专题强化练11 动能定理应用中的图像和多过程问题2023版53同步物理人教版必修第二册.docx

第八章　机械能守恒定律 专题强化练11　动能定理应用中的图像和多过程问题 一、选择题 1.(2022辽宁沈阳期中)(多选)质量为0.8 kg的小物块静止在光滑水平面上,在恒定外力F的作用下沿水平面开始做匀加速直线运动,其动能Ek与位移x的关系如图所示,重力加速度g取10 m/s2,则F的大小可能是 (　　) A.4 N　　　　　B.6 N　　　　　C.10 N　　　　　D.12 N 2.(2021湖北襄阳五中模拟)在光滑水平面上,有一质量为10 kg的滑块,在变力F的作用下沿x轴做直线运动,F-x图像如图,4~8 m和12~16 m内的两段曲线关于坐标点(10 m,0)对称。滑块在坐标原点处速度为1 m/s,则滑块运动到16 m处的速度大小为 (　　) A.3 m/s　　　　　　　　　 B.5 m/s C.22 m/s　　　　　　　　　 D.42 m/s 3.(2022浙江平湖期中)某物体同时受到两个在同一直线上的力F1、F2的作用,由静止开始做直线运动,力F1、F2与位移x的关系图像如图所示,在物体开始运动后的前4.0 m内,物体具有最大动能时对应的位移是 (　　) A.4.0 m　　　　　B.3.0 m　　　　　C.2.0 m　　　　　D.1.0 m 4.(2021浙江名校协作体开学考试)一滑块在水平方向仅受恒定摩擦阻力的情况下在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s。此时在滑块上施加一水平作用力F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示。则 (　　) A.滑块质量为2 kg B.滑块所受摩擦力大小为2 N C.前2 s内力F的平均功率为2 W D.前2 s内滑块所受合力做的功为2 J 5.(2022重庆复旦中学期中)一质量为2 kg的物体受水平拉力F作用,在粗糙水平面上做加速直线运动时的a-t图像如图所示,t=0时其速度大小为2 m/s。滑动摩擦力大小恒为2 N,则 (　　) A.在t=6 s时刻,物体的速度为18 m/s B.在0~6 s内,合力对物体做的功为400 J C.在0~6 s内,拉力对物体做的功为396 J D.在t=6 s时刻,拉力F的功率为200 W 6.(2022江苏无锡期中)如图所示为一倾角为θ的固定斜面,将斜面分成3等份,从下到上依次为AB、BC、CD。质量为m的小球从A点以初速度v向上运动,斜面光滑时,刚好到达D点。若只有A、B间有摩擦(小球与AB间的动摩擦因数μ为一定值),小球仍以初速度v上滑,刚好到达C点,然后下滑到A点,在此过程中,下列说法正确的是 (　　) A.整个过程中克服摩擦力做的功等于12mv2 B.小球到达C点后开始下滑,动能先增加后减小 C.在上滑过程中重力、滑动摩擦力对小球做的总功为12mv2 D.小球从B运动到A的过程中只有重力势能与内能之间的相互转化 二、非选择题 7.(2022河南郑州期末)在2022年2月8日北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中,18岁的中国选手谷爱凌顶住压力,在关键的第三跳以超高难度动作锁定金牌取得冠军,这也是中国女子雪上项目取得的第一个冬奥会冠军,滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳台、着陆坡、停止区组成,如图所示。在某次训练中,运动员经助滑道加速后自起跳点C以大小为vC=20 m/s的速度向右上方飞出,完成空中动作后,落在着陆坡上(无机械能损失),然后沿半径为R=45 m的圆弧滑道自由滑行通过最低点F,进入水平停止区后调整姿势做匀减速滑行直到静止。已知在到F点的瞬间运动员(含装备)对地面的压力为重力的3倍,运动员在水平停止区受到的阻力为重力的0.5倍,忽略其他运动过程中的阻力。重力加速度g取10 m/s2,求: (1)运动员在F点的速度vF的大小; (2)水平停止区FG的最小长度L; (3)C点与F点间的高度差h。 8.(2022广东佛山一中期中)如图所示,光滑轨道槽ABCD与粗糙轨道槽GH通过光滑圆轨道EF平滑连接(D、G处在同一高度),组成一套完整的平滑轨道,其中GH足够长,整个装置位于竖直平面内,且固定在水平地面上。现将一质量m=1 kg的小球从AB段距地面高h0=2 m处由静止释放,已知CD、GH与地面的夹角为θ=37°,小球与GH段之间的动摩擦因数为μ=0.25,圆轨道的半径R=0.4 m,圆轨道的最高点E点离地面的高度为3R(重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。 (1)通过计算分析,说明小球从D点进入圆轨道后能否通过E点; (2)若小球从AB段离地面高h处自由释放后,小球又能沿原路径返回到AB段,试求h的取值范围。  答案全解全析 1.BC　根据Fx cos θ=Ek可得Ek与位移x关系图线的斜率k=F cos θ(0≤θπ2);小物块在光滑水平面上做匀加速直线运