2023人教版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版知识汇总大全.pdf
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1 20232023 人教版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版知识汇总人教版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版知识汇总大全大全 单选题 1、如图,质量不同的 A、B 两小球分别用细线悬挂在等高的悬点O1、O2处。将两球拉至与悬点同一高度,使细线水平伸直,由静止释放。已知LALB,设悬点所在水平面为零势能面,不计空气阻力,则两球运动到最低点时()AA 球动能大于 B 球动能 BA 球机械能与 B 球机械能不相等 CA 球加速度等于 B 球加速度 DA 球向心力等于 B 球向心力 答案:C A根据机械能守恒有 mgL12mv2 但由于不能明确质量关系,故无法确定两球的动能大小关系。故 A 错误;BA、B 两球在初始位置的动能重力与势能均为零,机械能相等都等于零,运动的过程中,只有重力做功,机2 械能守恒,故两球运动到最低点时机械能相等都等于零。故 B 错误;C根据机械能守恒解得 =2 而向心加速度 =2=2 故向心加速度与绳长无关,故两球的向心加速度相等。故 C 正确;D根据向心力公式 =2 可得,向心力 F2mg 因两球的质量不相等,故向心力不相等。故 D 错误。故选 C。2、如图甲所示,光滑水平面与光滑竖直半圆轨道平滑衔接,其中圆弧DE部分可以拆卸,弧CD(C点与圆心等高)部分对应的圆心角为 30,在D点安装有压力传感器并与计算机相连,在.A点固定弹簧枪,可以发射质量相同、速率不同的小球,通过计算机得到传感器读数与发射速率平方关系如图乙所示,重力加速度g取 10m/s2,则下列说法正确的()A小球质量为 0.2kg 3 B圆弧轨道半径为 0.5m C当传感器读数为 3.5N 时,小球在E点对轨道压力大小为 3N D若拆卸掉圆弧DE部分,小球发射速率平方v02=17.5 时,小球上升到最高点时与水平面间距离为78m 答案:B AB设小球在D点速度大小为vD,小球对传感器压力大小为F,由牛顿第二定律有 +sin30=2 由机械能守恒有 1202=(1+sin30)+122 整理得 =0272 在 02图像中是一次函数,则 72=3.5=3.517.5 解得 =0.1kg =0.5m 选项 A 错误,B 正确;C由图像可知,当传感器读数为 3.5N 时,02=35,设最高点速度为v,则有 1202=2+122 对E点压力N,有 4 +=2 联立各式解得 =2N 选项 C 错误;D若圆弧DE部分拆卸掉,小球发射速率平方02=17.5时,小球在D点做斜上抛运动,小球在D点速度大小=2.5m/s 则小球上升到最高点与水平面间距离 =(1+sin30)+(cos30)22=2732m 选项 D 错误。故选 B。3、如图所示,一质量为 1kg 的物体以 3m/s 的速度从A点沿AB圆弧下滑,滑到B点时的速度仍为 3m/s,则物体从A到B的过程中合外力做功为()A4.5JB0C9JD无法计算 答案:B 由动能定理可知,合外力做功为 =122122=0 故选 B。4、在国际单位制中,质量的单位符号是()5 AkgBNCJDPa 答案:A A国际单位制中,kg 是质量单位,故 A 正确;B国际单位制中,N 是力的单位,故 B 错误;C国际单位制中,J 是能量单位,故 C 错误;D国际单位制中,Pa 是压强单位,故 D 错误。故选 A。5、在第 24 届北京冬季奥林匹克运动会上,我国 18 岁的小将谷爱凌以 1620 跳的高难度动作力压群芳,拿到了自由式滑雪女子大跳台金牌。下面相关叙述正确的是()A裁判在对谷爱凌 1620 跳的动作进行裁定时可以将她看成质点 B教练员在分析谷爱凌起跳后能到达的最大高度时可以将她看成质点 C该项目不受天气环境的影响,随时可以进行比赛 D该项目在完成的过程中满足机械能守恒 答案:B A裁判在对谷爱凌的动作进行裁定时,谷爱凌的形状和大小不能忽略,不能看成质点,A 错误;B教练员在分析谷爱凌起跳后能到达的最大高度时,谷爱凌的形状和大小可以忽略,B 正确;C降雪带来的新增积雪,会使赛道表面松软,摩擦力增大,不利于选手发挥,C 错误;D该项目在完成的过程中有摩擦力、空气阻力等其他力做功,机械能不守恒,D 错误。故选 B。