湖南省2015届高三物理 功和能习题课课件

3R (1) 2s R 5 gR ( 2) 2
12. 一般来说，正常人从距地面1.5 m高处跳下， 落地时速度较小，经过腿部的缓冲，这个速度对人是 安全的，称为安全着地速度．如果人从高空跳下，必 须使用降落伞才能安全着陆，其原因是，张开的降落 伞受到空气对伞向上的阻力作用．经过大量实验和理 论研究表明，空气对降落伞的阻力f与空气密度ρ、降 落伞的迎风面积S、降落伞相对空气速度v、阻力系数c 有关(由伞的形状、结构、材料等决定)，其表达式是f ＝ 1 cρSv2.根据以上信息，解决下列问题．(取g＝10 2 2 m/s ) (1) 在忽略空气阻力的情况下，计算人从1.5 m高处 跳下着地时的速度大小(计算时人可视为质点)；
12. 一般来说，正常人从距地面1.5 m高处跳下， 落地时速度较小，经过腿部的缓冲，这个速度对人是 安全的，称为安全着地速度．如果人从高空跳下，必 须使用降落伞才能安全着陆，其原因是，张开的降落 伞受到空气对伞向上的阻力作用．经过大量实验和理 论研究表明，空气对降落伞的阻力f与空气密度ρ、降 落伞的迎风面积S、降落伞相对空气速度v、阻力系数c 有关(由伞的形状、结构、材料等决定)，其表达式是f ＝ 1 cρSv2.根据以上信息，解决下列问题．(取g＝10 2 2 m/s ) (1) 在忽略空气阻力的情况下，计算人从1.5 m高处 跳下着地时的速度大小(计算时人可视为质点)；
3.(多选题)如图所示，质量为m的小球套在倾斜 放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于 O点， 另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将 小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下 滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此 时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处 于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的 是( ) A. 弹簧与杆垂直时，小球速度最大 B. 弹簧与杆垂直时，小球的动能 与重力势能之和最大 C. 小球下滑至最低点的过程中， 弹簧的弹性势能增加量小于mgh D. 小球下滑至最低点的过程中， 弹簧的弹性势能增加量等于mgh
7．(多选题)光滑水平面上静止的物体， 受到一个水平拉力F作用开始运动，拉力随时 间变化如图所示，用Ek、v、Δx、P分别表示 物体的动能、速度、位移和水平 拉力的功率，下列四个图象中分 别定性描述了这些物理量随时间 变化的情况，正确的是( )
8.如图所示，位于固定粗糙斜面上的小物块
P，受到一沿斜面向上的拉力F，沿斜面匀速上
5.5 m/s
(2)在某次高塔跳伞训练中，运动员使用
的是有排气孔的降落伞，其阻力系数c＝
0.90，空气密度取ρ＝1.25 kg/m3. 降落伞、
运动员总质量m＝80 kg，张开降落伞后达
到匀速下降时，要求人能安全着地，降落
伞的迎风面积S至少是多大？
(2)在某次高塔跳伞训练中，运动员使用
的是有排气孔的降落伞，其阻力系数c＝
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－3.5×104 J
2. 将一小球从高处水平抛出，最初2 s内 小球动能Ek随时间t变化的图线如图所示，不 计空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2.根据图 象信息，不能确定的物理量是( ) A. 小球的质量 B. 小球的初速度 C. 最初2 s内重力对 小球做功的平均功率 D. 小球抛出时的高度
2. 将一小球从高处水平抛出，最初2 s内 小球动能Ek随时间t变化的图线如图所示，不 计空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2.根据图 象信息，不能确定的物理量是( ) A. 小球的质量 B. 小球的初速度 C. 最初2 s内重力对 小球做功的平均功率 D. 小球抛出时的高度
1 4．质量为m的物体从静止以 g的加速度 2
