9課后達(dá)標(biāo)能力提升

1、一、單項選擇題1據(jù)報道，在北京國家體育場“鳥巢”進(jìn)行的2019年國際田聯(lián)世界田徑錦標(biāo)賽女子撐桿跳決賽中，古巴選手席爾瓦以4米90的成績奪得冠軍如果把撐桿跳全過程分成四個階段：ab、bc、cd、de，如圖所示，則對這四個階段的描述正確的是()Aab階段：人加速助跑，人和桿的機械能不變Bbc階段：桿彎曲、人上升，系統(tǒng)動能減少，重力勢能和彈性勢能增加Ccd階段：桿伸直、人上升，人的動能減少量等于重力勢能增加量Dde階段：人過橫桿后下落，重力所做的功等于人機械能的增加量解析：選B.ab階段：人加速助跑，人和桿的機械能增大，選項A錯誤；bc階段：人與桿組成的系統(tǒng)機械能守恒，系統(tǒng)動能減少，重力勢能和彈性勢

2、能增加，選項B正確；cd階段：人與桿組成的系統(tǒng)機械能守恒，桿伸直、人上升，動能減少量與彈性勢能的減少量之和等于重力勢能的增加量，選項C錯誤；de階段：人過橫桿后下落，重力所做的功等于人重力勢能的減少量，選項D錯誤2.(2019·無錫模擬)如圖所示，斜劈劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平面上，現(xiàn)將一小球從圖示位置靜止釋放，不計一切摩擦，則在小球從釋放到落至地面的過程中，下列說法正確的是()A斜劈對小球的彈力不做功B斜劈與小球組成的系統(tǒng)機械能守恒C斜劈的機械能守恒D小球重力勢能減少量等于斜劈動能的增加量解析：選B.不計一切摩擦，小球下滑時，小球和斜劈組成的系統(tǒng)只有小球的重力做功，小球重力勢能減少

3、量等于斜劈和小球的動能增加量，系統(tǒng)機械能守恒，B正確，C、D錯誤；斜劈對小球的彈力與小球位移間夾角大于90°，故彈力做負(fù)功，A錯誤3.(2019·蘇州模擬)如圖所示，可視為質(zhì)點的小球A、B用不可伸長的細(xì)軟輕線連接，跨過固定在地面上半徑為R的光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的兩倍當(dāng)B位于地面時，A恰與圓柱軸心等高將A由靜止釋放，B上升的最大高度是()A2R B C. D解析：選C.設(shè)A、B的質(zhì)量分別為2m、m，當(dāng)A落到地面上時，B恰好運動到與圓柱軸心等高處，以A、B整體為研究對象，則A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒，故有2mgRmgR(2mm)v2，A落到地面上以后，B仍以速度v豎直上拋，上

4、升的高度為h，解得hR，故B上升的總高度為RhR，選項C正確4靜止在地面上的物體在豎直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力不計空氣阻力，在整個過程中，物體機械能隨時間變化關(guān)系正確的是()解析：選C.以地面為零勢能面，以豎直向上為正方向，則對于物體，在撤去外力前，有Fmgma，hat2，某一時刻的機械能EEF·h，聯(lián)立以上各式得E·t2t2，撤去外力后，物體機械能守恒，故只有C正確5.(2019·連云港段考)如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán)，環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿的距離為d.現(xiàn)將環(huán)從與定滑輪等高的A

5、處由靜止釋放，當(dāng)環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(圖中B處)，下列說法正確的是(重力加速度為g)()A環(huán)剛釋放時輕繩中的張力等于2mgB環(huán)到達(dá)B處時，重物上升的高度為(1)dC環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比為D環(huán)減少的機械能大于重物增加的機械能解析：選B.環(huán)釋放后重物加速上升，故繩中張力一定大于2mg，A項錯誤；環(huán)到達(dá)B處時，繩與直桿間的夾角為45°，重物上升的高度h(1)d，B項正確；如圖所示，將B處環(huán)速度v進(jìn)行正交分解，重物上升的速度與其分速度v1大小相等，v1vcos 45°v，所以，環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于，C項錯誤；環(huán)和重物組成的系統(tǒng)機械能守恒，