6、如图所示,弹簧下面挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,弹簧在弹性限度内,则物体在振动过程中()6 A弹簧的最大弹性势能等于 2mgA B弹簧的弹性势能和物体动能总和不变 C物体在最低点时的加速度大小应为 2g D物体在最低点时的弹力大小应为mg 答案:A A因物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,此时弹簧弹力等于零,物体的重力 mg=F回=kA 当物体在最低点时,弹簧的弹性势能最大等于 2mgA,故 A 正确;B由能量守恒知,弹簧的弹性势能和物体的动能、重力势能三者的总和不变,故 B 错误;C在最低点,由 F回=mg=ma 故 C 错误;D在最低点,由 F弹mg=F回 得 F弹=2mg 故 D 错误。7 故选 A。7、下列有关力对物体做功的说法正确的是()A静摩擦力一定不做功 B如果外力对物体做功为零,则物体一定处于静止状态 C物体受到的外力越大则外力对物体所做的功越大 D物体在运动过程中,若受力的方向总是垂直于速度的方向,则此力不做功 答案:D A静摩擦力也可以做功,如物体随倾斜传送带向上运动,物体受到静摩擦力做功,故 A 错误;B如匀速下落的小球,外力对物体做功为零,物体不是处于静止状态,故 B 错误;C物体受到的外力对物体所做功的大小和力、位移和力位移夹角有关,故 C 错误;D物体在运动过程中,若受力的方向总是垂直于速度的方向,则此力不做功,故 D 正确。故选 D。8、短道速滑接力赛是冰上运动竞争最为激烈的项目之一。比赛规定,前(甲)、后(乙)队员必须通过身体接触完成交接,交接时两队员间距离先缩短到很近,如图(a),然后乙队员用手大力推送甲队员到手臂尽量伸直状态,两人分离,如图(b)。相互作用前后的系统(由两队员组成)的总动能分别为Ek1、Ek2,总动能变化量Ek|Ek1Ek2|,乙队员对甲队员的平均作用力为F1,甲队员对乙队员的平均作用力为F2,乙队员的手臂长为l,冰道摩擦力不计,那么()AEk1Ek2,Ek12F1l CEk1Ek2,EkF1l 答案:A 设甲、乙的初始动能分别为E、E1,末动能分别为、1,甲乙两运动员从接触到分开,乙的位移大小为x,根据动能定理,对甲、乙分别列方程有 =1(+)1 1=2 根据牛顿第三定律,F1与F2的大小相等,则有 (+1)(+1)=k2 k1=k=2 可知有 k2 k1 k=2 故 BCD 错误,A 正确。故选 A。9、一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是()A运动员到达最低点前重力势能先减小后增大 B蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能减小 C蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 答案:C 9 A在运动的过程中,运动员一直下降,则重力势能一直减小,故 A 错误;B蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加,故 B 错误;C蹦极的过程中,系统只有重力和弹力做功,所以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒,故 C 正确;D重力势能的变化量与零势能点的选取无关,故 D 错误。故选 C。10、2013 年 12 月 2 日 1 时 30 分,嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力,则()A若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,则可算出月球的密度 B嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时,应让发动机点火使其减速 C嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度 D嫦娥三号在动力下降阶段,其引力势能增大 答案:B A由于不确定月球的半径,根据密度公式,无法求月球的密度,选项 A 错误;B嫦娥三号在进行变轨时,改变卫星的速度,此时万有引力不变,要做向心运动,故应让发动机点火使其减速,选项 B 正确;C根据开普勒定律可知:近月点的速度大于远月点的速度,即,选项 C 错误;D嫦娥三号在动力下降阶段,引力做正功,引力势能减小,选项 D 错误。10 故选 B。11、如图所示。固定在竖直平面内的光滑的圆14周轨道MN,圆心O与M点等高。