高中物理第7章机械能守恒定律第7节综合训练课件新人教版必修

07第7节综合训练刷能力第7节综合训练C1.[湖北孝感2018高三联考]质量为50kg的某中学生参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图所示，经实际测量得知其上升的最大高度是0.8m，在最高点的速度为3m/s，则起跳过程该同学所做的功最接近(g取10m/s2)()A．225JB．400JC．625JD．850J解析该同学的起跳过程可视为做抛体运动，从起跳至到达最大高度的过程中，根据动能定理得W－mgh＝

mv2－0，解得W＝625J，故C正确，A、B、D错误．刷能力第7节综合训练C2.如图所示，用同种材料制成的轨道ABC，AB段为四分之一圆弧，半径为R，水平放置的BC段长也为R.一个物块质量为m，与轨道间的动摩擦因数为μ，它由轨道顶端A从静止开始下滑，恰好运动到C端停止，物块在AB段克服摩擦力做的功为()解析物块在BC段所受摩擦力f＝μmg，通过的位移为R，故在BC段摩擦力对物块做的功W＝－fR＝－μmgR，即物块在BC段克服摩擦力做的功为μmgR.对全程，由动能定理可知mgR＋W1＋W＝0，得W1＝μmgR－mgR，故物块在AB段克服摩擦力做的功为(1－μ)mgR，故C正确．刷能力第7节综合训练AC3．[北京市第四中学2019高一下期中](多选)有质量相同的两个物体a、b，现将物体a从高为h的光滑斜面的顶端由静止释放，同时物体b从与a等高的位置开始做自由落体运动，最后到达同一水平面，如图所示．则下列判断正确的是()A．重力对两物体做功相同B．重力的平均功率相同C．到达底端时两物体的速率相同D．到达底端时重力的瞬时功率相同刷能力第7节综合训练解析重力对两物体做的功均为W＝mgh，故A正确．重力的平均功率P＝

gt2，解得t＝

gsinθ·t′2，解得t′＝

，所以t′>t，所以重力的平均功率不相同，故B错误．根据动能定理有

mv2－0＝mgh，所以两物体到达底端时的速率均为v＝，故C正确．重力的瞬时功率等于重力与竖直分速度的乘积，因为到达底端时速率相同，而速度方向不同，所以竖直分速度不同，重力的瞬时功率不同，故D错误．刷能力第7节综合训练C4．[河南商丘一中2018高一下期中]如图所示，D、E、F、G为地面上间距相等的四点，三个质量相等的小球A、B、C分别在E、F、G的正上方不同高度处，以相同的初速度水平向左抛出，最后均落在D点．若不计空气阻力，则可判断A、B、C三个小球()A．初始离地面的高度之比为1∶2∶3B．落地时的速度大小之比为1∶2∶3C．落地时重力的瞬时功率之比为1∶2∶3D．从抛出到落地的过程中，动能的变化量之比为1∶2∶3刷能力第7节综合训练解析三个小球以相同的初速度水平向左抛出，由题图可知A、B、C三个小球的水平位移之比为1∶2∶3，由x＝v0t可得运动的时间之比为1∶2∶3，再由h＝

可得，A、B、C三个小球初始离地面的高度之比为1∶4∶9，故A错误；由分析可知三个小球以相同的初动能抛出，根据动能定理有mgh＝

，由于三个小球初始离地面的高度之比为1∶4∶9，可得落地时的速度大小之比不可能为1∶2∶3，故B错误；因三个小球运动的时间之比为1∶2∶3，由vy＝gt可得竖直方向的速度之比为1∶2∶3，由P＝mgvy得落地时重力的瞬时功率之比为1∶2∶3，故C正确；根据动能定理有mgh＝

，由于三个小球质量相等且已知初始离地面的高度之比，可得从抛出到落地的过程中动能的变化量之比为1∶4∶9，故D错误．刷能力第7节综合训练C5．[江苏无锡江阴四校2018高一下期中]在光滑的水平面上，质量为m的小滑块静止放在质量为M、长度为L且处于静止状态的长木板的最右端，小滑块和木板之间的动摩擦因数为μ.现用一个水平向右、大小为F的恒力作用在木板上，当小滑块滑到木板的最左端时，小滑块和木板的速度大小分别为v1、v2，小滑块和木板相对于水平面的位移大小分别为s1、s2，下列关系式错误的是()刷能力第7节综合训练解析小滑块受到水平向右的滑动摩擦力，在滑动摩擦力作用下，相对水平面发生位移s1时，速度从零变为v1，根据动能定理可得μmgs1＝

mv12，A正确，C错误；长木板在恒力F和水平向左的滑动摩擦力作用下，相对水平面发生位移s2时，速度从零变为v2，根据动能定理可得Fs2－μmgs2＝Mv22，B正确；A、B两选项中式子相加可得Fs2－μmgs2＋μmgs1＝