竖直上升h，对该过程下列说法中正确的是 ( )
1 A. 物体的机械能增加 mgh， 2 3 B. 物体的机械能减少 mgh 2
C. 重力对物体做功mgh
1 D. 物体的动能增加 mgh 2
1 4．质量为m的物体从静止以 g的加速度 2
竖直上升h，对该过程下列说法中正确的是 ( )
(3)跳伞运动员和降落伞的总质量m＝80 kg， 从h＝65 m高的跳伞塔上跳下，在下落过程中， 经历了张开降落伞前自由下落、张开降落伞后减 速下落和匀速下落直至落地三个阶段．如图所示 是通过固定在跳伞运动员身上的速度传感器绘制 出的从张开降落伞开始做减速运动至达到匀速运 动时的vt图象． 根据图象估算运 动员做减速运动 的过程中，空气 阻力对降落伞做 的功．
《高考专题训练功和能习题课》
1. 某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远 比赛时助跑、起跳、最高点、落地四个位置 的照片，简化图如图所示．则运动员起跳瞬 间消耗的体能最接近( A. 4 J C. 400 J ) B. 40 J D. 4 000 J
1. 某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远 比赛时助跑、起跳、最高点、落地四个位置 的照片，简化图如图所示．则运动员起跳瞬 间消耗的体能最接近( A. 4 J C. 400 J ) B. 40 J D. 4 000 J
A. 力F一定要变小 B. 力F一定要变大 C. 力F的功率将减小 D. 力F的功率将增大
)
9. (多选题)如图所示长木板A放在光滑的 水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由 于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B 冲到木板A上到相对板A静止的过程中，下述 说法中正确是( ) A. 物体B动能的减少 量等于系统损失的机械能 B. 物体B克服摩擦力 做的功等于系统内能的增加量 C. 物体B损失的机械能等于木板A获得的 动能与系统损失的机械能之和 D. 摩擦力对物体B做的功和对木板A做的 功的总和数值上等于系统内能的增加量
5. (多选题)质量分别为m1和m2的两个物体A、B， 并排静止在水平地面上，如图甲所示，用同方向水平 拉力F1、F2分别作用于物体A和B上，作用一段时间后 撤去，物体A、B各自滑行一段距离后停止．物体A、 B运动的速度时间图象分别如图乙中图线a、b所示， 相关数据已在图中标出，已知m1<m2，下列判断中正 确的有( ) A. 物体A、B与地面的动摩擦因数一定相同 B. 力F1一定大于力F2 C. 力F1对物体A所做 的功一定小于力F2对物 体B所做的功 D. 力F1的最大瞬时 功率一定小于力F2的 最大瞬时功率
1 A. 物体的机械能增加 mgh， 2 3 B. 物体的机械能减少 mgh 2
C. 重力对物体做功mgh
1 D. 物体的动能增加 mgh 2
5. (多选题)质量分别为m1和m2的两个物体A、B， 并排静止在水平地面上，如图甲所示，用同方向水平 拉力F1、F2分别作用于物体A和B上，作用一段时间后 撤去，物体A、B各自滑行一段距离后停止．物体A、 B运动的速度时间图象分别如图乙中图线a、b所示， 相关数据已在图中标出，已知m1<m2，下列判断中正 确的有( ) A. 物体A、B与地面的动摩擦因数一定相同 B. 力F1一定大于力F2 C. 力F1对物体A所做 的功一定小于力F2对物 体B所做的功 D. 力F1的最大瞬时 功率一定小于力F2的 最大瞬时功率
滑．现把力F的方向变为竖直向上，若使物块P
仍沿斜面保持原来的速度匀速运动，则(
A. 力F一定要变小 B. 力F一定要变大 C. 力F的功率将减小 D. 力F的功率将增大
)
8.如图所示，位于固定粗糙斜面上的小物块
P，受到一沿斜面向上的拉力F，沿斜面匀速上
滑．现把力F的方向变为竖直向上，若使物块P
仍沿斜面保持原来的速度匀速运动，则(