并处在最低点N的正上方。在O,M两点各有一质量为m的小物块a和b(均可视为质点)。a,b同时由静止开始运动,a自由下落,小沿圆弧下滑。空气阻力不计,下列说法正确的是()Aa比b先到达N点,它们到达N点的动能相同 Ba比b先到达N点,它们到达N点的动能不同 Ca与b同时到达N点,它们到达N点的动能相同 Da与b同时到达N点,它们到达N点的动能不同 答案:A 在物块下降的过程,根据机械能守恒有 =122 所以a、b两物块到达同一高度时的速度大小都相同,由于a和b 质量相同,所以到N点的动能相同;下降同一很小高度的过程中,a的竖直方向的位移小于b沿圆弧切线方向的位移,a、b的初速度大小相同,a的加速度为g,b沿圆弧运动时,把重力沿圆弧切线和垂直切线方向分解,除M点外,b所受得切线方向的外力小于重力,则b沿切线方向的加速度小于g,由 =0+122 可得,a的运动时间较短,所以a比b先到达N点,故 A 项正确。故选 A。11 12、某卫星在赤道上空轨道半径为1的圆形轨道上绕地球运行的周期为T,卫星运动方向与地球自转方向相同,赤道上某城市的人每三天恰好五次看到卫星掠过其正上方。假设某时刻,该卫星在A点变轨由半径为1的圆形轨道进入椭圆轨道,近地点B到地心距离为2。设卫星由A到B运动的时间为t,地球自转周期为0,不计空气阻力,则()A=380 B=(1+2)21 1+221 C卫星在图中椭圆轨道由A到B时,机械能增大 D卫星由图中圆轨道进入椭圆轨道过程中,机械能不变 答案:A A赤道上某城市的人每三天恰好五次看到卫星掠过其正上方,则有地球转了圈,卫星转了圈,可得 3T0=8T =380 A 正确;B根据开普勒第三定律可知(1+22)3(2)2=132 解得 12 =(1+2)411+221 B 错误;C卫星在图中椭圆轨道由A到B时,只有万有引力做功,机械能守恒,C 错误;D卫星由图中圆轨道进入椭圆轨道过程中,卫星做向心运动,速度必须减小,高度降低,势能减小,因此机械能减小,D 错误。故选 A。13、有一辆质量为 170kg、输出功率为 1440W 的太阳能试验汽车,安装有约 6m2的太阳能电池板和蓄能电池,该电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为 30W/m2。驾驶员的质量为 70kg,汽车最大行驶速度为90km/h。假设汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比,则汽车()A以最大速度行驶时牵引力大小为 60N B以额定功率启动时的加速度大小为 0.24m/s2 C保持最大速度行驶 1h 至少需要有效光照 8h D直接用太阳能电池板输出的功率可获得 6m/s 的最大行驶速度 答案:C A根据 P额Fvmax 可得 F额max1440903.6N57.6N 故 A 错误;B以额定功率启动时,由牛顿第二定律有 13 Ffma 而刚启动时速度v为零,则阻力Ff也为零,故刚启动时加速度趋近于无穷大,故 B 错误;C由能量守恒得 WPt1440W1h306Wt 解得 t8h 即保持最大速度行驶 1h 至少需要有效光照 8h,故 C 正确;D由题意,汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比,设 Ffkv 达到最大速度时有 57.6k903.6 解得 k2.304 当直接用太阳能电池板输出的功率行驶且有最大速度时,则有 306kv 解得 v8.84m/s 故 D 错误。故选 C。14、动车组是由几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢组成的,带动力的车厢叫动车,不带动力的车厢叫拖车。每节动车与拖车质量都相等,每节动车的额定功率都相等。动车组运行过程中总阻力来自两部分:一部分是车轮与铁轨之间摩擦产生的机械阻力,阻力大小与动车组的质量成正比;另一部分来自于空气阻力,阻力14 大小与动车组速度的平方成正比。一列 12 节车厢的动车组,有 3 节动车时最大速度为 160 km/h,此时空气阻力是总阻力的 0.5 倍。若要使 12 节车厢的动车组的速度达到 240 km/h,则动车的节数至少为()A7 节 B8 节 C9 节 D10 节 答案:B 12 节车厢的质量为m,动车组受到的机械阻力为1,受到的空气阻力为2,则有 1=1 2=22 设每节动车的功率为P,则 3 节动车,速度为 160km/h 时 3=(1+212)1 由题意可知 212=0.5(1+212)则当有n节动车,速度达到 240km/h 时,=(1+222)2 解得 7.3 故至少有 8 节动车,故 B 正确。