為零，所以F的瞬時(shí)功率先增大再減小，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。易錯(cuò)點(diǎn)三不能正確利用動(dòng)能定理求解變力做功5.質(zhì)量為m的物體以初速度v0沿水平面向左開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，起始點(diǎn)A與一輕彈簧O端相距s，如圖所示。已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體與彈簧相碰后，彈簧的最大壓縮量為x，則從開(kāi)始碰撞到彈簧被壓縮至最短，彈簧彈力對(duì)物體所做的功為()Amg(sx)mv BmgxmvCmgs Dmg(sx)答案A解析由動(dòng)能定理得Wmg(sx)0mv，故彈簧彈力對(duì)物體做功Wmg(sx)mv，A正確。6.(多選)如圖所示，木板長(zhǎng)為l，板的B端靜放有質(zhì)量為m的小物體P，物體與板間
5、的動(dòng)摩擦因數(shù)為，開(kāi)始時(shí)板水平，若緩慢轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度的過(guò)程中，物體保持與板相對(duì)靜止，則這個(gè)過(guò)程中()A摩擦力對(duì)P做功為mgcosl(1cos)B摩擦力對(duì)P做功為mgsinl(1cos)C支持力對(duì)P做功為mglsinD板對(duì)P做功為mglsin答案CD解析對(duì)P受力分析，受重力mg、支持力N及斜面給其的摩擦力f，因物體保持與木板相對(duì)靜止，則三力合力為零，受力分析如圖。因摩擦力與速度方向始終垂直，故摩擦力對(duì)P做功為零，A、B錯(cuò)誤；板對(duì)P的作用力為支持力N和摩擦力f，兩個(gè)力的合力與重力大小相等、方向相反，故板對(duì)P的作用力做功為mglsin，D正確；根據(jù)動(dòng)能定理：WGWNWf0，其中Wf0，WGmglsin
6、，故WNmglsin，C正確。7.如圖所示，一輛汽車通過(guò)一根繩PQ跨過(guò)定滑輪提升井中質(zhì)量為m的物體，繩的P端拴在車后的掛鉤上，Q端拴在物體上。設(shè)繩的總長(zhǎng)不變，繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦力都忽略不計(jì)。開(kāi)始時(shí)，車在A處，左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的，左側(cè)繩長(zhǎng)為H。提升時(shí)車加速向左運(yùn)動(dòng)，沿水平方向從A經(jīng)過(guò)B駛向C，設(shè)A到B的距離也為H，車過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為v0，求在車由A移到B的過(guò)程中，繩Q端的拉力對(duì)物體所做的功。答案mv(1)mgH解析設(shè)繩Q端對(duì)物體做功為W。由幾何關(guān)系得物體上升高度h(1)H所以物體重力做功WGmgh(1)mgH對(duì)物體應(yīng)用動(dòng)能定理WWGmv20物體與車的速度關(guān)系為
7、vv0cos45v0解得繩Q端的拉力對(duì)物體做的功Wmv(1)mgH。重難點(diǎn)一幾種常見(jiàn)力的做功特點(diǎn)1(多選)以下說(shuō)法正確的是()A摩擦力可以對(duì)物體做正功B摩擦力可以使物體的速度發(fā)生變化，但對(duì)物體不做功C作用力與反作用力做功一定相等D一對(duì)平衡力做功之和為零答案ABD解析物體與傾斜的傳送帶一起勻速上升時(shí)，靜摩擦力對(duì)物體做正功，故A正確；物體在水平方向由靜摩擦力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜摩擦力使物體的速度發(fā)生變化，但對(duì)物體不做功，故B正確；作用力與反作用力大小相等，但是它們的作用點(diǎn)在各自的力的方向上的位移大小不一定相等，所以做的功也不一定相等，故C錯(cuò)誤；一對(duì)平衡力作用在一個(gè)物體上，其作用效果相互抵
8、消，合力為零，則其做功之和為零，故D正確。2關(guān)于兩物體間的作用力和反作用力的做功情況，下列說(shuō)法正確的是()A作用力做功，反作用力一定做功B作用力做正功，反作用力一定做負(fù)功C作用力和反作用力可能都做負(fù)功D作用力和反作用力做的功一定大小相等，且兩者代數(shù)和為零答案C解析作用力和反作用力各自做功，沒(méi)有必然的聯(lián)系，這兩個(gè)力的大小雖然相等，但作用在兩個(gè)物體上，位移大小不一定相等，力與位移的夾角關(guān)系也不確定，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。3如圖所示，豎直向上拋出質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為h，上升和下降過(guò)程中，空氣阻力的大小均為F，則從拋出至回到出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做的功為多少？空氣阻力對(duì)小球做的
