人教版高中物理热点强化练7 动力学和能量观点分析多过程问题.docx

热点强化练7　动力学和能量观点分析多过程问题
(时间：40分钟)
1.(多选)(2020·山东淄博市4月第模拟)如图1甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放。研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，做出小球所受弹力F的大小随小球下落的位置坐标x变化的关系，如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g。以下说法正确的是(　　)
图1
A.小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，速度始终减小
B.小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，加速度先减小后增大
C.当x＝h＋2x0时，小球的动能为零
D.小球动能的最大值为mgh＋
答案　BD
解析　小球刚落到弹簧上时，弹力小于重力，小球加速度向下，速度增大，随弹力的增加，加速度减小，当弹力等于重力时加速度为零，此时速度最大；然后向下运动时弹力大于重力，小球的加速度向上且逐渐变大，小球做减速运动直到最低点，则小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，速度先增大后减小，加速度先减小后增大，故A错误，B正确；根据乙图可知，当x＝h＋x0，小球的重力等于弹簧的弹力，是平衡位置，在x＝h处小球的动能不为零，根据对称性可知，在
x＝h＋2x0位置小球的动能也不为零，选项C错误；小球达到最大速度的过程中，根据动能定理可知mg(h＋x0)－mg·x0＝Ekm，故小球动能的最大值为mgh＋，故D正确。
2.(多选)(2020·山东青岛巿一模)如图2(a)，质量M＝4 kg、倾角为θ的斜面体置于粗糙水平面上，质量m＝1 kg的小物块置于斜面顶端，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θ。t＝0时刻对物块施加一平行于斜面向下的推力F，推力F的大小随时间t变化的图像如图(b)所示，t＝2 s时物块到达斜面底端。斜面体始终保持静止，重力加速度g＝10 m/s2，在物块沿斜面下滑过程中，下列说法正确的是(　　)
图2
A.物块到达斜面底端时的动能为32 J
B.斜面的长度为8 m
C.斜面体对水平面的压力大小始终为50 N
D.水平面对斜面体的摩擦力水平向右且逐渐增大
答案　AC
解析　物块与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θ可知mgsin θ＝μmgcos θ，则物体所受的合力为F，由F－t图像以及动量定理可知t＝×2×8 N·s＝8 N·s，t＝mv，可得v＝8 m/s，则动能Ek＝mv2＝×1×82 J＝32 J，选项A正确；若物块匀加速下滑，则斜面的长度为l＝t＝8 m，而物块做加速度增大的加速运动，则物块的位移小于8 m，即斜面长度小于8 m，选项B错误；滑块对斜面体有沿斜面向下的摩擦力，大小为f＝μmgcos θ＝mgsin θ，垂直斜面的压力大小为mgcos θ，两个力的合力竖直向下，大小为mg，则斜面体对水平面的压力大小始终为Mg＋mg＝50 N，斜面体在水平方向受力为零，则受摩擦力为零，选项C正确，D错误。
3.(多选)(2020·海南省新高考3月线上诊断)如图3所示，半径为R的半圆形光滑轨道ABC固定在光滑水平桌面上，AOC为半圆形轨道的直径，一质量为m的小球放置在A点，某时刻，给小球施加一方向垂直AC、大小为F的水平恒力，在以后的运动过程中，下列说法正确