6、故D項錯誤6.如圖所示，在高1.5 m的光滑平臺上有一個質(zhì)量為2 kg的小球被一細(xì)線拴在墻上，球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧當(dāng)燒斷細(xì)線時，小球被彈出，小球落地時的速度方向與水平方向夾角為60°，則彈簧被壓縮時具有的彈性勢能為(g10 m/s2)()A10 J B15 JC20 J D25 J解析：選A.由hgt2，tan 60°，可得v0 m/s，由小球被彈射過程中小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒得，Epmv10 J，A正確二、多項選擇題7.把質(zhì)量是0.2 kg的小球放在豎立的彈簧上，并把球往下按至A的位置，如圖甲所示迅速松手后，彈簧把球彈起，球升至最高位置C(圖丙)途中經(jīng)

7、過位置B時彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙)已知B、A的高度差為0.1 m，C、B的高度差為 0.2 m，彈簧的質(zhì)量和空氣阻力都可以忽略，重力加速度g10 m/s2.則下列說法正確的是()A小球從A上升至B的過程中，彈簧的彈性勢能一直減小，小球的動能一直增加B小球從B上升到C的過程中，小球的動能一直減小，勢能一直增加C小球在位置A時，彈簧的彈性勢能為0.6 JD小球從位置A上升至C的過程中，小球的最大動能為 0.4 J解析：選BC.小球從A上升到B的過程中，彈簧的形變量越來越小，彈簧的彈性勢能一直減小，小球在A、B之間某處的合力為零，速度最大，對應(yīng)動能最大，選項A錯誤；小球從B上升到C的過程中，只有

8、重力做功，機械能守恒，動能減少，勢能增加，選項B正確；根據(jù)機械能守恒定律，小球在位置A時，彈簧的彈性勢能為EpmghAC0.2×10×0.3 J0.6 J，選項C正確；小球在B點時的動能為EkmghBC0.4 JEkm，選項D錯誤8.某娛樂項目中，參與者拋出一小球去撞擊觸發(fā)器，從而進(jìn)入下一關(guān)現(xiàn)在將這個娛樂項目進(jìn)行簡化，假設(shè)參與者從觸發(fā)器的正下方以速率v豎直上拋一小球，小球恰好擊中觸發(fā)器若參與者仍在剛才的拋出點，沿A、B、C、D四個不同的光滑軌道分別以速率v拋出小球，如圖所示則小球能夠擊中觸發(fā)器的可能是()解析：選CD.豎直上拋時小球恰好擊中觸發(fā)器，則由mgh0mv2，h2R

9、得v2.沿圖A中軌道以速率v拋出小球，小球沿光滑圓弧內(nèi)表面做圓周運動，到達(dá)最高點的速率應(yīng)大于或等于，所以小球不能到達(dá)圓弧最高點，即不能擊中觸發(fā)器沿圖B中軌道以速率v拋出小球，小球沿光滑斜面上滑一段后做斜拋運動，最高點具有水平方向的速度，所以也不能擊中觸發(fā)器圖C及圖D中小球在軌道最高點速度均可以為零，由機械能守恒定律可知小球能夠擊中觸發(fā)器9.(2019·蘇北四市調(diào)研)如圖所示，固定在豎直面內(nèi)的光滑圓環(huán)半徑為R，圓環(huán)上套有質(zhì)量分別為m和2m的小球A、B(均可看做質(zhì)點)，且小球A、B用一長為2R的輕質(zhì)細(xì)桿相連，在小球B從最高點由靜止開始沿圓環(huán)下滑至最低點的過程中(已知重力加速度為g)，下列

10、說法正確的是()AA球增加的機械能等于B球減少的機械能BA球增加的重力勢能等于B球減少的重力勢能CA球的最大速度為 D細(xì)桿對A球做的功為mgR解析：選AD.系統(tǒng)機械能守恒的實質(zhì)可以理解為是一種機械能的轉(zhuǎn)移，此題的情景就是A球增加的機械能等于B球減少的機械能，A對，B錯；根據(jù)機械能守恒定律有：2mg·2Rmg·2R×3mv2，所以A球的最大速度為 ，C錯；根據(jù)功能關(guān)系，細(xì)桿對A球做的功等于A球增加的機械能，即WAmv2mg·2RmgR，故D對10(2019·南京高三模擬)如圖所示，在豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一圓弧軌道AB、水平軌道BC與斜面CD

