【与名师对话】2022年高考物理总复习 课时配套作业19 新人教版必修2

课时作业(十九)　　　　　　　　　　　　　1．一个小球从高处自由落下，则球在下落过程中的动能(　　)A．与它下落的距离成正比B．与它下落距离的平方成正比C．与它运动的时间成正比D．与它运动时间的平方成正比[解析]　由动能定理：mgh＝mv2，可知A正确，又因为h＝gt代入上式得：mg2t2＝mυ2，所以D正确．[答案]AD2．(2022·中山模拟)如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡(粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB之间的水平距离为x，重力加速度为g.下列说法正确的是(　　)A．小车克服重力所做的功是mghB．合外力对小车做的功是mv2C．推力对小车做的功是mv2＋mghD．阻力对小车做的功是mv2＋mgh－Fx[解析]　小车克服重力做功W＝mgh，A正确；由动能定理，小车受到的合力做的功等于小车动能的增量，W合＝ΔEk＝mv2，B正确；由动能定理，W合＝W推＋W重＋W阻＝mv2，所以推力做的功W推＝mv2－W阻－W重＝mv2＋mgh－W阻，C错误；阻力对小车做的功W阻＝mv2－W推－W重＝mv2＋mgh－Fx，D正确．7\n[答案]ABD3．如图所示，质量为m0、长度为L的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动．物块和小车之间的滑动摩擦力为Ff.物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为s.在这个过程中，以下结论正确的是(　　)A．物块到达小车最右端时具有的动能为(F－Ff)(L＋s)B．物块到达小车最右端时，小车具有的动能为FfLC．物块克服摩擦力所做的功为Ff(L＋s)D．物块克服摩擦力所做的功为Ffs[解析]　物块m在水平方向受到拉力F和摩擦力Ff的作用，合力为F－Ff，物块的位移为L＋s，合力对物块做的功为(F－Ff)(L＋s)；物块到达小车最右端时具有的动能为(F－Ff)(L＋s)，A正确，B错误；摩擦力对物块做的功等于摩擦力的大小Ff与位移(L＋s)的乘积，C正确，D错误．[答案]AC4．(2022·山东省济宁市期末)木块在水平恒定的拉力F作用下，由静止开始在水平路面上前进x，随即撤消此恒定的拉力，接着木块又前进了2x才停下来．设运动全过程中路面情况相同，则木块在运动中获得动能的最大值为(　　)A.　　　B.　　　C．Fx　　　D.[解析]　木块从静止开始在拉力F和阻力(设为f)的作用下，先做匀加速直线运动，撤去拉力F后木块在阻力f的作用下做匀减速运动，所以撤去拉力F的瞬间木块的动能最大．对全过程分析，由动能定理有Fx－f·3x＝0；对木块由静止开始到最大动能的过程，由动能定理得Ekm＝Fx－fx，由此二式解得：Ekm＝Fx，D正确．[答案]D5．如图所示，质量为m7\n的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值F时，转动半径为R.当拉力逐渐减小到时，物体仍做匀速圆周运动，半径为2R，则外力对物体做的功为(　　)A．－B.C.D.[解析]　F＝，＝，由动能定理得W＝mv－mv，联立解得W＝－，即外力做功为－.A项正确．[答案]A6．(2022·苏北四市期末联考)如下图甲所示，静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆．则小物块运动到x0处时的动能为(　　)A．0B.Fmx0C.Fmx0D.x[解析]　根据动能定理，小物块运动到x0处时的动能为这段时间内力F所做的功，物块在变力作用下运动，不能直接用功的公式来计算，但此题可用根据图象求“面积”的方法来解决．力F所做的功的大小等于半圆的“面积”大小．Ek＝W＝S圆＝π()2，又Fm＝.整理得Ek＝Fmx0＝x，C选项正确．[答案]C7．(2022·南宁联考)“头脑风暴法”是上个世纪风靡美国的一种培养学生创新思维7\n能力的方法，某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”以保护鸡蛋为题，要求制作一个装置，让鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏；鸡蛋要不被摔坏，直接撞击地面的速度最大不能超过1.5m/s.现有一位学生设计了如右图所示的一个装置来保护鸡蛋，用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋，鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离s＝0.45m，A、B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍，现将该装置从距地面某一高度处自由下落，装置碰地后速度为0，且保持竖直不反弹，不计装置与地面作用时间．(g＝10m/s2)求：刚开始装置的末端离地面的最大高度H.[解析]　解法一：分阶段：设装置落地瞬间速度为v1，鸡蛋着地瞬间速度为v2＝1.5m/s，则从装置开始下落到着地过程，对鸡蛋应用动能定理有：mgH＝mv在装置着地到鸡蛋撞地过程，对鸡蛋应用动能定理有：mgs－2Ffs＝mv－mv，其中Ff＝5mg.