9、功為多少？答案02Fh解析小球的位置沒(méi)有改變，所以重力做功為0。在上升過(guò)程中，空氣阻力方向向下，對(duì)小球做負(fù)功，W1Fhcos180Fh；在下降的過(guò)程中，空氣阻力方向向上，還是對(duì)小球做負(fù)功，W2Fhcos180Fh。所以空氣阻力對(duì)小球做的總功應(yīng)為它們的代數(shù)和，即WW1W22Fh。重難點(diǎn)二變力做功的計(jì)算4如圖所示，某個(gè)力F10 N作用在半徑為R1 m的轉(zhuǎn)盤的邊緣上，力F的大小保持不變，但方向保持在任何時(shí)刻均與作用點(diǎn)的切線一致，則轉(zhuǎn)動(dòng)一周這個(gè)力F做的總功為()A0 B20 J C10 J D10 J答案B解析利用微元法求解拉力F所做的功，可將圓周分成無(wú)限多小段，對(duì)每一小段，可以認(rèn)為F與位移方向相同，
10、而位移大小與對(duì)應(yīng)弧長(zhǎng)相同，則力F的總功為力F在各小段所做功的代數(shù)和，即WFF2R20 J，故B正確。5用鐵錘把釘子釘入木板，設(shè)木板對(duì)釘子的阻力F與釘進(jìn)木板的深度成正比，已知鐵錘第一次將釘子釘進(jìn)d，如果鐵錘第二次敲釘子時(shí)對(duì)釘子做的功與第一次相同，那么，第二次釘子進(jìn)入木板的深度是()A(1)d B(1)dC.d D.d答案B解析由動(dòng)能定理知，鐵錘每次敲釘子時(shí)鐵錘對(duì)釘子做的功等于木板對(duì)釘子的阻力對(duì)釘子做的功，故兩次阻力F對(duì)釘子做的功相同，F(xiàn)與釘進(jìn)木板的深度x成正比，作出Fx圖像如圖，F(xiàn)x圖像與x軸所圍成圖形的面積等于阻力所做的功，設(shè)圖線斜率為k，F(xiàn)0kd，F(xiàn)0kd，由題意得：dF0(F0F0)(dd
11、)，得：dd，第二次釘子進(jìn)入木板的深度：hdd(1)d，B正確。6靜置于光滑水平面上坐標(biāo)原點(diǎn)處的小物塊，在水平拉力F的作用下，沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，拉力F隨物塊所在位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，圖線為半圓。則小物塊運(yùn)動(dòng)到x0處時(shí)拉力F做的功為()A0 B.Fmx0C.Fmx0 D.x答案C解析由于水平面光滑，所以拉力F即為合外力，F(xiàn)隨物塊所在位置坐標(biāo)x的變化圖像與橫軸包圍的面積即為F做的功，即WFxFmx0，C正確。7如圖所示，一輛拖車通過(guò)光滑定滑輪將一重力大小為G的物體勻速提升，當(dāng)拖車從A點(diǎn)水平移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，位移為s，繩子由豎直變?yōu)榕c豎直方向成角，不計(jì)繩重與摩擦，求此過(guò)程中拖車對(duì)繩子所做的功。
12、答案G解析拖車對(duì)繩子做的功等于繩子對(duì)重物做的功。以重物為研究對(duì)象，由于整個(gè)過(guò)程中重物勻速運(yùn)動(dòng)，所以繩子的拉力大小FTG，重物上升的距離等于滑輪右側(cè)后來(lái)的繩長(zhǎng)OB減去開(kāi)始時(shí)的繩長(zhǎng)OA：l所以繩子對(duì)重物做功WGlG所以拖車對(duì)繩子做的功為G。重難點(diǎn)三瞬時(shí)功率與速度關(guān)系的應(yīng)用8粗糙水平面上的物體在水平拉力作用下運(yùn)動(dòng)的v t圖像如圖所示，則關(guān)于水平拉力F的Pt圖像正確的是()答案B解析由牛頓第二定律可知，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)，拉力F大于阻力且恒定，根據(jù)PFv可知，Pt圖像是一條傾斜的直線；物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)，拉力F等于阻力，根據(jù)PFv可知，Pt圖像是一條平行于時(shí)間軸的直線，大小比勻加速時(shí)的最
13、大功率小；故B正確、A、C、D錯(cuò)誤。9把A、B兩相同小球在離地面同一高度處以相同大小的初速度v0分別沿水平方向和豎直方向拋出，不計(jì)空氣阻力，如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()A兩小球落地時(shí)速度相同B兩小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相同C從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)兩小球做的功不同D從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)兩小球做功的平均功率PAPB答案D解析根據(jù)動(dòng)能定理得，mghmv2mv，重力做功相同，初動(dòng)能相同，則末動(dòng)能相同，可知落地的速度大小相等，但是方向不同，故A、C錯(cuò)誤；根據(jù)Pmgvcos知，落地的速度大小相等，但是A落地時(shí)的速度方向與重力之間有夾角，可知兩球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率不同，故B錯(cuò)誤；從開(kāi)始拋出到落
