(新高考)高考物理一轮复习课件第5章限时规范专题练(一)《动力学和能量综合应用问题》(含解析)

机械能及其守恒定律第五章限时规范专题练(一)动力学和能量综合应用问题主干梳理对点激活一、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。答案解析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解析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．0～3s内拉力功率恒定不变B．5～7s内货物处于超重状态C．5～7s内运动过程中，货物的机械能增加D．0～3s内的平均速度比5～7s内的平均速度小答案解析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。解析答案解析答案解析答案解析根据题意，圆环经过B点时所受合力为零，则圆环受到的重力与弹簧竖直向上的弹力平衡，弹簧处于压缩状态，而圆环由A点释放时弹簧处于拉伸状态，则圆环在A、B之间的某点D时弹簧恢复原长，从D到B的过程中，圆环受到弹簧的弹力指向左上方，则圆环做减速运动，故A错误。当圆环从A到D运动时，弹簧对圆环有拉力且逐渐减小，此时杆对环的支持力等于环的重力与弹簧弹力竖直向下的分力之和，可知杆对环的支持力随弹簧弹力的减小而减小；当圆环从D到B运动时，弹簧被压缩，且对圆环的弹力沿弹簧向上逐渐增大，此时杆对环的支持力等于环的重力与弹簧弹力竖直向上的分力之差，可知杆对环的支持力随弹簧弹力的增大而减小，即从A到B过程中，杆对环的支持力一直减小，B正确。解析解析8.(2020·山东省泰安市高三下学期一轮检测)如图所示，一弹性轻绳(弹力与其伸长量成正比)左端固定在墙上A点，右端穿过B处固定光滑圆环连接一个质量为m的小球p，小球p在B点时，弹性轻绳处在自然伸长状态。小球p穿过竖直固定杆在C处时，弹性轻绳的弹力为mg。将小球p从C点由静止释放，当小球运动到D点时速度恰好为0。已知小球与杆间的动摩擦因数为0.2，A、B、C在一条水平直线上，CD＝h；重力加速度为g，弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是(

)答案解析解析9．(2020·四川省雅安市高三下第三次诊断)如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定速率v0逆时针转动，在t＝0时，将质量m＝1kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上，物体的速度随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度g＝10m/s2。则(

)A．传送带的倾角θ＝37°B．物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.4C．在前2秒内，传送带对物体做的功为24JD．在前2秒内，物体与传送带间因摩擦产生的热量为24J答案解析解析10.(2020·黑龙江省实验中学高三下学期开学考试)某质点在3s内竖直向上运动，其加速度与时间(a­t)图像如图所示。若取竖直向下为正方向，重力加速度g取10m/s2。则下列说法正确的是(

)A．质点第1s内发生的位移为5mB．质点的初速度不小于29m/sC．质点第2s内处于失重状态D．质点在第3s末的机械能大于在第1s末的机械能答案解析质点在第1s内的加速度为10m/s2，故第1s内质点向上做减速运动，因初速度未知，故无法确定质点第1s内发生的位移，A错误。若3s末质点的速度减到零，则3s内速度的变化量为Δv＝10×1m/s＋7×1m/s＋12×1m/s＝29m/s，因质点在3s内一直向上运动，故初速度不小于29m/s，B正确。质点在第2s内加速度向下，故处于失重状态，C正确。根据牛顿第二定律，1～2s内，mg－F1＝ma，得F1＝m·3m/s2＞0，则外力方向向上，做正功，质点机械能增加；2～3s内，mg－F2＝ma，得F2＝－2m/s2·m＜0，方向向下，质点机械能减少；质点一直向上做减速运动，而1～2s内的速度大于2～3s内的速度，则1～2s内的位移大于2～3s内的位移，又|F1|＞|F2|，故1～2s内质点机械能增加量大于2～3s内的减少量，故质点在t＝3s时的机械能大于在t＝1s时的机械能，D正确。解析答案解析解析12．(2020·江苏省常州市高三上学期期末)(16分)如图所示，小车右端有一半圆形光滑轨道BC相切车表面于B点，一个质量为m＝1.0kg可以视为质点的物块放置在A点，随小车一起以速度v0＝5.0m/s沿光滑水平面向右匀速运动。劲度系数较大的轻质弹簧固定在右侧竖直挡板上。当小车压缩弹簧到最短时，弹簧自锁(即不再压缩也不恢复形变)，此时，物块恰好在小车的B处，此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C。已知小车的质量为M＝1.0k