故选 B。15、在地球表面将甲小球从某一高度处由静止释放,在某行星表面将乙小球也从该高度处由静止释放,小球下落过程中动能k随时间平方2的变化关系如图所示。已知乙球质量为甲球的 2 倍,该行星可视为半径为R的均匀球体,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,则()15 A乙球质量为22B该行星表面的重力加速度为22 C该行星的质量为22D该行星的第一宇宙速度为2 答案:C A小球在地球表面下落过程中任一时刻的速度大小为 =小球的动能为 k=1222 由图可知=122 解得甲球质量为 =22 则乙球质量为 乙=42 故 A 错误;B同理在行星表面有 2=12 22 16 解得=12 故 B 错误;C设该行星的质量为,则有 2=22 解得 =22 故 C 正确;D由=2 得 =可得该行星的第一宇宙速度为 =2 故 D 错误。故选 C。多选题 16、如图所示,AB为14圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R。一质量为m的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为,当它由轨道顶端A从静止开始下落,恰好运动到 C 处停止,那么()17 A物体在BC段克服摩擦力所做的功 mgR B物体在BC段克服摩擦力所做的功mgR C物体在AB段克服摩擦力所做的功mgR D物体在AB段克服摩擦力所做的功(1 )答案:AD ABBC段物体受摩擦力大小为 =BC段摩擦力对物体做功为 f=所以物体在BC段克服摩擦力所做的功,故 A 正确,B 错误;CD对全程由动能定理可知 +f+f=0 解得 f=(1)所以AB段克服摩擦力做功为(1 ),故 C 错误,D 正确。故选 AD。17、如图所示,踢毽子是一项深受大众喜爱的健身运动项目。在某次踢毽子的过程中,毽子离开脚后,恰好沿竖直方向向上运动,毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略。毽子在上升至最高点的过程中,下列说法正确的是()18 A脚对毽子一直做正功 B毽子的机械能减少 C毽子的重力势能一直增加 D空气阻力对毽子做正功 答案:BC A毽子离开脚以后,脚对毽子不做功,选项 A 错误;B脚接触毽子向上运动时,毽子的机械能增加,毽子离开脚以后,有阻力做功,则毽子的机械能减小,选项 B正确;C毽子从最低点上升到最高点的过程中,重力势能一直增加,选项 C 正确;D空气阻力对毽子做负功,选项 D 错误。故选 BC。18、如图所示直角边长为R的光滑等腰直角三角形和半径为R的光滑圆柱的一部分无缝相接,质量分别为 2m和m的物体 A 和小球 B 通过一根不可伸长的细线相连,小球 B 恰好位于桌面上。小球 B 可视为质点,若从静止释放小球 B,当其运动到圆柱顶点时,则()A物体 A 的速度大小为 23 19 B物体 A 的速度大小为(+2)3 C绳的张力对物体 B 所做的功为(+86)D绳的张力对物体 B 所做的功为23mgR 答案:BC A B以 A、B 和绳为研究对象,由机械能守恒得 12(+2)2=2(4+)解得 =(+2)3 B 正确,A 错误;C D以 B 为研究对象,根据动能定理得 =122 解得 =(+86)C 正确,D 错误。故选 BC。19、将一质量为 2kg 的物块从距地面某高处由静止释放,物块下落过程中的机械能机、动能k和重力势能p随下落高度h变化的图线如图所示,取地面为零势能面。重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是()20 A物块的释放点距地面的高度为 10m B直线分别表示物块机械能机与重力势能p的变化 C物块下落的时间为2s D物块下落过程中重力做功的平均功率为 130W 答案:AD AB物块下落过程中,动能k增加,重力势能p减小,机械能机=k+p,所以图线表示机械能机的变化,表示重力势能p的变化,表示动能k的变化,由题图可知物块在运动过程中受阻力作用,物块释放位置处 p=200J 物块质量m2kg,物块下落的高度 h10m A 正确,B 错误;CD物块落地时 k=122=169J 所以 =13m/s 根据动能定理可得 k=()21 所以 =3.1N 对物块受力分析可得 =解得 =8.45m/s2 由 =得 =2013s 物块重力做功的平均功率为 =2002013W=130W C 错误,D 正确。故选 AD。小提示:求阻力时也可以由=p k=31J得,f3.1N。