2019学年高一物理暑假作业13 机械能滚动提升(无答案)
暑假作业(十三)机械能滚动提升
一、单选题:共11题每题6分共66分
1.将质量为1.00Kg的模型火箭点火升空,50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)
A.30 B.5.7×102 C.6.0×102 D. 6.3×102
2.如图所示,质量为m的小球(可视为质点)用长为L的细线悬挂于O点,自由静止在A位置.现用水平力F缓慢地将小球从A位置拉到B位置后静止,此时细线与竖直方向夹角为θ=60°,细线的拉力为F1,然后放手让小球从静止返回,到A点时细线的拉力为F2,则
A.F1=F2=2mg
B.从A到B,拉力F做功为F1L
C.从B到A的过程中,小球受到的合外力大小不变
D.从B到A的过程中,小球重力的瞬时功率一直增大
3.如图甲所示,质量m=1 kg的物块(可视为质点)以v0=10 m/s的初速度从粗糙斜面上的P点沿斜面向上运动到达最高点后,又沿原路返回,其速率随时间变化的图像如图乙所示,已知斜面固定且足够长.不计空气阻力,取g=10 m/s2.下列说法正确的是
A.物块所受的重力与摩擦力大小之比为3∶2
B.从t=1 s到t=6 s的时间内物块所受重力的平均功率为50 W
C.在t=6 s时物块克服摩擦力做功的功率为20 W
D.在t=0到t=1 s时间内机械能的变化量大小与t=1 s到t=6 s时间内机械能变化量的绝对值之比为1∶5
4.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机达到额定功率P.以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到达到最大速度v2为止,则在整个过程中,下列说法正确的是(重力加速度为g)
A.钢绳的最大拉力为mg
B.钢绳的最大拉力为
C.重物的平均速度大小为
D.重物匀加速运动的加速度大小为-g
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5.质量为2 000 kg的汽车在平直公路上行驶,所能达到的最大速度为20 m/s,汽车所受阻力为车重的0.2倍.如果汽车在运动的初始阶段以2 m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动,则下列说法中正确的是
A.汽车的额定功率为80 kW
B.汽车在匀加速行驶时的牵引力为4 000 N
C.汽车在0~3 s内牵引力所做的功为36 000 J
D.汽车在第3 s末的瞬时功率为24 kW
6.如图所示,质量为m的滑块距挡板P的距离为l0,滑块以初速度v0沿倾角为θ的斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力.若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,滑块经过的总路程是
A.(+l0tanθ)
B.(+l0tanθ)
C.(+l0tanθ)
D.(+l0cotθ)
7.如图所示,有一长为L、质量均匀分布的长铁链,其总质量为M,下端位于斜面的B端,斜面长为3L,其中AC段、CD段、DB段长均为L,CD段与铁链的动摩擦因数为,其余部分均可视为光滑,现用轻绳把铁链沿斜面全部拉到水平面上,人至少要做的功为
A.
B.
