知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．

如图，一质量为\(M\)、半径为\(R\)的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为\(m\)的小环\((\)可视为质点\()\)，从大环的最高点处由静止滑下\(.\)重力加速度为\(g\)．

\((1)\)求小环滑到大环最低点处时的动能\(E_{k}\)；

\((2)\)求小环滑到大环最低点处时的角速度\(ω\)；

\((3)\)有同学认为，当小环滑到大环的最低点处时，大环对轻杆的作用力与大环的半径\(R\)无关，你同意吗？请通过计算说明你的理由．

难度：较难

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2．
某同学用手托着质量为\(m\)的苹果，从静止开始沿水平方向做匀加速直线运动，经过时间\(t\)后，速度为\(v(\)苹果与手始终相对静止\()\)，求在此过程中，
\((1)\)苹果所获得的动能\(E_{k}\)；
\((2)\)苹果的加速度大小\(α\)；
\((3)\)苹果所受合力大小\(F\)。

难度：较易

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3．
如图所示，沿直径方向开有一凹槽的圆盘水平放置，可绕过中心\(O\)点的竖直轴转动，凹槽内有一根轻质弹簧，弹簧一端固定在\(O\)点，另一端连接质量为\(m\)的小滑块\(.\)弹簧的劲度系数为\(k\)、原长为\(l_{0}\)，圆盘半径为\(3l_{0}\)，槽底与小滑块间的动摩擦因数\(\mu =\dfrac{3k{{l}_{0}}}{5mg}\)，凹槽侧面光滑\(.\)圆盘开始转动时，弹簧处于原长\(l_{0}.\)已知重力加速度为\(g\)，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，则在圆盘转动过程中：

\((1)\)若要使弹簧不发生形变，求圆盘转动的角速度必须满足的条件；
\((2)\)当弹簧长度为\(2l_{0}\)时，若小滑块受到的摩擦力恰好为零，求此时滑块的动能\(E_{k}\)；

\((3)\)当弹簧长度为某一值\(l\)时，滑块相对圆盘静止时的动能可在一定范围内变化，该变化区间内动能的最大差值称为“动能阈”，用\(∆E\)\({\,\!}_{k}\)表示\(.\)请通过计算写出“动能阈”\(∆E\)\({\,\!}_{k}\)与弹簧长度\(l\)间的关系式．

难度：较难

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4．最近，美国“大众科学”杂志报道，中国首艘国产航母可能将在2016年下半年下水，预计在2019年服役．航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某型号的舰载飞机质量为m=1×10³kg，在跑道上加速时可能产生的最大动力为F=7×10³N，所受阻力为其受到的重力的0.2倍，当飞机的速度达到50m/s时才能离开航空母舰起飞．航空母舰处于静止状态，若要求该飞机在滑行160m时起飞，求飞机刚离开弹射系统时的动能．

难度：较易

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5．

如图所示，沿直径方向开有一凹槽的圆盘水平放置，可绕过中心\(O\)点的竖直轴转动，凹槽内有一根轻质弹簧，弹簧一端固定在\(O\)点，另一端连接质量为\(m\)的小滑块\(.\)弹簧的劲度系数为\(k\)、原长为\(l_{0}\)，圆盘半径为\(3l_{0}\)，槽底与小滑块间的动摩擦因数\(μ= \dfrac{3kl_{0}}{5mg}\)，凹槽侧面光滑\(.\)圆盘开始转动时，弹簧处于原长\(l_{0}.\)已知重力加速度为\(g\)，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，则在圆盘转动过程中：

\((1)\)若要使弹簧不发生形变，求圆盘转动的角速度必须满足的条件；

\((2)\)当弹簧长度为\(2l_{0}\)时，若小滑块受到的摩擦力恰好为零，求此时滑块的动能\(E_{k}\)；

\((3)\)当弹簧长度为某一值\(l\)时，滑块相对圆盘静止时的动能可在一定范围内变化，该变化区间内动能的最大差值称为“动能阈”，用\(ΔE_{k}\)表示\(.\)请通过计算写出“动能阈”\(ΔE_{k}\)与弹簧长度\(l\)间的关系式．

难度：难

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6．
一质量为\(0.3kg\)的弹性小球，在光滑的水平面上以\(6m/s\)的速度撞到垂直墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前速度的大小相同\(.\)求：
\((1)\)碰撞前后小球速度变化量；
\((2)\)碰撞过程中墙对小球做的功．

难度：难

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7．

地铁车站的轨道往往建得高些\(.\)如图所示，列车从\(A\)到\(O\)的进站过程中，在平直轨道的\(A\)处关闭发动机，“冲”到站台的\(O\)处停下来\(.\)进站上坡过程中，列车的一部分动能转化为重力势能\(.\)列车开启发动机从\(O\)到\(B\)的出站过程中，重力势能可转化为列车的动能被再次利用，从而达到节约能源的目的\(.\)设坡高为\(h\)，列车的质量为\(m\)，经过\(A\)、\(B\)时的速度大小均为\(v\)\({\,\!}_{0}\)，不计空气阻力，重力加速度为\(g\)．

\((1)\)求列车经过\(A\)时的动能\(E\)\({\,\!}_{k}\)；

\((2)\)求列车进站过程中损失的机械能\(\triangle \)\(E\)；

\((3)\)通过计算求与没有坡的情形相比，列车从\(A\)到\(B\)的过程中牵引力少做的功\(\triangle \)\(W\)\(.(\)假设在没能坡和有坡的两种情形下，列车出站过程克服摩擦力所做的功相等\()\)

难度：难

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8．

如图所示，沿直径方向开有一凹槽的圆盘水平放置，可绕过中心\(O\)点的竖直轴转动，凹槽内有一根轻质弹簧，弹簧一端固定在\(O\)点，另一端连接质量为\(m\)的小滑块\(.\)弹簧的劲度系数为\(k\)、原长为\(l_{0}\)，圆盘半径为\(3l_{0}\)，槽底与小滑块间的动摩擦因数\(\mu =\dfrac{3k{{l}_{0}}}{5mg}\)，凹槽侧面光滑\(.\)圆盘开始转动时，弹簧处于原长\(l_{0}.\)已知重力加速度为\(g\)，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，则在圆盘转动过程中．

\((1)\)若要使弹簧不发生形变，求圆盘转动的角速度必须满足的条件；

\((2)\)当弹簧长度为\(2l_{0}\)时，若小滑块受到的摩擦力恰好为零，求此时滑块的动能\(E_{k}\)；

\((3)\)当弹簧长度为某一值\(l\)时，滑块相对圆盘静止时的动能可在一定范围内变化，该变化区间内动能的最大差值称为“动能阈”，用\(ΔE_{k}\)表示\(.\)请通过计算写出“动能阈”\(ΔE_{k}\)与弹簧长度\(l\)间的关系式．

难度：难

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9．如图（a）所示，固定直杆AD与水平地面成37°角，长度分别为2m和1m的AB段和CD段光滑，长为1m的BC段粗糙．质量为1kg的小球套在直杆上，在方向与直杆成37°角的力F作用下，从杆底端A点处由静止开始运动，小球恰能到达顶端D点．已知力F与小球位移的大小关系如图（b）所示，球与BC段间的动摩擦因数为0.1，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s²．求：
（1）小球向上运动到B点时的速度v_B；
（2）图（b）中F₀的大小；
（3）以地面为零势能点，求小球重力势能为15J时的动能E_k．

难度：中等

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10．以质量为4kg的物块在水平面上以V=4m/s的速度运动，物块所具有的动能是多少？

难度：易

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