14、地，重力做功相同，但是豎直上拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)P知，重力做功的平均功率不同，PAPB，故D正確。10如圖所示，一輛質(zhì)量為2.0103 kg的汽車在平直公路上行駛，若汽車行駛過(guò)程中所受阻力恒為f2.5103 N，且保持功率為80 kW。求：(1)汽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所能達(dá)到的最大速度；(2)汽車的速度為5 m/s時(shí)的加速度；(3)汽車的加速度為0.75 m/s2時(shí)的速度。答案(1)32 m/s(2)6.75 m/s2(3)20 m/s解析(1)因汽車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，由PFvm、Ff解得：vm32 m/s。(2)設(shè)v15 m/s時(shí)牽引力為F1，則PF1v1F1fma解得：a6
15、.75 m/s2。(3)設(shè)a20.75 m/s2時(shí)牽引力為F2，則F2fma2PF2v2解得：v220 m/s。重難點(diǎn)四動(dòng)能定理與機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題綜合11一輛汽車的質(zhì)量為5103 kg，該汽車從靜止開(kāi)始以恒定的功率在平直公路上行駛，經(jīng)過(guò)40 s，前進(jìn)400 m速度達(dá)到最大值，如果汽車受的阻力始終為車重的0.05倍，問(wèn)車的最大速度是多少？(取g10 m/s2)答案20 m/s解析設(shè)汽車的最大速度大小為v，則汽車的功率P0.05mgv由動(dòng)能定理得Pt0.05mgsmv2其中m5103 kg，t40 s，s400 m解得最大速度v20 m/s。12如圖，用跨過(guò)光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動(dòng)力的小船沿
16、直線拖向岸邊。已知拖動(dòng)纜繩的電動(dòng)機(jī)功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船受到的阻力大小恒為f，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v0，小船從A點(diǎn)沿直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t，A、B兩點(diǎn)間距離為d，到B點(diǎn)繩與水平面成的角為角，纜繩質(zhì)量忽略不計(jì)。求：(1)小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的全過(guò)程阻力做的功Wf；(2)小船經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小v1；(3)小船經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)纜繩的速度大小v2。答案(1)fd(2)(3)cos解析(1)小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中阻力做功：Wffd。(2)小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)牽引纜繩對(duì)小船做功：WPt由動(dòng)能定理有：WWfmvmv以上三式聯(lián)立解得：v1 。(3)小船運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，由
17、運(yùn)動(dòng)的分解可知：v2v1cos cos。重難點(diǎn)五整體法和隔離法與動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用13.(多選)如圖所示，電梯總質(zhì)量為M，它的水平地板上放置一質(zhì)量為m的物體，電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開(kāi)始豎直向上加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上升高度為h時(shí)，電梯的速度達(dá)到v，則在這段過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是()A電梯地板對(duì)物體的支持力所做的功等于mv2B電梯地板對(duì)物體的支持力所做的功等于mv2mghC鋼索的拉力做的功等于Mv2MghD鋼索的拉力做的功大于Mv2Mgh答案BD解析由動(dòng)能定理知，對(duì)物體有：W地板mghmv2，得W地板mv2mgh，B正確；對(duì)電梯和物體整體有：W鋼索MghmghMv2mv2，W鋼索Mv2Mghmgh