Mv22＋

mv12，D正确．本题选关系式错误的，故选C.刷能力第7节综合训练6．[山东菏泽2019高一下期中]质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示．运动过程中小球受到空气阻力的作用．设某一时刻小球通过圆周的最低点，此时轻绳的张力为7mg，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是多少？(重力加速度为g)刷能力第7节综合训练解析小球在最低点时，有7mg－mg＝

得v2＝.由动能定理得－mg·2R＋Wf＝

mgR，所以小球克服空气阻力做的功Wf克＝

mgR.刷能力第7节综合训练(1)0.5s(2)0.25m(3)1.5m7．[江苏启东中学2019高一下月考]如图所示，一根直杆与水平面的夹角为θ＝37°，杆上套有一个滑块，杆底端N点有一弹性挡板，板面与杆垂直．现将滑块拉到M点由静止释放，滑块与挡板碰撞后以原速率弹回．已知M、N两点间的距离d＝0.5m，滑块与杆之间的动摩擦因数μ＝0.25.取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2.求：(1)滑块第一次下滑的时间t；(2)滑块与挡板第一次碰撞后上滑的最大距离x；(3)滑块在直杆上滑过的总路程s.刷能力第7节综合训练解析(1)滑块下滑时，根据牛顿第二定律得mgsinθ－μmgcosθ＝ma，解得a＝4m/s2，滑块第一次下滑时，由运动学公式得d＝

at2，解得下滑时间t＝0.5s；(2)滑块第一次与挡板相碰时的速率v＝at＝2m/s，滑块上滑时，根据动能定理有－(mgsinθ＋μmgcosθ)x＝0－

mv2，解得x＝0.25m；(3)滑块最终停在N点，对滑块由动能定理得mgdsinθ－μmgcosθ·s＝0，解得滑块在直杆上滑过的总路程s＝1.5m.刷能力第7节综合训练8．[福建莆田一中2018高一下期中]如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧轨道ab和抛物线轨道bc组成，圆弧轨道半径Oa水平，b点为抛物线轨道顶点．已知b点距c点的高度h＝2m，水平距离s＝m．重力加速度g取10m/s2.(1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下，当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径；(2)若小环套在b点，因微小扰动而由静止开始滑下，求小环到达c点时速度的水平分量的大小．刷能力第7节综合训练解析(1)小环在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，说明小环下落到b点时的速度可使得小环做平抛运动的轨迹与轨道bc重合，有s＝vbt，h＝

，小环在ab段轨道下滑过程中，根据动能定理可得mgR＝

，联立解得R＝0.25m.(2)小环在bc段轨道下滑过程中，初速度为零，只有重力做功，根据动能定理可得mgh＝

，因为小环滑到c点时速度与竖直方向的夹角等于(1)问中做平抛运动过程中经过c点时速度与竖直方向的夹角，设该夹角为θ，则根据平抛运动规律可知sinθ＝

，根据运动的合成与分解可得sinθ＝

，联立可得v水平＝

m/s.刷能力第7节综合训练9．如图所示，AC为光滑的水平桌面，轻弹簧的一端固定在A端的竖直墙壁上．质量m＝1kg的小物块将弹簧的另一端压缩到B点，之后由静止释放，小物块离开弹簧后从C点水平飞出，恰好从D点以vD＝m/s的速度沿切线方向进入竖直面内的光滑圆弧轨道DEF(小物块与轨道间无碰撞)．O为圆弧轨道的圆心，E为圆弧轨道的最低点，圆弧轨道的半径R＝1m，∠DOE＝60°，∠EOF＝37°.小物块运动到F点后，冲上足够长的斜面FG，斜面FG与圆弧轨道相切于F点，小物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5.sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，不计空气阻力．求：(1)弹簧最初具有的弹性势能；(2)小物块第一次到达圆弧轨道的E点时对圆弧轨道的压力大小；(3)判断小物块沿斜面FG第一次返回圆弧轨道后能否回到圆弧轨道的D点．若能，求解小物块回到D点的速度；若不能，求解经过足够长的时间后小物块通过圆弧轨道最低点E的速度大小．刷能力第7节综合训练解析(1)设小物块在C点的速度为vC，则有vC＝vDcos60°，设弹簧最初具有的弹性势能为Ep，则有Ep＝

mvC2，解得E