2024届一轮复习新人教版 小专题七 动力学和能量观点的综合应用 作业.docx

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1、小专题（七）动力学和能量观点的综合应用训练学科素养.某础题组夯基1.如图所示,光滑水平面上放着足够长的木板B,木板B上放着木块A,AB接触面粗糙。现用一水平拉力F作用在B上,使其由静止开始运动,用Ff1代表B对A的摩擦力,小代表A对B的摩擦力，下列说法正确的有（C）A.F做的功一定等于A、B系统动能的增加量B.F做的功一定小于A、B系统动能的增加量C. F“对A做的功等于A动能的增加量D. Ff2对B做的功等于B动能的增加量解析:对整体分析可知,F做功转化为两个物体的动能及系统的内能,故F做的功一定大于A、B系统动能的增加量,故A、B错误；由动能定理可知,F门对A做的功等于A动能的增加量;故C

2、正确;Ff2对B做负功,和拉力做功的总功等于B动能的增加量,故D错误。2.（多选）如图所示,水平传送带两端A、B间的距离为1,传送带以速度V沿顺时针方向转动,一个质量为m的小物块以一定的初速度从A端滑上传送带,运动到B端,此过程中物块先做匀加速直线运动后做匀速直线运动,物块做匀加速直线运动的时间与做匀速直线运动的时间相等,两过程中物块运动的位移之比为2：3,重力加速度为g,传送带速度大小不变。下列说法正确的是（BC）国一AP、豆干一QA.物块的初速度大小为：B.物块做匀加速直线运动的时间为各C.物块与传送带间的动摩擦因数为霁D.整个过程中物块与传送带因摩擦产生的热量为亭解析：由题意知他m：v=

3、2：3,得VqA错误;匀速运动中方vt,则t=匀加速运动与匀速运动时间相等，B正确；由运动学公式5vv2-v02=2ax,x,ug=a,解得动摩擦因数为U=誓,C正确；由热量59g1Q-I7is相时，s相对二?一：1二(1,得Q=,D错误O3.如图所示,某工厂用传送带向高处运送物体,将一物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到传送带顶端。下列说法正确的是(C)A.第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体不做功B.第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量C.第一阶段物体和传送带间摩擦产生的热量等于第一阶段物体机

4、械能的增加量D.物体从底端到顶端全过程机械能的增加量大于全过程摩擦力对物体所做的功解析:对物体受力分析知，其在两个阶段所受摩擦力方向都沿斜面向上,与其运动方向相同,摩擦力对物体都做正功,选项A错误;第一阶段由动能定理知，摩擦力与重力做的总功等于物体动能的增加量,选项B错误;全程由功能关系知物体机械能的增加量等于摩擦力对物体所做的功,选项D错误;设第一阶段运动时间为3传送带速度为V,对物体X=t,对传送带X1=Vt,摩擦产生的热量Q=FfX相对=Ff（X1-Xi）=Ff-机械能增加量E=F1X1=Fr*,所以Q=AE,选项C正确。4.（2023陕西榆林模拟）（多选）如图所示,长木板A放在光滑的水

5、平地面上,物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上。则从B冲到木板A上到相对木板A静止的过程中，下述说法正确的是（CD）%A.物体B动能的减少量等于系统损失的机械能B.物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量C.物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和D.摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和的绝对值等于系统内能的增加量解析:物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用,B减速运动,A加速运动,根据能量守恒定律,物体B动能的减少量等于A增加的动能和系统因摩擦产生的热量（系统损失的机械能）之和,A错误,C正确;根据动能定理,物体B克服摩擦力做的功等于B损

6、失的动能,B错误;摩擦力对物体B做的功等于B动能的减少量,摩擦力对木板A做的功等于A动能的增加量，由能量守恒定律,摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和的绝对值等于系统内能的增加量,D正确。5.足够长的水平传送带以恒定速度V匀速运动,某时刻一个质量为m的小物块以大小也是V、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带,最后小物块的速度与传送带的速度相同。在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W,小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q,则下列判断中正确的是（B）A. W=O,Q=mv2B. W=0,Q=2mv2Cwmv2八2C. W-2Q=mvD. W=mv2,Q=2

7、mv2解析:对小物块，由动能定理有二0,设小物块与传送带间的动摩擦因数为U,则小物块与传送带相对运动时间t=空,小物块位移x=0,传送带位移x=vt=把,则小物块与传送带间的相对路程X相对二,这段时间内因摩擦产生的热量Q=UnIgXffit=2mv2,选项B正确。6.（2023广东湛江模拟）如图所示,质量m尸1kg的木板Q静止在水平地面上,质量m2=3kg的物块P在木板左端,P与Q之间动摩擦因数1=0.2,地面与Q之间动摩擦因数二0.1。现给P物块v0=4m/s的初速度使其在木板上向右滑动,最终P和Q都静止且P没有滑离木板Q,重力加速度g取IOm/s；下列说法正确的是（C）VoA.P与Q开始相

8、对静止的速度是2.5m/sB.长木板Q长度至少为3mC.P与Q之间产生的热量和地面与Q之间产生的热量之比为1：1D.P与Q之间产生的热量和地面与Q之间产生的热量之比为2：1解析：P的加速度为a尸-也皿=-2ms2,Q的加速度为aQ=m2即2。二2m/s；两者共速时有V共70+apt刊t,解得t=1s,V共=2m/s,选项A错误;P、Q共速时的相对位移为AX=W生1w=2m,之后不发生相对滑动，故长木板Q长度至少为2m,选项B错误;P与Q之间产生的热量为Qfu1m2g=12J,地面与Q之间产生的热量为Q2=m2v02-Q=12J,P和Q之间产生的热量与地面和Q之间产生的热量之比为1：1,选项C正