11、平滑連接在一起，斜面足夠長在圓弧軌道上靜止著N個半徑為r(rR)的光滑小球(小球無明顯形變)，小球恰好將圓弧軌道鋪滿，從最高點A到最低點B依次標(biāo)記為1、2、3N.現(xiàn)將圓弧軌道末端B處的阻擋物拿走，N個小球由靜止開始沿軌道運動，不計摩擦與空氣阻力，下列說法正確的是()AN個小球在運動過程中始終不會散開B第1個小球從A到B過程中機械能守恒C第1個小球到達(dá)B點前第N個小球做勻加速運動D第1個小球到達(dá)最低點的速度v<解析：選AD.在下滑的過程中，水平面上的小球要做勻速運動，而曲面上的小球要做加速運動，則后面的小球?qū)η懊娴男∏蛴邢蚯皵D壓的作用，所以小球之間始終相互擠壓，沖上斜面后后面的小球把前面的

12、小球往上壓，所以小球之間始終相互擠壓，故N個小球在運動過程中始終不會散開，故A正確；第一個小球在下落過程中受到擠壓，所以有外力對小球做功，小球的機械能不守恒，故B錯誤；由于小球在下落過程中速度發(fā)生變化，相互間的擠壓力變化，所以第N個小球不可能做勻加速運動，故C錯誤；小球整體的重心運動到最低點的過程中，根據(jù)機械能守恒定律得：mv2mg·，解得：v；同樣對整體在AB段時，重心低于，所以第1個小球到達(dá)最低點的速度v<，故D正確三、非選擇題11(2019·揚州市高三調(diào)研測試)游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運行，游客不會掉下來，如圖甲所示我們把這種情形抽象為如圖乙所示的模型

13、：弧形軌道的下端與豎直圓軌道相接，使質(zhì)量為m的小球從弧形軌道上端滾下，小球從圓軌道下端進(jìn)入后沿圓軌道運動如果已知圓軌道的半徑為R，重力加速度為g，不考慮阻力求：(1)若小球從高為h處由靜止釋放，小球到達(dá)圓軌道底端時對軌道的壓力；(2)若要使小球運動過程中不脫離軌道，小球由靜止釋放時的高度滿足的條件；(3)若讓小球從高為h2R處的A點由靜止釋放，小球所能達(dá)到的最大高度解析：(1)由動能定理得mghmv2FNmgmFNmgmmg根據(jù)牛頓第三定律可知，小球到達(dá)圓軌道底端時對軌道的壓力大小為FNFNmg，方向豎直向下(2)第一種可能：到達(dá)最高點，有v1由機械能守恒得mghmvmg·2R解得h

14、R第二種可能：小球到達(dá)與圓心等高處由機械能守恒得mghmgRhR所以hR或hR.(3)h2R<R，設(shè)小球?qū)⒃贑點脫離軌道，此時FN10，有mgsin m小球從A點到C點，根據(jù)機械能守恒得mg·2Rmvmg(RRsin )解得sin vC小球在C處斜拋，達(dá)到最高點時速度vxvCsin vC小球從A點到最高點，根據(jù)機械能守恒mg·2Rmghmv解得hR.答案：見解析12(2019·江蘇六校聯(lián)考)某物理興趣小組舉行遙控賽車比賽，比賽路徑如圖所示，賽車從起點A出發(fā)，沿水平直線軌道運動L后，由B點進(jìn)入半徑為r的光滑豎直圓軌道，離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運動到D點，并能越過以D點為圓心、半徑為R的壕溝已知賽車質(zhì)量m0.2 kg，通電后以額定功率P1.5 W工作，進(jìn)入豎直軌道前受到阻力恒為0.3 N，隨后在運動中受到的阻力均可不計圖中AB間距L10.00 m，r0.18 m，R4 m，60°，取g10 m/s2.求：(1)要使賽車能夠通過弧形壕溝，則賽車過D點時速度至少多少；(2)要使賽車完成比賽，電動機至少工作多長時間；(3)若賽