18、mv2，顯然，鋼索的拉力做的功大于Mv2Mgh，D正確。14.(多選)如圖所示，一塊長(zhǎng)木板B放在光滑水平面上，B上放一粗糙物體A?，F(xiàn)以恒力F拉B，結(jié)果A將在B上滑動(dòng)，以地面為參考系，A、B都前移了一段距離，在此過(guò)程中()AF做的功等于A和B動(dòng)能的增量BB對(duì)A的摩擦力做的功，等于A的動(dòng)能的增量CA對(duì)B的摩擦力所做的功，與B對(duì)A的摩擦力所做的功之和為零DF對(duì)B做的功與摩擦力對(duì)B所做的功之和等于B的動(dòng)能的增量答案BD解析A所受的合力即為B對(duì)A的摩擦力，由動(dòng)能定理可知B正確；A、B間有一對(duì)相互作用的摩擦力，盡管兩摩擦力大小相等，但A、B相對(duì)于地面的位移不相等，故兩個(gè)摩擦力做的功之和不為零，故C錯(cuò)誤；對(duì)
19、B根據(jù)動(dòng)能定理有WFWfEkB，D正確；F做的功與兩摩擦力做功之和等于A和B動(dòng)能的增量，兩摩擦力做功之和不為零，故A錯(cuò)誤。重難點(diǎn)六動(dòng)能定理與圖像的綜合問(wèn)題15(多選)如圖甲所示，質(zhì)量m2 kg的物體以100 J的初動(dòng)能在粗糙的水平地面上滑行，其動(dòng)能Ek隨位移x變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則下列判斷正確的是()A物體運(yùn)動(dòng)的總位移大小為10 mB物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為10 m/s2C物體運(yùn)動(dòng)的初速度大小為10 m/sD物體所受的摩擦力大小為10 N答案ACD解析由圖像可知，物體運(yùn)動(dòng)的總位移為10 m，根據(jù)動(dòng)能定理得，F(xiàn)fx0Ek0，解得Ff N10 N，故A、D正確；根據(jù)牛頓第二定律得，物體運(yùn)動(dòng)的加
20、速度大小a m/s25 m/s2，故B錯(cuò)誤；根據(jù)Ek0mv得v0 m/s10 m/s，故C正確。16(多選)質(zhì)量為1 kg的物體在粗糙的水平地面上受到一水平外力F的作用由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示，外力F和物體克服摩擦力f做的功W與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g取10 m/s2。下列分析正確的是()A物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2B物體運(yùn)動(dòng)的位移為13 mC前3 m運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的加速度為3 m/s2Dx9 m時(shí)，物體的速度為3 m/s答案ACD解析由Wffx對(duì)應(yīng)圖乙可知，物體與地面之間的滑動(dòng)摩擦力f2 N，由fmg可得0.2，A正確；由WFFx對(duì)應(yīng)圖乙可知，前3 m內(nèi)，拉力F15
21、 N，39 m內(nèi)拉力F22 N，物體在前3 m內(nèi)的加速度a13 m/s2，C正確；由動(dòng)能定理得WFfxmv2，可得x9 m時(shí)，物體的速度為v3 m/s，D正確；物體的最大位移xm13.5 m，B錯(cuò)誤。17如圖甲所示，長(zhǎng)為4 m的水平軌道AB與半徑為R0.6 m的豎直半圓弧軌道BC在B處相連接，有一質(zhì)量為1 kg的滑塊(大小不計(jì))，從A處由靜止開(kāi)始受水平向右的力F作用，F(xiàn)的大小隨位移變化的關(guān)系如圖乙所示，滑塊與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)未知，g取10 m/s2。(1)求滑塊到達(dá)B處時(shí)的速度大??；(2)求滑塊在水平軌道AB上運(yùn)動(dòng)的前2 m過(guò)程所用的時(shí)間；(3)若到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F，滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑，并恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C，則滑塊在半圓弧軌道上摩擦力做的功是多少？答案(1)2 m/s(2) s(3)5 J解析(1)對(duì)滑塊從A到B的過(guò)程，由動(dòng)能定理得F1x1F3x3mgxmv即202 J101 J0.251104 J1v解得vB2 m/s。(2)在前2 m內(nèi)，有F1mgma，且x1at，解得t1 s。(3)當(dāng)滑塊恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)，有：mgm。對(duì)滑塊從B到C的過(guò)程，由動(dòng)能定理得Wmg2Rmvmv，代入數(shù)值得W5 J。12
2020年高中物理 第八章 機(jī)械能守恒定律 階段回顧（第1～3節(jié)）習(xí)題（含解析）新人教版必修2
