动能定理与功能关系专题Word下载.docx

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2.如图所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为30°

的粗糙斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用，这时物块的加速度大小为4m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物块向上运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．物块的机械能一定增加

B．物块的机械能一定减小

C．物块的机械能可能不变

D．物块的机械能可能增加也可能减小

3．如图所示，DO是水平面，初速为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零。

如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度（）

（已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且为零。

）

A．大于v0B．等于v0C．小于v0D．取决于斜面的倾角

4、半径为r和R（r＜R）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中两物体（）

A、机械能均逐渐减小

B、经最低点时动能相等

C、在最低点对轨道的压力相等 

D、在最低点的机械能相等

5.如图甲所示，在倾角为θ的光滑斜面上，有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始运动，物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示．其中0～x1过程的图线是曲线，x1～x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是（　　）

A．物体在沿斜面向上运动

B．在0～x1过程中，物体的加速度一直减小

C．在0～x2过程中，物体先减速再匀速

D．在x1～x2过程中，物体的加速度为gsinθ

7.如图所示，质量相等的甲、乙两小球从一光滑直角斜面的顶端同时由静止释放，甲小球沿斜面下滑经过a点，乙小球竖直下落经过b点，a、b两点在同一水平面上，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　）

A．甲小球在a点的速率等于乙小球在b点的速率

B．甲小球到达a点的时间等于乙小球到达b点的时间

C．甲小球在a点的机械能等于乙小球在b点的机械能（相对同一个零势能参考面）

D．甲小球在a点时重力的功率等于乙小球在b点时重力的功率

8.在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（　　）

A．他的动能减少了Fh

B．他的重力势能增加了mgh

C．他的机械能减少了（F－mg）h

D．他的机械能减少了Fh

9.如图所示，一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为（　　）

A.

mgRB.

mgRC.

mgRD.

mgR

10.（多选）（2015·

周口一模）如图,一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度为h。

下列说法中正确的是（设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0）（　　）

A.若把斜面CB部分截去,物体冲过C点后上升的最大高度仍为h

B.若斜面AB变成光滑曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到达B点

C.若把斜面弯成圆弧形D,物体仍沿圆弧升高h

D.若把斜面从C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状,物体上升的最大高度有可能仍为h

11.（2015·

福州一模）如图所示,在光滑斜面上的A点先后水平抛出和静止释放两个质量相等的小球1和2,不计空气阻力,最终两小球在斜面上的B点相遇,在这个过程中（　　）

A.小球1重力做的功大于小球2重力做的功

B.小球1机械能的变化大于小球2机械能的变化

C.小球1到达B点的动能大于小球2到达B点的动能

D.两小球到达B点时,在竖直方向的分速度相等

12.（2013·

汕头一模）蹦床运动员与床垫接触的过程可简化为下述模型:

运动员从高处落到处于自然状态的床垫（A位置）上,随床垫一同向下做变速运动到达最低点（B位置）,如图所示。

有关运动员从A运动至B的过程,下列说法正确的是（　　）

A.运动员的机械能守恒B.运动员的速度一直减小

C.合力对运动员做负功D.运动员先超重后失重

13.（多选）（2013·

潍坊二模）如图所示，质量为m的小球穿在半径为R的光滑圆环上，可以沿圆环自由滑动,连接小球的轻质弹簧另一端固定在圆环的最高点。

现将小球从圆环的水平直径右端B点静止释放，此时弹簧处于自然长度。

当小球运动至圆环最低点C时速度为v，此时小球与圆环之间没有弹力。

运动过程中弹簧始终处在弹性限度内,则下面判断正确的是（　　）

A.小球在B点的加速度大小为g,方向竖直向下

B.该过程中小球的机械能守恒

C.在C点弹簧的弹性势能等于mgR-

mv2

D.该过程中小球重力做的功等于其动能的增量

14.如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧直立于地面上,上面放一个质量为m的带正电的小球,小球与弹簧不连接。

现将小球向下压到某位置后由静止释放,若小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力和电场力对小球做功的大小分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力。

则上述过程中（　　）

A.带电小球电势能增加W2B.弹簧弹性势能最大值为W1+

C.弹簧弹性势能减少量为W2+W1

D.带电小球和弹簧组成的系统机械能增加W2

15.（2015·

遂宁一模）一质量为0.1kg的小球自t=0时刻从水平地面上方某处自由下落,小球与地面碰撞后反向弹回,不计空气阻力,也不计小球与地面碰撞的时间,小球距地面的高度h与运动时间t关系如图所示,取g=10m/s2。

则（　　）

A.小球第一次与地面碰撞时机械能损失了5J

B.小球第二次与地面碰撞前的最大速度为20m/s

C.第二次碰撞后小球反弹的最大势能（地面为零势能面）Ep=1.25J

D.小球将在t=6s时与地面发生第四次碰撞

16.（2015·

嘉兴一模）如图所示是全球最高的（高度208米）北京朝阳公园摩天轮,一质量为m的乘客坐在摩天轮中以速率v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，假设t=0时刻乘客在轨道最低点且重力势能为零,那么,下列说法错误的是（　　）