代入相关数据解得：H＝4.16m.解法二：全过程：从装置开始下落到鸡蛋撞地全过程，对鸡蛋应用动能定理有：mg(H＋s)－2Ffs＝mv－0，代入数据解得：H＝4.16m.[答案]4.16m8．一个小物块从底端冲上足够长的斜面后，又返回斜面底端．已知小物块的初动能为E，它返回斜面底端的速度大小为v，克服摩擦阻力做功为E/2.若小物块冲上斜面的动能为2E，则物块(　　)A．返回斜面底端时的动能为EB．返回斜面底端时的动能为3E/27\nC．返回斜面底端时的速度大小为2vD．返回斜面底端时的速度大小为v[解析]　设初动能为E时，小物块沿斜面上升的最大位移为x1，初动能为2E时，小物块沿斜面上升的最大位移为x2，斜面的倾角为θ，由动能定理得：－mgx1sinθ－Ffx1＝0－E,2Ffx1＝，E－＝mv2；而－mgx2sinθ－Ffx2＝0－2E，可得：x2＝2x1，所以返回斜面底端时的动能为2E－2Ffx2＝E，A正确，B错误；由E＝mv′2可得v′＝v，C、D均错误．[答案]A9.如右图所示，斜面高h，质量为m的物块，在沿斜面向上的恒力F作用下，能匀速沿斜面向上运动，若把此物块放在斜面顶端，在沿斜面向下同样大小的恒力F作用下物块由静止向下滑动，滑至底端时其动能的大小为(　　)A．mgh　　B．2mgh　　C．2Fh　　D．Fh[解析]　物块匀速向上运动，即向上运动过程中物块的动能不变，由动能定理知物块向上运动过程中外力对物块做的总功为0，即WF－mgh－Wf＝0①　物块向下运动过程中，恒力F与摩擦力对物块做功与上滑中相同，设滑至底端时的动能为Ek，由动能定理WF＋mgh－Wf＝Ek－0②　将①式变形有WF－Wf＝mgh，代入②有Ek＝2mgh.[答案]B10.如右图所示，质量为m1、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力的大小为Ff，用水平的恒定拉力F作用于滑块．当滑块从静止开始运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，滑块速度为v1，木板速度为v2，下列结论中正确的是(　　)A．滑块克服摩擦力所做的功为Ff(L＋s)7\nB．上述过程满足(F－Ff)(L＋s)＝mv＋m1vC．其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长D．其他条件不变的情况下，Ff越大，滑块与木板间产生的热量越多[解析]　滑块运动到木板右端的过程中，滑块相对于地面的位移为(L＋s)，所以滑块克服摩擦力做功为Ff(L＋s)，A正确；上述过程中对滑块根据动能定理有(F－Ff)(L＋s)＝mv，对木板有Ffs＝m1v，所以(F－Ff)(L＋s)＋Ffs＝mv＋m1v，故B错误；对滑块根据牛顿第二定律有a1＝，对木板有a2＝，滑块从静止开始运动到木板右端时有a1t2－a2t2＝L，可见F越大，时间越短，C错误；由能量守恒定律可得滑块与木板间产生的热量为FfL，D正确．[答案]AD11．(2022·福建卷)如右图所示，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边．已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v0，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，A，B两点间距离为d，缆绳质量忽略不计．求：(1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功W1；(2)小船经过B点时的速度大小v1；(3)小船经过B点时的加速度大小a.[解析]　(1)小船从A点运动到B点克服阻力做功Wf＝fd①(2)小船从A点运动到B点，电动机牵引缆绳对小船做功W＝Pt1②由动能定理有：W－Wf＝mv－mv③由①②③式解得v1＝④(2)设小船经过B点时绳的拉力大小为F，绳与水平方向夹角为θ，电动机牵引绳的速度大小为u，则P＝Fu⑤u＝v1cosθ⑥7\n由牛顿第二定律有：Fcosθ－f＝ma⑦由④⑤⑥⑦得，a＝－.[答案](1)fd　(2)(3)－12．(2022·安徽名校模拟)玉树地震发生后，需要向灾区运送大量救灾物资，在物资转运过程中常使用如图所示的传送带．已知某传送带与水平面成θ＝37°角，传送带的AB部分长L＝5.8m，传送带以恒定的速率v＝4m/s按图示方向传送，若在B端无初速度地放置一个质量m＝50kg的救灾物资P(可视为质点)，P与皮带之间的动摩擦因数μ＝0.5(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6)．求：(1)物资P从B端开始运动时的加速度；(2)物资P到达A端时的动能．[解析]　(1)P刚放上B端时，受到沿传送带向下的滑动摩擦力作用，根据牛顿第二定律有mgsinθ＋Ff＝maFN＝mgcosθFf＝μFN联立解得加速度为a＝gsinθ＋μgcosθ＝10m/s2(2)P达到与传送带相同速度的位移x＝＝0.8m以后物资P受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用，根据动能定理得(mgsinθ－Ff)(L－x)＝mv－mv2到A端时的动能EkA＝mv＝900J[答案](1)10m/s2　(2)900J7