9、确,D错误。7. （2023福建三明模拟）（多选）滑沙是人们喜爱的游乐活动,如图是滑沙场地的一段斜面,其倾角为30,设参加活动的人和滑车总质量为m,人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑,加速度为0.4g,人和滑车可视为质点,则从顶端向下滑到底端B的过程中，下列说法正确的是（BC）A.人和滑车减少的重力势能全部转化为动能B.人和滑车获得的动能为0.8mghC.整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为0.2mghD.人和滑车克服摩擦力做功为0.6mgh解析:沿斜面的方向有ma=mgsin30o-Ff,所以F1=O.Img,人和滑车减少的重力势能转化为动能和内能,故A错误;人和滑车

10、下滑的过程中重力和摩擦力做功,获得的动能为Ek=Gngsin30o-Ff）-J-0.8mgh,故B正确；整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为AEFgh-Ekmgh-O.8mgh=0.2mgh,故C正确；整个下滑过程中克服摩擦力做功等于人和滑车减少的机械能,所以人和滑车克服摩擦力做功为0.2mgh,故D错误。8. （2023江苏连云港期末）如图甲所示,长木板a放在光滑的水平面上,质量为m=2kg的另一物体b（可视为质点）以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的a的上表面。由于a、b间存在摩擦,之后a、b速度随时间变化的情况如图乙所示，则下列说法正确的是（g取10ms2）（D）A.a获得的动能为2J

11、B.系统损失的机械能为4JC.a的最小长度为2mD.a、b间的动摩擦因数为0.1解析：由题图乙可知,a、b的加速度大小均为1m/s；它们间摩擦力大小相等,根据牛顿第二定律知二者质量相等,a获得的动能为1J,A错误；系统损失的机械能E=mv0242mv-2J，B错误；由题图乙可求出a、b相对位移为1,即a的最小长度为1m,C错误;对物体b,根据牛顿第二定律得UIng=Ina,解得U=O.1,D正确。创新题组提能9. （2023安徽黄梅模拟）如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R;bc是半径为R的四分之一圆弧,与ab相切于b点。一质量为m的小球,始终受到与重力大小相等的水平外力

12、的作用，自a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点,机械能的增量为（C）RcA.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR解析:小球从a点运动到c点,根据动能定理得F3R-mg*mv；又F=mg,故v=2。小球离开c点在竖直方向做竖直上抛运动,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,且水平方向的加速度大小也为g,故小球从c点到最高点所用的时间3新2JI,水平位移x=gt2=2R,根据功能关系，小球从a点到轨迹最高点机械能的增量等于力F做的功，即AE=F（3R+x）=5mgRo故C正确。10.（2023广东卷,9）（多选）如图所示,载有防疫物资的无人驾驶小车

13、,在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶,在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg,MN=PQ=20m,PQ段的倾角为30o,重力加速度g取10ms2,不计空气阻力。下列说法正确的有（ABD）A.从M到N,小车牵引力大小为40NB.从M到N,小车克服摩擦力做功800JC.从P至IJQ,小车重力势能增力口1X10JD.从P到Q,小车克服摩擦力做功700J解析:从M到N,由P尸FM可得小车牵引力F尸里第N=40N,选项A正V15确;从M到N,小车匀速行驶,牵引力等于摩擦力,可得摩擦力Ff1=F1=40N,小车克服摩擦力做的功Wf1=FnMN=40

14、20J=800J,选项B正确;从P到Q,小车上升的高度h=PQsin30o=200.5m=10%小车重力势能的增加量AEP=Ingh=50X10X10尸5000J,选项C错误;从P到Q,由P2=FzV2可得小车牵引力F?=二个N=285N9P到Q,小车匀速行驶,小车牵引力F2=Ff2+mgsin30,WWFf2=F2-mgsin30=285N-5010N=35N;从P到Q,小车克服摩擦力做的功W12=Ff2PQ=3520J=700J,选项D正确。I1（2023天津和平区一模）如图甲所示，一长木板静止在水平地面上,在t=0时刻,一小物块以一定速度从左端滑上长木板,之后长木板运动的v_t图像如图乙

15、所示，已知小物块与长木板的质量均为m=1kg,木板足够长,gMX10ms2,求：（1）小物块与长木板间动摩擦因数的值；（2）在整个运动过程中，系统所产生的热量。解析：（1）设小物块与长木板间的动摩擦因数为U1,长木板与地面间的动摩擦因数为U2,长木板达到的最大速度为v111,长木板加速过程中,由牛顿第二定律得Umg-22mg=ma1,vm=at1,长木板和小物块相对静止,共同减速过程中，由牛顿第二定律得U22mg=2ma2,vB=a2t2,由图像可知，VBF2ms,t=2s,t2=1s,联立解得=0.50设小物块初速度为V0,刚滑上长木板时的加速度大小为a0,则有Umg=ma0,v11Fv0-at,在整个过程中，由能量守恒定律得/叫）2:72Jo答案：（1）0.5（2）72J12.（2023广东深圳模拟）光滑圆弧轨道AB处于竖直平面内，半径R=Im,所对圆心角为60。水平粗糙传送带BC长度为1=16moCD是水平粗糙轨道。AB、CD轨道与传送带平滑连接,传送带一直以速度v=2m/s逆时针匀速转动。一个质量为m=2kg的滑块从A处以初速度v0=15m/s下滑,最终停在轨道CD上。滑块与传送带BC间的动摩擦因数为U=0.5,g取IonIs20求：