10．如图所示，是游乐场翻滚过山车示意图， 斜面轨道AC、弯曲轨道CD、水平轨道DE和半径 R＝7.5 m的竖直圆形轨道平滑连接．质量m＝100 kg的小车，从距水平面H＝20 m高处的A点静止 释放，通过最低点C后沿圆形轨道运动一周后进 入弯曲、水平轨道CDE.重力加速度g＝10 m/s2， 不计摩擦力和阻力．求： (1)小车从A点静止释放到 达圆形轨道最低点C时的速度 大小； (2)小车在圆形轨道最高点B时轨道对小车的 作用力； (3)为使小车通过圆形轨道的B点，相对于C 点的水平面小车下落高度的范围．
A. 2 2 m/s B. 3 m/s C. 4 m/s
D. 17 m/s
7．(多选题)光滑水平面上静止的物体， 受到一个水平拉力F作用开始运动，拉力随时 间变化如图所示，用Ek、v、Δx、P分别表示 物体的动能、速度、位移和水平 拉力的功率，下列四个图象中分 别定性描述了这些物理量随时间 变化的情况，正确的是( )
6. 质量为10 kg的物体，在变力F作用下沿 x轴做直线运动，力随坐标x的变化情况如图所 示．物体在x＝0处，速度为1 m/s，一切摩擦 不计，则物体运动到x＝16 m处时，速度大小 为( )
A. 2 2 m/s B. 3 m/s C. 4 m/s
D. 17 m/s
6. 质量为10 kg的物体，在变力F作用下沿 x轴做直线运动，力随坐标x的变化情况如图所 示．物体在x＝0处，速度为1 m/s，一切摩擦 不计，则物体运动到x＝16 m处时，速度大小 为( )
3.(多选题)如图所示，质量为m的小球套在倾斜 放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于 O点， 另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将 小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下 滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此 时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处 于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的 是( ) A. 弹簧与杆垂直时，小球速度最大 B. 弹簧与杆垂直时，小球的动能 与重力势能之和最大 C. 小球下滑至最低点的过程中， 弹簧的弹性势能增加量小于mgh D. 小球下滑至最低点的过程中， 弹簧的弹性势能增加量等于mgh
0.90，空气密度取ρ＝1.25 kg/m3. 降落伞、
运动员总质量m＝80 kg，张开降落伞后达
到匀速下降时，要求人能安全着地，降落
伞的迎风面积S至少是多大？
47.4 m2
(3)跳伞运动员和降落伞的总质量m＝80 kg， 从h＝65 m高的跳伞塔上跳下，在下落过程中， 经历了张开降落伞前自由下落、张开降落伞后减 速下落和匀速下落直至落地三个阶段．如图所示 是通过固定在跳伞运动员身上的速度传感器绘制 出的从张开降落伞开始做减速运动至达到匀速运 动时的vt图象． 根据图象估算运 动员做减速运动 的过程中，空气 阻力对降落伞做 的功．
(1) 20 m/s (2) 333.3 N
(3) 大于18.75 m
11. 如图所示，在竖直平面内有轨道ABCDE，其 中BC是半径为R的四分之一圆弧轨道，AB(AB>R)是竖 直轨道，CE是水平轨道，CD>R.AB与BC相切于B点， BC与CE相切于C点，轨道的AD段光滑，DE段粗糙且 足够长．一根长为R的轻杆两端分别固定着两个质量 均为m的相同小球P、Q(视为质点)，将轻杆锁定在图 示位置，并使Q与B等高．现解除锁定释放轻杆，轻杆 将沿轨道下滑，重力加速度为g. (1)Q球经过D点后，继续滑行距离s停下(s>R)．求 小球与DE段之间的动摩擦因数； (2)求Q球到达C点时的 速度大小．
9. (多选题)如图所示长木板A放在光滑的 水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由 于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B 冲到木板A上到相对板A静止的过程中，下述 说法中正确是( ) A. 物体B动能的减少 量等于系统损失的机械能 B. 物体B克服摩擦力 做的功等于系统内能的增加量 C. 物体B损失的机械能等于木板A获得的 动能与系统损失的机械能之和 D. 摩擦力对物体B做的功和对木板A做的 功的总和数值上等于系统内能的增加量