A.乘客运动的过程中,重力势能随时间的变化关系为Ep=mgR[1-cos（

t）]

B.乘客运动的过程中,在最高点受到座位的支持力为mg-m

C.乘客运动的过程中,机械能守恒,且机械能为E=

D.乘客的机械能随时间的变化关系为E=

mv2+mgR[1-cos（

17.有一倾角为θ=37°

的硬杆,其

上套一底端固定且劲度系数为k=120N/m的轻弹簧,弹簧与杆间无摩擦。

一个质量为m=1kg的小球套在此硬杆上，从P点由静止开始滑下,已知小球与硬杆间的动摩擦因数为μ=0.5。

P与弹簧自由端Q间的距离为l=1m。

弹簧的弹性势能与其形变量x的关系为Ep=

kx2。

（sin37°

=0.6,cos37°

=0.8，取g=10m/s2）求:

（1）小球从开始下滑到与弹簧自由端相碰所经历的时间t;

（2）小球运动过程中达到的最大速度vm;

（3）若使小球在P点以初速度v0下滑后又恰好回到P点,则v0需多大?

18.（2014·

佛山一模）如图甲所示，ABC为竖直放置的半径为0.1m的半圆形轨道，在轨道的最低点A和最高点C各安装了一个压力传感器，可测定小球在轨道内侧通过这两点时对轨道的压力FA和FC。

质量为0.1kg的小球,以不同的初速度v冲入ABC轨道。

（g取10m/s2）

（1）若FC和FA的关系图线如图乙所示，求:

当FA=13N时小球经过A点时的速度vA，以及小球由A点滑至C点的过程中损失的机械能。

（2）若轨道ABC光滑，小球均能通过C点。

试推导FC随FA变化的关系式。

19.（多选）（2013·

广东高考）如图,游乐场中,从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道。

甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处,下列说法

正确的有（　　）

A.甲的切向加速度始终比乙的大

B.甲、乙在同一高度的速度大小相等

C.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度

D.甲比乙先到达B处

20.（2014·

宣城一模）从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H。

设上升过程中空气阻力F阻恒定,则对于小球的整个上升过程,下列说法中错误的是（　　）

A.小球动能减少了mgHB.小球机械能减少了F阻H

C.小球重力势能增加了mgHD.小球的加速度大于重力加速度g

21.（2014·

淮安一模）铁饼运动员奋力将质量为m的铁饼以初速度v0抛出，v0与水平面成α角,铁饼到达的最大高度为h，不计空气阻力和抛出点的高度，运动员抛铁饼过程对铁饼做的功可以表示为（　　）

A.

m

+mghB.mgh

C.mgh+

cos2αD.mgh+

sin2α

22.（多选）如图所示，相距均为d的三条水平虚线L1、L2和L3，L1与L2、L2与L3之间分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B。

一个边长也是d的正方形导线框，从L1上方一定高度处由静止开始自由下落，当ab边刚越过L1进入磁场时，恰好以速度v1做匀速直线运动。

当ab边在越过L2运动到L3之前的某个时刻，线框又开始以速度v2做匀速直线运动。

在线框从进入磁场到速度变为v2的过程中，设线框的动能变化量为ΔEk，重力对线框做功为W1，安培力对线框做功为W2，下列说法中正确的有（　　）

A.在导线框下落过程中,由于重力做正功,所以v2>

v1

B.从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,线框动能的变化量为ΔEk=W1+W2

C.从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,线框动能的变化量为ΔEk=W1-W2

D.从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,机械能减少了W1-ΔEk

23.（2014·

泸州二模）如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动，开始时OB与地面相垂直。

放手后支架开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法不正确的是（　　）

A.A处小球到达最低点时速度为0

B.A处小球机械能的减少量等于B处小球机械能的增加量

C.B处小球向左摆动所能到达的最高位置应高于A处小球开始运动时的高度

D.当支架从左向右回摆时,A处小球能回到起始高度

24.（多选）（2013·

潍坊一模）如图所示,在升降机内固定一光滑的斜面体,一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上，另一端与质量为m的物块A相连，弹簧与斜面平行。

整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中（　　）

A.物块A的重力势能增加量一定等于mgh

B.物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的和

C.物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的和

D.物块A和弹簧组成系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对弹簧拉力做功的和

25.（18分）（2013·

西安一模）如图所示，质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连,弹簧的劲度系数为k。

A、B都处于静止状态。

一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A，另一端连一轻挂钩。

开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段沿竖直方向。

若在挂钩上挂一质量为m3的物体C,则B将刚好离地。

若将C换成另一个质量为m1+m3的物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放,则这次B刚离地时D的速度大小是多少?