C.MgL
D.MgL
8.如图所示,上表面水平的圆盘固定在水平地面上,一小物块从圆盘边缘上的P点,以大小相同的初速度在圆盘上沿与直径PQ成θ角的方向开始滑动,设小物块运动到圆盘另一边缘时的速度大小为v,则v2-cosθ图像应为下列图像中的
9.一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上,另一半悬在桌边,桌面足够高,如图a所示.若将一个质量为m
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的小球分别拴在链条左端和右端,如图b、图c所示.约束链条的挡板光滑,三种情况下链条均由静止释放,当整根链条刚离开桌面时,设它们的速度分别为va、vb、vc则关于va、vb、vc的关系,下列判断中正确的是
A.va=vb=vc
B.va
va>vb
D.va>vb>vc
10.把质量为m的小球(可看作质点)放在竖直的轻质弹簧上,并用手把小球按到位置A,如图所示.迅速松手后,弹簧把小球弹起,球升至最高位置C点,途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态.已知A、B间的高度差为h1,B、C间的高度差为h2,重力加速度为g,不计空气阻力.则
A.小球从A上升到B位置的过程中,动能一直增大
B.小球从A上升到C位置的过程中,机械能一直增大
C.小球在图甲中时,弹簧的弹性势能为mg(h2+h1)
D.一定有h2≥h1
11.如图所示,一块足够大的光滑平板放置在水平面上,能绕水平固定轴MN调节其与水平面所成的倾角.板上有一根长为l的轻细绳,它的一端系住一质量为m的小球P,另一端固定在板上的O点.当平板的倾角固定为α时,先将轻绳平行于水平轴MN拉直,然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v0.则下列说法正确的是
A.小球在最低点的向心力由拉力提供
B.小球在最低点受到的拉力大小为3mg
C.小球在最高点的临界速度大小为
D.若小球恰能保持在板面内做圆周运动,斜面倾角要满足sinα=
二、多选题:共4题每题6分共24分
12.一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则
A.t=1 s时物块的速率为1 m/s
B.t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s
C.t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s
D.t=4 s时物块的速度为零
13.如图所示,两个倾角都为30°、高度相等且足够长的光滑斜面接在一起并固定在地面上,顶端安装一光滑的定滑轮,质量分别为2m和m的A、B
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两物体分别放在左右斜面上,不可伸长的轻绳跨过滑轮将A、B两物体连接,B与右边斜面的底端挡板C之间连有橡皮筋.现用手按住A,使橡皮筋刚好无形变,系统处于静止状态.松手后,从A、B开始运动到它们速度再次都为零的过程中(绳和橡皮筋都与斜面平行,且橡皮筋的伸长量始终在弹性限度内)
A.A、B的机械能之和守恒
B.A、B和橡皮筋的机械能之和守恒
C.A的重力势能减少量大于橡皮筋弹力所做的功
D.重力对A做功的平均功率小于橡皮筋弹力对B做功的平均功率
14.图甲、图乙中两传送带与水平面的夹角相同,都以恒定速率v顺时针运动.现将一质量为m的小物体(视为质点)轻放在传送带底端A处,小物体在图甲中传送带上到达传送带顶端B处时恰好与传送带的速率相等;在图乙中传送带上到达离B处竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v,已知B处离地面的高度均为H.则在小物体从A到B的过程中
A.小物体与图甲中传送带间的动摩擦因数较小
B.两传送带对小物体做的功相等
C.两传送带消耗的电能相等
D.两种情况下因摩擦产生的热量相等
15.如图所示,足够长的水平传送带以v0=4 m/s的速度匀速运行.t=0时,在传送带最左端轻放一质量为m的小滑块,t=4 s时,传送带以1 m/s2的加速度减速至停下.已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2.关于滑块相对地面运动的速度v(向右为正方向)、滑块所受的摩擦力f(向右为正方向)、滑块所受的摩擦力做功的功率P、滑块与传送带间因摩擦产生的热量Q的图像正确的是
四、计算题:共2题每题20分共40分
16.如图所示,质量mB=3.5 kg的物体B通过一下端固定在地面上的轻弹簧与地面连接,弹簧的劲度系数k=100 N/m.一轻绳一端与物体B连接,另一端绕过两个无摩擦的轻质小定滑轮O1、O2后,与套在光滑直杆顶端E处的、质量mA=1.6 kg的小球A连接.已知直杆固定,杆长L为0.8 m,且与水平面的夹角θ=37°。初始时使小球A静止不动,与A相连的一段绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45 N。已知EO1=0.5 m,重力加速度g取10 m/s2,绳子不可伸长.现将小球A从静止释放。
(1)求在释放小球A之前弹簧的形变量;
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(2)若直线CO1与杆垂直,求小球A从静止运动到C点的过程中绳子拉力对小球A所做的功;
(3)求小球A运动到直杆底端D点时的速度大小。
17.如图所示,在水平轨道右侧安放一半径为R的竖直圆形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为L,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态.小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道.已知R=0.2 m,L=1 m,v0=2 m/s,物块A质量为m=1 kg,与PQ段间的动摩擦因数μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计,取g=10 m/s2.
(1)求物块A与弹簧刚接触时的速度大小;
(2)求物块A被弹簧以原速率弹回后返回到圆形轨道的高度;
(3)调节PQ段的长度L,A仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当L满足什么条件时,物块A被弹簧弹回后能返回圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道?
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