适用于新教材2024版高考物理一轮总复习课时规范练31

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课时规范练31
基础对点练
1.(动力学和能量综合的板块模型)(2023黑龙江大庆模拟)如图所示,长木板A静止放在光滑的水平地面上,物体B以水平速度冲上木板A后,由于摩擦力作用,最后停止在木板A上,则从物体B冲上木板A到相对木板A静止的过程,下列说法正确的是(　　)

A.物体B克服摩擦力做的功等于木板A增加的机械能与系统增加的内能之和
B.物体B动能的减少量等于系统损失的机械能
C.物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量
D.物体B损失的机械能等于木板A获得的机械能
答案 A
解析 根据功能关系可知,物体B克服摩擦力做的功等于物体B动能的减少量,把A、B看作一个系统,根据系统能量守恒知,物体B动能的减少量等于木板A增加的机械能(动能)与系统增加的内能之和。故选A。
2.(动力学和能量综合的传送带模型)(2023云南昆明模拟)一条罐头生产线的部分示意图如图所示,电动机带动传送带以恒定的速率沿顺时针方向运动。机器手臂将一瓶罐头无初速地放到传送带底端,一段时间后罐头与传送带共速,然后匀速向上运动。在罐头随传送带匀速向上运动的过程中(　　)

A.罐头的机械能守恒
B.罐头受到的摩擦力方向沿传送带向下
C.罐头受到的摩擦力对它做正功
D.罐头受到的支持力对它做正功
答案 C
解析 罐头随传送带匀速向上运动的过程中,其动能保持不变,重力势能一直增加,根据E=Ep+Ek可知罐头的机械能不守恒,A错误;罐头随传送带匀速向上运动的过程中,受力平衡,可知罐头受到的摩擦力方向沿传送带向上,B错误;根据上面选项分析,罐头随传送带匀速向上运动的过程中,罐头受到的摩擦力方向与其位移方向相同,所以罐头受到的摩擦力对它做正功,C正确;罐头受到的支持力方向与其位移方向垂直,所以支持力对它不做功,D错误。
3.(动力学和能量综合的板块模型)如图所示,一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动,现将质量为m的物体轻轻地放置在木板上的右端,已知物体和木板之间的动摩擦因数为μ,为保持木板的速度不变,从物体放到木板上到物体相对木板静止的过程中,须对木板施一水平向右的作用力F,则力F对木板所做的功为(　　)

A. B.
C.mv2 D.2mv2
答案 C
解析 由能量转化和能量守恒定律可知,力F对木板所做的功W一部分转化为物体的动能,一部分转化为系统内能,故W=mv2+μmgx相,x相=vt-t,a=μg,v=at,联立以上各式可得W=mv2,C正确。
4.(动力学和能量综合的多过程问题)(多选)(2023山西太原模拟)如图所示,质量均为m的物块甲、乙用轻弹簧相连且静止在倾角为α的光滑斜面上,物块乙与固定在斜面底端并与斜面垂直的挡板接触,弹簧的劲度系数为k。某时刻若用沿斜面向上的恒力F1作用在物块甲上,当物块甲向上运动到速度为零时,物块乙刚好要离开挡板,此过程F1做功为W1;若用沿斜面向上的恒力F2作用在物块甲上,当物块甲斜向上运动到加速度为零时,物块乙刚好要离开挡板,此过程F2做功为W2,重力加速度为g,弹簧始终处在弹性限度内,则下列判断正确的是(　　)

A.F1=2mgsin α
B.F2=2mgsin α
C.W1等于弹簧弹性势能的增加量
D.W2等于物块甲机械能的增加量
答案 BD
解析 当用F1拉着物块甲向上运动到速度为零时,物块乙刚好要离开挡板,此时物块甲的加速度方向沿斜面向下,因此F1L=5m
即滑块在速度减为零前就已经滑下传送带,故摩擦力做功为
Wf=-μmgcos37°·L=-32J。
(2)当速度减为零时,其位移为x1,有
0-v2=-2ax1
解得x1=1.25m