（已知重力加速度为g）

26.（18分）（2013·

济南二模）如图所示，固定的粗糙弧形轨道下端B点水平，上端A与B点的高度差为h1=0.3m，倾斜传送带与水平方向的夹角为θ=37°

，传送带的上端C点到B点的高度差为h2=0.1125m（传送带传动轮的大小可忽略不计）。

一质量为m=1kg的滑块（可看作质点）从轨道的A点由静

止滑下，然后从B点抛出，恰好以平行于传送带的速度从C点落到传送带上，传送带逆时针传动,速度大小为v=0.5m/s,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.8,且传送带足够长，滑块运动过程中空气阻力忽略不计，g=10m/s2，试求:

（1）滑块运动至C点时的速度vC大小;

（2）滑块由A到B运动过程中克服摩擦力做的功Wf;

（3）滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量Q。

27.如图所示，置于足够长斜面上的盒子闪为放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁接触，斜面光滑且固定于水平地面上．一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接，另一端与A相连．今用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中

A.弹簧的弹性势能一直减小直至为零

B.A对B做的功等于B机械能的增加量

C.弹簧弹性势能的减小量等于A和B机械能的增加量

D.A所受重力和弹簧弹力做功的代数和小于A动能的增加量

28.如图所示，质量为m的滑块从斜面底端以平行于斜面的初速度v0冲上固定斜面，沿斜面上升的最大高度为H。

已知斜面倾角为

，斜面与滑块间的摩擦因数为

<

tan

，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取斜面底端为零势能面，则能表示滑块在斜面上运动的机械能E、动能Ek、势能EP与上升高度h之间关系的图象是（）

29．如图所示，斜面倾角为θ，质量为m的滑块距挡板P为s0，以初速度v0。

沿斜面上滑。

滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面的下滑力。

若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失。

问滑块经过的路程有多大？

30．图中，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平直导轨上，弹簧处在原长状态。

另一质量与B相同的滑块A，从导轨上的P点以某一初速度向B滑行。

当A滑过距离

时，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B紧贴在一起运动，但互不粘连。

已知最后A恰好返回到出发点P并停止。

滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为μ，运动过程中弹簧最大形变量为

，重力加速度为

。

求A从P点出发时的初速度

31．如图所示，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R.一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动.已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ.求：

（1）物体做往返运动的整个过程中，在AB轨道上通过的总路程；

（2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力．

32．如图所示，质量m=0.5kg的小球从距地面高H=5m处自由下落，到达地面恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆槽半径R=0.4m。

小球到达槽的最低点时速率为10m/s，并继续沿槽壁运动直至从槽左端边缘飞出，竖直上升，下落后恰好又沿槽壁运动直到从槽右端边缘飞出，竖直上升，落下，如此反复几次。

设摩擦力大小不变。

求：

（1）小球第一次飞离槽上升的高度；

（2）小球最多能飞出槽外几次？

（g=10m/s2）

33.如图所示，半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°

，另一端点C为轨道的最低点．C点右侧的水平路面上紧挨C点放置一木板，木板质量M=1kg，上表面与C点等高．质量m=1kg的物块（可视为质点）从空中A点以v0=1.2m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道．已知物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与路面间的动摩擦因数μ2=0.05，取g=10m/s2．试求：

（1）物块经过轨道上的C点时对轨道的压力大小；

（2）若木板足够长，请问从开始平抛至最终木板、物块都静止，整个过程产生的热量是多少？

34.（2014上海高考题）静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。

不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化关系是

35．如图甲所示，一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能E与物体通过路程x的关系图象如图乙所示，其中0～x1过程的图象为曲线，x1～x2过程的图象为直线（忽略空气阻力）。

则下列说法正确的是

A．0～x1过程中物体所受拉力是变力，且一定不断减小

B．0～x1过程中物体的动能一定先增加后减小，最后为零

C．x1～x2过程中物体一定做匀速直线运动

D．x1～x2过程中物体可能做匀加速直线运动，也可能做匀减速直线运动

36.如图所示，在水平向右、场强为E的匀强电场中，两个带电量均为+q的小球A、B通过两根长度均为L的绝缘细线悬挂．A球质量为B球质量的5倍，两球静止时，两细线与竖直方向的夹角分别为30°

、60°

．以悬挂点O作为零电势和零重力势能面．

（1）画出B球的受力示意图，并求B球的质量mB；

（2）用一个外力作用在A球上，把A球缓慢拉到最低点A’，两球电势能改变了多少？

（3）根据最小势能原理，当一个系统的势能

最小时，系统会处于稳定平衡状态．撤去

（2）问中的外力，直至两球在空气阻力作用下再次静止，此过程中， 

A、B两球最小势能（包括电势能和重力势能）为多大？

（本小题忽略两电荷之间的电势能）