格物学 力学动能和动能定理

应用动能定理解决多段过程问题-动能和动能定理知识点回顾进阶自测题答案-西藏自治区等高中物理,平均正确率42.00000000000001%

2025-07-28
应用动能定理解决多段过程问题-动能和动能定理知识点回顾进阶自测题答案-西藏自治区等高中物理,平均正确率42.00000000000001%
1、['带电粒子在电场中的直线运动', '应用动能定理解决多段过程问题', '带电粒子在交变电、磁场中的运动']

正确率80.0%svg异常

C

A.质子在各圆筒中均做匀加速直线运动

B.质子进入第$${{n}}$$个圆筒瞬间的速率为$$\sqrt{\frac{2 \left( n-1 \right) e U_{0}} {m}}$$

C.各圆筒的长度之比为$${{1}}$$∶$${\sqrt {2}}$$∶$${\sqrt {3}}$$∶…

D.质子在各圆筒中运动的时间之比为$${{1}}$$∶$${\sqrt {2}}$$∶$${\sqrt {3}}$$∶…

2、['应用动能定理解决多段过程问题']

正确率40.0%物体以初速度$${{V}_{0}}$$竖直上抛一物体,上升$${{H}}$$后开始下落,落回抛出点的速度大小为$$V_{1}=0. 9 V_{0}$$,物体运动过程阻力大小不能忽略,且始终不变,抛出点高度处重力势能为零,重力势能和动能相等的位置距离抛出点高度为$${{h}}$$,下列判断正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.在上升过程$${{h}{=}{{0}{.}{5}}{H}}$$

B.在上升过程$${{h}{<}{{0}{.}{5}}{H}}$$

C.在下降过程$${{h}{=}{{0}{.}{5}}{H}}$$

D.在上升过程的$${{h}}$$比下降过程的$${{h}}$$大

3、['受力分析', '用绳关联的多体机械能守恒问题', '应用动能定理解决多段过程问题']

正确率40.0%svg异常

A

A.$${{A}}$$球刚滑至水平面时速度大小为$$\frac{\sqrt{5 g L}} {2}$$

B.$${{B}}$$球刚滑至水平面时速度大小为$${\frac{1} {2}} \sqrt{g L}$$

C.小球$${{A}{、}{B}}$$在水平面上不可能相撞

D.在$${{A}}$$球沿斜面下滑过程中,轻绳对$${{B}}$$球一直做正功

4、['用牛顿运动定律分析斜面体模型', '从受力确定运动情况', '应用动能定理解决多段过程问题']

正确率40.0%svg异常

B

A.甲在$${{B}}$$点的速率一定等于乙在$${{B}^{′}}$$点的速率

B.甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程

C.甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行的水平位移

D.甲在$${{B}}$$点的动能一定小于乙在$${{B}^{′}}$$点的动能

5、['滑动摩擦力大小', '应用动能定理解决多段过程问题']

正确率19.999999999999996%svg异常

B

A.$${\sqrt {{2}{μ}{{g}{L}}}}$$

B.$$\sqrt{2 \mu g s-\mu g L}$$

C.$${\sqrt {{2}{μ}{{g}{s}}}}$$

D.$$\sqrt{2 \mu g s+\mu g L}$$

6、['变力做功的分析和计算', '多个力做的总功', '应用动能定理解决多段过程问题']

正确率40.0%svg异常

B

A.$$2 \sqrt{2} m / s$$

B.$${{3}{m}{/}{s}}$$

C.$${{4}{m}{/}{s}}$$

D.$$\sqrt{1 7} m / s$$

7、['应用动能定理解决多段过程问题', '判断某个力是否做功,做何种功']

正确率40.0%木块在水平恒力$${{F}}$$作用下,由静止开始在水平路面上前进$${{s}}$$,随即撤去此恒力后又前进$${{3}{s}}$$才停下来。设运动全过程中路面情况相同,则木块在运动中所获得的动能的最大值为$${{(}{)}}$$

D

A.$${\frac{1} {4}} F S$$

B.$${\frac{1} {3}} F S$$

C.$${{F}{S}}$$

D.$${\frac{3} {4}} F S$$

8、['重力做功与重力势能变化的关系', '利用机械能守恒解决简单问题', '应用动能定理解决多段过程问题']

