物理 人教-必修2-第5章-第2单元

一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分．每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内) 1．关于动能的理解，下列说法正确的是( ) A．动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能 B．动能有可能为负值 C．一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化 D．动能不变的物体，一定处于平衡状态

解析：机械能包括动能和势能，而动能是物体由于运动具有的能，且Ek＝12

mv2≥0，故A正确、B错误；一定质量的物体的动能变化时，速度的大小一定变化，但速度变化时，动能不一定变化，如匀速圆周运动，动能不变，但速度变化，故C正确、D错误． 答案：AC 2．某物体同时受到两个在同一直线上的力F1、F2的作用，由静止开始做直线运动，力F1、F2与位移x的关系图象如图所示，在物体开始运动后的前4.0 m内，物体具有最大动能时对应的位移是( ) A．2.0 m B．1.0 m C．3.0 m D．4.0 m 解析：由题图知x＝2.0 m时，F合＝0，此前F合做正功，而此后F合做负功，故x＝2.0 m时物体的动能最大，故A正确． 答案：A 3．(2012年南京模拟)如图所示，一轻弹簧直立于水平地面上，质量为m的小球从距离弹簧上端B点h高处的A点自由下落，在C点处小球速度达到最大．x0表示B、C两点之间的距离；Ek表示小球在C点处的动能．若改变高度h，则下列表示x0随h变化的图象和Ek随h变化的图象中正确的是( ) 解析：由题意“在C点处小球速度达到最大”，可知C点是平衡位置，小球受到的重力与弹力平衡，该位置与h无关，B项正确；根据动能定理有mg(h

＋x0)－Ep＝12mv2c＝Ek，其中x0与弹性势能Ep为常数，可判断出C项正确． 答案：BC 4．如图所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧．当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g＝10 m/s2)( ) A．10 J B．15 J C．20 J D．25 J

解析：由h＝12gt2和vy＝gt得：vy＝30 m/s，

落地时，tan 60°＝vyv0 可得：v0＝vytan 60°＝10 m/s， 由机械能守恒得：Ep＝12mv20， 可求得：Ep＝10 J，故A正确． 答案：A 5．刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一．如图所示中的图线1、2分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离x与刹车前的车速v的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦．据此可知，下列说法中正确的是( ) A．甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车的刹车性能好 B．乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好 C．以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好 D．甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车与地面间的动摩擦因数较大

解析：在刹车过程中，由动能定理可知：μmgx＝12mv2，得x＝v22μg＝v22a可知，甲车与地面间动摩擦因数小(题图线1)，乙车与地面间动摩擦因数大(题图线2)，刹车时的加速度a＝μg，乙车刹车性能好；以相同的车速开始刹车，乙车先停下来．B正确． 答案：B 6．如图所示，水平传送带以速度v＝2 m/s匀速前进，上方料斗中以每秒50 kg的速度把煤粉竖直放落到传送带上，然后一起随传送带运动，如果要使传送带保持原来的速度匀速前进，则皮带机应增加的功率为( ) A．100 W B．200 W C．500 W D．无法确定 解析：当煤粉的速度逐渐增加到传送带的速度的过程中，由于摩擦力对煤粉做功，传送带使煤粉获得动能的同时，也产生了与动能等值的热，传送带1 s内使50 kg的煤粉的动能增加100 J，同时也产生100 J的热，故传送带应增加的功率是200 W. 答案：B 7．如图所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB、BC两段，AB＝2BC.小物块P(可视为质点)与AB、BC两段斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2.已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是( )

A．tan θ＝μ1＋2μ23 B．tan θ＝2μ1＋μ23 C．tan θ＝2μ1－μ2 D．tan θ＝2μ2－μ1 解析：设斜面的长度为l，小物块从斜面顶端下滑到斜面底端的全过程由动能定理得：

mglsin θ－μ1mg2l3cos θ－μ2mgl3cos θ＝0， 解得tan θ＝2μ1＋μ23，故B正确． 答案：B 8．如图所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为m的物体．钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则( )

A．地板对物体的支持力做的功等于12mv2 B．地板对物体的支持力做的功等于mgH C．钢索的拉力做的功等于12Mv2＋MgH

D．合力对电梯M做的功等于12Mv2 解析：对物体m应用动能定理：WFN－mgH＝12mv2，故WFN＝mgH＋12mv2，A、B均错；以电梯和物体整体为研究对象应用动能定理，钢索拉力做的功，WF

