人教版2026年高中物理讲义（含解析）必修2 第八章 机械能守恒定律 第三节同步练习二

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机械能守恒定律同步练习动能定理解决多过程问题同步练习（答题时间：30分钟）1. 质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O端相距s，如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为（　　）A. mv02－μmg（s＋x） B. mv02－μmgxC. μmgs D. μmg（s＋x）2. 如图所示，一个质量为m＝0. 6 kg 的小球以初速度v0＝2 m/s 从P点水平抛出，从粗糙圆弧ABC的A点沿切线方向进入（不计空气阻力，进入圆弧时无动能损失）且恰好沿圆弧通过最高点C，已知圆弧的圆心为O，半径R＝0. 3 m，θ＝60°，g＝10 m/s2。求：（1）小球到达A点的速度vA的大小；（2）P点到A点的竖直高度H；（3）小球从圆弧A点运动到最高点C的过程中克服摩擦力所做的功W。3. 某游乐场的滑梯可以简化为如图所示竖直面内的ABCD轨道，AB为长L＝6 m、倾角α＝37°的斜轨道，BC为水平轨道，CD为半径R＝15 m、圆心角β＝37°的圆弧轨道，轨道AB段粗糙，其余各段均光滑。一小孩（可视为质点）从A点以初速度v0＝2m/s下滑，沿轨道运动到D点时的速度恰好为零（不计经过B点时的能量损失）。已知该小孩的质量m＝30 kg，取sin 37°＝0. 6，cos 37°＝0. 8，g＝10 m/s2，不计空气阻力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：（1）该小孩第一次经过圆弧轨道C点时，对圆弧轨道的压力；（2）该小孩与AB段的动摩擦因数；（3）该小孩在轨道AB上运动的总路程s。4. 如图所示，ABCD为一竖直平面内的轨道，其中BC水平，A点比BC高出10 m，BC长1 m，AB和CD轨道光滑。一质量为1 kg的物体，从A点以4 m/s的速度开始运动，经过BC后滑到高出C点10. 3 m的D点速度为0。求：（g取10 m/s2）（1）物体与BC轨道间的动摩擦因数；（2）物体第5次经过B点时的速度；（3）物体最后停止的位置（距B点多少米）。5. 如图所示，右端连有一个光滑弧形槽的水平桌面AB长L＝1. 5 m，一个质量为m＝0. 5 kg的木块在F＝1. 5 N的水平拉力作用下，从桌面上的A端由静止开始向右运动，木块到达B端时撤去拉力F，木块与水平桌面间的动摩擦因数μ＝0. 2，取g＝10 m/s2。求：（1）木块沿弧形槽上升的最大高度（木块未离开弧形槽）；（2）木块沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑行的最大距离。动能定理解决多过程问题同步练习参考答案1. 答案：A解析：由动能定理得－W－μmg（s＋x）＝0－mv02，W＝mv02－μmg（s＋x）。2. 答案：（1）4 m/s　（2）0. 6 m　（3）1. 2 J解析：（1）在A点由速度的合成得vA＝，代入数据解得vA＝4 m/s（2）从P点到A点小球做平抛运动，竖直分速度vy＝v0tan θ由运动学规律有vy2＝2gH解得H＝0. 6 m（3）恰好过C点满足mg＝由A点到C点由动能定理得－mgR（1＋cos θ）－W＝mvC2－mvA2代入数据解得W＝1. 2 J。3. 答案：（1）420 N，方向向下　（2）0. 25　（3）21 m解析：（1）由C到D速度减为0，由动能定理可得－mg（R－Rcos 37°）＝0－mvC2，vC＝2 m/s在C点，由牛顿第二定律得FN－mg＝m，FN＝420 N根据牛顿第三定律，小孩对轨道的压力为420 N，方向向下（2）小孩从A运动到D的过程中，由动能定理得：mgLsin α－μmgLcos α－mgR（1－cos β）＝0－mv02可得：μ＝0. 25（3）在AB斜轨上，μmgcos α