20、下列说法正确的是()A千克、米/秒、牛顿是导出单位 B以额定功率运行的汽车,车速越快,牵引力越大 C汽车在水平公路上转弯时,车速越快,越容易滑出路面 D地球球心与人造地球卫星的轨道必定在同一平面内 答案:CD 22 A千克是国际单位制中基本单位,米/秒、牛顿是导出单位。故 A 错误;B以额定功率运行的汽车,由 PFv 可知,车速越快,牵引力越小,故 B 错误;C在水平面拐弯,汽车受重力、支持力、静摩擦力,重力和支持力平衡,静摩擦力提供圆周运动的向心力,汽车转弯速度越大,需要越大的向心力,由于静摩擦力存在最大值,所以当速度超过一定值时,提供的最大静摩擦力都无法满足需要的向心力时,就会造成事故。故 C 正确;D人造地球卫星做圆周运动,万有引力提供向心力,方向指向圆心。所以地球球心与人造地球卫星的轨道必定在同一平面内。故 D 正确。故选 CD。21、如图所示,一光滑宽阔的斜面,倾角为,高为h。现有一小球在A处以水平速度v0射出,最后从B处离开斜面,下面说法中正确的是()A小球的运动轨迹为抛物线 B小球的加速度为gsin C小球到达B点的时的速度为2 D小球到达B点时小球的水平位移为0sin2 答案:ABD A小球受重力和支持力两个力作用,合力沿斜面向下,与初速度垂直,做类平抛运动,轨迹为抛物线。故 A 正23 确;B根据牛顿第二定律知,小球的加速度 =sin=sin 故 B 正确;C根据机械能守恒定律,则有 1221202=解得 =02+2 故 C 错误;D小球在沿斜面方向上的位移为sin,根据 sin=122 解得 =1sin2 在水平方向上做匀速直线运动 =0=0sin2 故 D 正确。故选 ABD。22、如图所示,质量为M的凹槽 B 静置在粗糙的水平地面上,内壁为半球形,半径为R。质量为m、半径为4的光滑球体 A 静止于凹槽底部。现对球体 A 施加一始终沿凹槽切面的外力F,使 A 缓慢移动至凹槽内壁最高点,24 在 A 缓慢移动的过程中凹槽 B 始终保持静止状态。重力加速度为g,下列说法正确的是()A球体 A 上升4的高度时,对凹槽内壁的压力大小为32 B球体 A 上升4的高度时,外力F的大小为53 C在球体 A 缓慢移动的过程中,凹槽对 A 的弹力不做功 D在球体 A 缓慢移动的过程中,凹槽对地面的摩擦力逐渐变大 答案:BC A B设球体 A 上升4的高度时所受支持力与竖直方向夹角为,由几何关系可知 cos=44 4=23 sin=1 cos2=53 凹槽对球体的支持力为 =cos=23 由牛顿第三定律可知球体对凹槽的压力大小为23 外力F的大小为 =sin=53 A 错误,B 正确;C由于凹槽对 A 的弹力始终垂直于 A 的运动方向,弹力不做功,C 正确;25 D对 A、B 整体,由平衡条件知,地面对凹槽的摩擦力总等于外力F的水平分力,即 f=cos=sincos=12sin2 可知该摩擦力随 的增大先增大后减小,D 错误。故选 BC。23、某地利用无人机空投药品,假设无人机在离地面高度为 12m 处悬停后将药品由静止释放,药品匀加速竖直下落了 2s 后落地,若药品质量为 0.5kg,重力加速度g取 10m/s2,则药品从释放到刚接触地面的过程中()A机械能守恒 B机械能减少了 24J C动能增加了 36J D所受的合力做了 60J 的功 答案:BC A根据运动学公式可得 =122 解得 =6m/s2 10m/s2 可知药品下落过程中有空气阻力做功,机械能不守恒。故 A 错误;B.根据牛顿第二定律可得 =解得 =2N 下落过程克服空气阻力做功为 26 f=24J 可知机械能减少了24J,故 B 正确;CD药品在下落过程中,根据动能定理可得 合=122 0=36J 可知所受的合力做了36J的功,动能增加了36J,故 C 正确,D 错误。故选 BC。24、下列各图是反映汽车(额定功率为额)从静止开始匀加速启动,最后做匀速直线运动的过程中,其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图像,其中正确的是()AB CD 答案:ACD 汽车从静止开始匀加速启动,根据牛顿第二定律可得 0 =可知牵引力在匀加速阶段保持不变,由公式 =0 可知在匀加速阶段,功率与速度成正比,随着速度的增大而增大,当=额时,功率保持不变,设此时的速度27 为1,则有 1=额0=额+之后牵引力减小,加速度减小,速度继续增加,汽车做加速度逐渐减小的加速运动,当牵引力=时,加速度为零,汽车速度m达到最大,汽车做匀速直线运动,则有 m=额=额 由以上分析可知,ACD 正确,B 错误;故选 ACD。