高中人教物理限时规范专题练(一)　动力学和能量综合应用问题 教案.doc

限时规范专题练(一)　动力学和能量综合应用问题
　　时间：60分钟　 　　满分：100分
一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～4题为单选，5～10题为多选)
1. (2020·陕西省榆林市高三一模)如图所示，“娃娃机”是指将商品陈列在一个透明的箱内，其上有一个可控制的抓取玩具的机器手臂的机器，使用者要凭自己的技术操控手臂，以取到自己想要的玩具。不计空气阻力，关于“娃娃机”，下列说法正确的是(　　)
A．玩具从机器手臂处自由下落时，玩具的机械能守恒
B．机器手臂抓到玩具匀速水平移动时，玩具的动能增加
C．机器手臂抓到玩具匀速上升时，玩具的机械能守恒
D．机器手臂抓到玩具加速上升时，机器手臂做的功等于玩具重力势能的变化量
答案　A
解析　在没有空气阻力的情况下，玩具从机器手臂处自由下落时，重力势能转化为动能，玩具的机械能守恒，故A正确；机器手臂抓到玩具匀速水平移动时，玩具的质量和速度均不变，则其动能不变，故B错误；机器手臂抓到玩具匀速上升时，玩具的动能不变，重力势能增大，所以玩具的机械能变大，故C错误；机器手臂抓到玩具加速上升时，玩具的动能和重力势能均变大，机器手臂做的功等于玩具重力势能与动能的变化量之和，故D错误。
2．(2020·广西桂林市高三上学期第一次联合调研)材料相同质量不同的两滑块，以相同的初动能在同一水平面上运动，最后都停了下来。下列说法正确的是(　　)
A．质量大的滑块摩擦力做功多
B．质量大的滑块运动的位移大
C．质量大的滑块运动的时间长
D．质量大的滑块摩擦力冲量大
答案　D
解析　滑块做匀减速直线运动停下的过程，根据动能定理有Wf＝－μmgx＝0－Ek，得x＝，则该过程中，两滑块摩擦力做功相同，质量大的滑块位移小，故A、B错误；根据动量定理有I＝－μmgt＝0－，故质量大的滑块摩擦力冲量大，运动时间短，故C错误，D正确。
3. (2020·福建省漳州市高三下一模)用一竖直向上的力将原来在地面上静止的货物向上提起，货物由地面运动至最高点的过程中，利用传感器记录货物的速度—时间图像如图，则(　　)
A．0～3 s内拉力功率恒定不变
B．5～7 s内货物处于超重状态
C．5～7 s内运动过程中，货物的机械能增加
D．0～3 s内的平均速度比5～7 s内的平均速度小
答案　C
解析　由题图可知，0～3 s内拉力恒定，速度一直增大，所以拉力功率增大，故A错误；5～7 s内货物向上减速，加速度向下，货物处于失重状态，故B错误；设货物的质量为m,5～7 s的加速度为a，竖直向上拉货物的力为F，则由题图可知，a＝ m/s2＝－3 m/s2，又F－mg＝ma，则F＝m·7 m/s2，即F不为零，做正功，所以货物的机械能增加，故C正确；由题图及匀变速直线运动的规律知，0～3 s内的平均速度和5～7 s内的平均速度都等于3 m/s，故D错误。
4. (2020·江苏省南通市、泰州市高三上学期第一次调研)一物块由O点下落，到A点时与直立于地面的轻弹簧接触，到B点时速度达到最大，到C点时速度减为零，然后被弹回。物块在运动过程中受到的空气阻力大小不变，弹簧始终在弹性限度内，则物块(　　)
A．从A下降到B的过程中，合力先变小后变大
B．从A下降到C的过程中，加速度先增大后减小
C．从C上升到B的过程中，动能先增大后减小
D．从C上升到B的过程中，系统的重力势能与弹性势能之和不断增加
答案　C
解析　从A下降到B的过程中，物块受到向下的重力、弹簧向上的弹力和向上的空气阻力，重力大于弹力和空气阻力之和，随着物块下降，弹力逐渐增大，合力逐渐减小，加速度逐渐变小，到B点时速度达到最大，此时加速度为零，合力为零，
kx＝mg－f，则从A下降到B的过程中合力一直减小到零，故A错误；从B下降到C的过程中，物块所受的合力和加速度向上且逐渐增大，则从A下降到C的过程中，加速度先减小后增大，故B错误；物块从C上升到B的过程中，开始弹力大于空气阻力和重力之和，物块向上加速，当加速度减为零时kx′＝mg＋f，此时的压缩量x′>x，位置在B点下方，向上的速度达到最大，此后向上做变减速直线运动，故从C上升到B的过程中，动能先增大后减小，故C正确；对于物块和弹簧组成的系统，由于空气阻力做功，所以系统的机械能减小，即物块的动能、重力势能与弹簧的弹性势能之和减小，从C上升到B的过程中，物块的动能先增大后减小，则系统的重力势能与弹性势能之和在动能最大之前一直减小，故D错误。
5. (2020·东北三省三校高三下学期第三次联合模拟)如图所示，竖直面内有一个半径为R的光滑圆弧轨道，质量为m的物块(可视为质点)从顶端A处静止释放滑至底端B处，下滑