2024高考物理一轮复习第四章机械能专题提升五动力学和能量观点的综合应用作业与检测含解析鲁科版.docVIP

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专题提升(五)动力学和能量观点的综合应用

基础必备

1.

(多选)一质点在0~6s内竖直向上运动,若取向上为正方向,g取10m/s2,其vt图象如图所示.下列说法正确的是(AD)

A.质点在0~2s内减小的动能大于在4~6s内减小的动能

B.在4~6s内,质点处于失重状态,且机械能增加

C.质点在第2s末的机械能大于在第6s末的机械能

D.质点在第2s末的机械能小于在第6s末的机械能

解析:质点在0~2s内减小的动能为m(602-402)=1000m,在4~6s内减小的动能为m×402=800m,则选项A正确;在4~6s内,质点的加速度向下,处于失重状态,因加速度为a=-=-m/s2=-20m/s2=-2g,则除重力以外还有其他的力对物体做负功,则质点的机械能减小,选项B错误;质点在t=2s时的机械能为E2=m×402+mg×2=1800m,质点在t=6s时的机械能为E6=mg×2+40×2+×2×40=2200m,则质点在第2s末的机械能小于在第6s末的机械能,选项C错误,D正确.

2.将一小球竖直向上抛出,小球在运动过程中所受到的空气阻力不行忽视.a为小球运动轨迹上的一点,小球上升和下降经过a点时的动能分别为Ek1和Ek2.从抛出起先到小球第一次经过a点时重力所做的功为W1,从抛出起先到小球其次次经过a点时重力所做的功为W2.下列结论正确的是(B)

A.Ek1=Ek2,W1=W2 B.Ek1Ek2,W1=W2

C.Ek1Ek2,W1W2 D.Ek1Ek2,W1W2

解析:从抛出起先到第一次经过a点和从抛出起先到其次次经过a点,其位移相等,因重力做功只与初、末位置有关,故重力做功相等,即W1=W2.对两次经过a点的过程,依据动能定理,有-Wf=Ek2-Ek1,可知Ek1Ek2,故B正确,A,C,D错误.

3.

(2024·浙江温州模拟)某工地上,一架起重机将放在地面的一个箱子吊起.箱子在起重机钢绳的作用下由静止起先竖直向上运动,运动过程中箱子的机械能E与其位移s的关系图象如图所示,其中0~s1过程的图线为曲线,s1~s2过程的图线为直线.依据图象可知(C)

A.0~s1过程中钢绳的拉力渐渐增大

B.0~s1过程中箱子的动能始终增加

C.s1~s2过程中钢绳的拉力始终不变

D.s1~s2过程中起重机的输出功率始终增大

解析:由功能关系可知,箱子机械能的增加确定于钢绳拉力做的功,即E-E0=Fs,则E=E0+Fs,即在Es图象中,切线的斜率表示拉力,由图可知0~s1过程中拉力渐渐减小,当拉力与重力相等时,重物匀速上升;若拉力小于重力,则减速上升,动能变更状况不确定,选项A,B错误;s1~s2为直线,则拉力不变,但无法推断拉力和重力的大小关系,重物可能加速、匀速、减速,输出功率不肯定增大,C正确,D错误.

4.

(多选)如图所示,质量为m的滑块以肯定初速度滑上倾角为θ的固定斜面,同时施加一沿斜面对上的恒力F=mgsinθ,已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ.取动身点为参考点,下列图象描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q、滑块动能Ek、重力势能Ep、机械能E随时间t、位移s变更的关系,其中正确的是(CD)

解析:依据滑块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ可知,滑动摩擦力与滑块重力沿斜面对下的分力大小相等.施加一沿斜面对上的恒力F=mgsinθ,则F与摩擦力f合力为0,即F,f二者做功为0,可认为只有重力做功,滑块机械能保持不变,重力势能随位移s匀称增大,选项C,D正确;产生的热量Q=fs,Q随位移s匀称增大,滑块动能Ek随位移s匀称减小,又位移s=vt-at2,选项A,B错误.

5.

(2024·山东潍坊期中)(多选)如图所示,水平传送带顺时针转动,速度为v1,质量为m的物块以初速度v0从左端滑上传送带,v0v1,经过一段时间物块与传送带速度相同,此过程中(BD)

A.物块克服摩擦力做的功为m

B.物块克服摩擦力做的功为m(-)

C.产生的内能为m(-)

D.产生的内能为m(v0-v1)2

解析:在物块的速度大于传送带的速度的过程中,物块受摩擦力向左,向右匀减速运动直到共速,由动能定理可知-Wf=m-m,故Wf=m-m,故A错误,B正确;物块与传送带有相对运动,因摩擦生热,由运动规律可知,发生相对滑动时间t=,则相对位移为Δs=·-v1·=,则产生的内能为Q=μmg·Δs=,故C错误,D正确.

6.

(2024·甘肃兰州模拟)(多选)如图所示,倾角为θ的传送带顺时针匀速转动,把一物体由静止放置到传送带的底端,则物体从底端运动到顶端的过程中,下列说法正确的是(AD)

A.物体始终受到沿传送带向上的摩擦力

B.物体运动至顶端