25、避险车道是指在长陡下坡路段行车道外侧增设的供速度失控(刹车失灵)车辆驶离正线安全减速的专用车道,避险车道末端设有防撞设施,如图所示,避险车道与水平地面的夹角为 37,避险车道长度为 100m,一辆货车在行驶过程中刹车失灵,驶入避险车道,货车进入避险车道后牵引力为 0,货车受到的阻力是车重力的 20%,假设货车以速度 20m/s 冲上避险车道,取重力加速度大小=10m/s2,以水平地面为零势能面,sin37=0.6,cos37=0.8,则()A货车在避险车道上的加速度大小为6m/s2 B货车将在避险车道上向上滑行 25m C驶入该避险车道的速度为 40m/s 时,货车恰好不与防撞设施相撞 D当货车动能等于重力势能时,在避险车道上运动了 10m 答案:BC A由牛顿第二定律可得 28 sin+=又因为 =20%联立解得 =8m/s2 A 错误;B由运动学公式可得 =022=2022 8m=25m 故货车将在避险车道上向上滑行 25m,B 正确;C当x100m 时,代入得最大速度 0=2=40m/s 故驶入该避险车道的速度为 40m/s 时,货车恰好不与防撞设施相撞,C 正确;D根据动能定理可得 sin =1221202 根据题意有 sin=122 联立解得 =1007m 故当货车动能等于重力势能时,在避险车道上运动了1007m,D 错误。故选 BC。29 填空题 26、物体自由下落过程中,速度由 0 增加到 5m/s 和由 5m/s 增加到 10m/s 的两段时间内,重力做功的平均功率之比为_;质量为m的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为P,且行驶过程中受到的阻力大小一定,汽车速度能够达到的最大值为v,那么当汽车的车速为2时,汽车的瞬时加速度的大小为_。答案:13 =1由 =可得,两段时间内的平均功率之比为 12=0+121+22=13 2汽车以速度v匀速行驶时,受到的阻力为 =当汽车速度为2时,由牛顿第二定律可得 2 =解得 =27、质量为 0.1kg 的小球从高处由静止落下,最初 2s 内小球动能Ek随时间的二次方t2变化的图像如图所示,g取 10m/s2。根据图像可确定小球下落的运动_自由落体运动(选填“是”或“不是”),理由是_。30 答案:不是 根据图像可求得小球下落的加速度大小为 8m/s2,不是重力加速度 12根据 k=122=12()2=122 2 由图像可知 122=12.84=3.2 解得 a=8m/s2 则小球下落的运动不是自由落体运动,理由是小球下落的加速度大小为 8m/s2,不是重力加速度。28、质量为 2kg 的小球从某一高度由静止释放,经 3s 到达地面,不计空气阻力,3s 内重力的平均功率是_W,3s 末重力的瞬时功率是_W(g=10m/s2)。答案:300 600 1小球下落的高度为 =122=12 10 32m=45m 3s 内重力所做的功为 G=2 10 45J=900J 则 3s 内重力的平均功率为 31 =G=9003W=300W 2小球在 3s 末的速度为 =10 3m/s=30m/s 则 3s 末重力的瞬时功率为 =2 10 30W=600W 29、韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功 1900J,同时他克服阻力做功 100J,则韩晓鹏的重力势能减小了_J,动能增加了_J。答案:1900 1800 12重力做正功 1900J,则重力势能减少了 1900J,合外力对他做功为 合=1900J 100J=1800J 由动能定理知动能增加 1800J。30、电动机通过一轻绳从静止开始竖直吊起质量为 8kg 的物体,在前 2s 内绳的拉力恒定,此后电动机一直以最大的输出功率工作,物体被提升到 90m 高度时恰开始以 15m/s 的速度匀速上升。上述过程的v-t图如图所示。则前 2s 内绳的拉力大小为_N,物体从静止开始被提升 90m 所需时间为_s。(取g10m/s2)答案:120 7.75 1前 2s 内物体的加速度大小为 =5m/s2 32 根据牛顿第二定律可知前 2s 内绳的拉力大小为 =(+)=120N 2电动机的额定功率为 =1=1200W 物体匀加速上升的高度为 =1212=10m 设物体从v1=10m/s 到vm=15m/s 所需时间为t2,根据动能定理有 2()=12m21212 解得 2=5.75s 所以物体从静止开始被提升 90m 所需时间为 =1+2=7.75s- 配套讲稿:
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