拉＝(M＋m)gH＋12(M＋m)v2，故C错误；由动能定理知，合力对电梯M做的功应

等于电梯动能的变化12Mv2，故D正确． 答案：D 9．(2012年如皋模拟)如图所示，斜面AB和水平面BC是由同一板材上截下的两段，在B处用小圆弧连接．将小铁块(可视为质点)从A处由静止释放后，它沿斜面向下滑行，进入平面，最终静止于P处：若从该板材上再截下一段，搁置在A、P之间，构成一个新的斜面，再将小铁块放回A处，并轻推一下使之具有初速度v0，沿新斜面向下滑动．关于此情况下小铁块的运动情况的描述正确的是( ) A．小铁块一定能够到达P点 B．小铁块的初速度必须足够大才能到达P点 C．小铁块能否到达P点与小铁块的质量无关 D．以上说法均不对 解析：如图所示，设AB＝x1，BP＝x2，AP＝x3，动摩擦因数为μ，由动能定量得：mgx1sin α－μmgx1cos α－μmgx2＝0，可得：mgx1sin α＝μmg(x1cos α＋x2)，设

小铁块沿AP滑到P点的速度大小为vP，由动能定理得：mgx3sin β－μmgx3cos β

＝12mv2P－12mv20，因x1sin α＝x3sin β，x1cos α＋x2＝x3cos β，故得：vP＝v0，即小铁块可以沿AP滑到P点，故A、C正确． 答案：AC 10．(2012年武汉模拟)在有大风的情况下，一小球自A点竖直上抛，其运动轨迹如图所示(小球的运动可看做竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的初速度为零的匀加速直线运动的合运动)，小球运动轨迹上的A、B两点在同一水平直线上，M点为轨迹的最高点．若风力的大小恒定，方向水平向右，小球在A点抛出时的动能为4 J，在M点时它的动能为2 J，落回到B点时动能记为EkB，小球上升时间记为t1下落时间记为t2，不计其他阻力，则( ) A．x1∶x2＝1∶3 B．t1C．`EkB＝6 J D．EkB＝12 J 解析：由小球上升与下落时间相等即t1＝t2，x1∶(x1＋x2)＝1∶22＝1∶4， 即x1∶x2＝1∶3.A→M应用动能定理得

－mgh＋W1＝12mv2M－12mv2，① 竖直方向有v2＝2gh② ①②式联立得W1＝2 J A→B风力做功W2＝4W1＝8 J， A→B由动能定理W2＝EkB－EkA， 可求得EkB＝12 J，A、D正确． 答案：AD 二、非选择题(本题共2个小题，共30分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位) 11．(15分)右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L＝1.5 m，如图所示．将一个质量为m＝0.5 kg的木块在F＝1.5 N的水平拉力作用下，从桌面上的A端由静止开始向右运动，木块到达B端时撤去拉力F，木块与水平桌面间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10 m/s2.求： (1)木块沿弧形槽上升的最大高度； (2)木块沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑动的最大距离． 解析：(1)由动能定理得： FL－FfL－mgh＝0 其中Ff＝μFN＝μmg＝0.2×0.5×10 N＝1.0 N

所以h＝FL－FfLmg＝1.5×1.5－1.00.5×10 m＝0.15 m. (2)由动能定理得：mgh－Ffx＝0 所以x＝mghFf＝0.5×10×0.151.0 m＝0.75 m. 答案：(1)0.15 m (2)0.75 m 12．(15分)(2012年台州模拟)如图所示，一根劲度系数为k的弹簧，上端系在天花板上，下端系一质量为mA的物体A，A通过一段细线吊一质量为mB的物体B整个装置静止．试求： (1)系统静止时弹簧的伸长量． (2)若用剪刀将细线剪断，则刚剪断细线的瞬间物体A的加速度． (3)设剪断细线后，A物体上升至弹簧原长时的速度为v，则此过程中弹力对物体A做的功是多少． 解析：(1)取A、B整体为研究对象，由平衡条件得kx＝(mA＋mB)g，

所以x＝mA＋mBkg. (2)剪断细线瞬间，以A为研究对象，取向上为正方向，有kx－mAg＝mAaA， 得aA＝mBmAg. (3)剪断细线后，A物体上升的过程中，应用动能定理得： W弹－mAgx＝12mAv2－0

所以W弹＝mAmA＋mBg2k＋12mAv2.