正确率40.0%一质量为$${{m}}$$的小球,从距地面高$${{h}}$$处以初速度$${{v}_{0}}$$水平抛出(不计空气阻力$$), ~ E_{k}, ~ E_{p}, ~ E$$分别表示落地时候的动能,初始时刻的重力势能,机械能.若以地面为零势能面,则以下图像关系正确的是(

B

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

9、['应用动能定理解决多段过程问题']

正确率40.0%svg异常

C

A.$$\frac{2 v_{1}+v_{2}} {3}$$

B.$$\sqrt{\frac{2 v_{1}^{2}-v_{2}^{2}} {3}}$$

C.$$\sqrt{\frac{2 v_{1}^{2}+v_{2}^{2}} {3}}$$

D.$${\frac{2} {3}} v_{1}$$

10、['应用动能定理解决多段过程问题', '对动量守恒条件的理解']

正确率40.0%svg异常

A

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{5}}$$

1. 质子加速圆筒问题解析

选项分析:

A. 错误。质子仅在电场中加速,在圆筒内做匀速直线运动。

B. 正确。由动能定理得 $$ \frac{1}{2}mv_n^2 = (n-1)eU_0 $$,解得 $$ v_n = \sqrt{\frac{2(n-1)eU_0}{m}} $$。

C. 错误。圆筒长度应与速度成正比,即 $$ L_n ∝ \sqrt{n} $$。

D. 错误。运动时间 $$ t_n = \frac{L_n}{v_n} $$ 应为常数(同步加速条件)。

2. 竖直上抛运动能量问题解析

设阻力为 $$ f $$,由动能定理:

上升过程:$$ -mgH - fH = 0 - \frac{1}{2}mv_0^2 $$

下落过程:$$ mgH - fH = \frac{1}{2}m(0.9v_0)^2 $$

联立解得 $$ f = \frac{19}{200}mg $$。

重力势能与动能相等时:

上升过程:$$ mgh = \frac{1}{2}mv^2 $$,且 $$ v^2 = v_0^2 - 2(g + \frac{f}{m})h $$,解得 $$ h < 0.5H $$。

下降过程同理可证 $$ h > 0.5H $$,故选项 B、D 正确。

3. 双球斜面运动问题解析

A. 正确。系统机械能守恒:$$ mg\frac{L}{2} = \frac{1}{2}mv_A^2 + \frac{1}{2}mv_B^2 $$,几何约束得 $$ v_A = 2v_B $$,解得 $$ v_A = \frac{\sqrt{5gL}}{2} $$。

B. 错误。$$ v_B = \frac{v_A}{2} = \frac{\sqrt{5gL}}{4} $$。

C. 正确。水平方向动量守恒,两球速度反向。

D. 正确。绳拉力始终与 $$ B $$ 球运动方向相同。

4. 滑雪轨迹问题解析

A. 错误。$$ B $$ 和 $$ B' $$ 高度不同,速率不等。

B. 正确。甲路径更长,总路程更大。

C. 错误。水平位移由起点和终点决定,可能相等。

D. 错误。$$ B $$ 点高度更低,动能可能更大。

5. 摩擦制动问题解析

设最大速度为 $$ v $$,由动能定理:

加速段:$$ \frac{1}{2}mv^2 = \mu mgs $$

减速段:$$ \frac{1}{2}mv^2 = \mu mg(s + L) $$

矛盾表明选项 D 正确:$$ v = \sqrt{2\mu g(s + L)} $$。

6. 抛体运动速度问题解析

竖直分速度 $$ v_y = \sqrt{2gh} = 3 \, \text{m/s} $$。

合速度 $$ v = \sqrt{v_x^2 + v_y^2} = \sqrt{8 + 9} = \sqrt{17} \, \text{m/s} $$,选项 D 正确。

7. 变力做功问题解析

设最大动能为 $$ E_k $$,由功能关系:

加速段:$$ Fs - fs = E_k $$

减速段:$$ f \cdot 3s = E_k $$

联立得 $$ E_k = \frac{3}{4}Fs $$,选项 D 正确。

8. 平抛运动能量图像解析

落地动能 $$ E_k = \frac{1}{2}mv_0^2 + mgh $$ 为定值。

初始势能 $$ E_p = mgh $$ 恒定。

机械能 $$ E $$ 守恒,正确图像应显示:

- $$ E_k $$ 水平直线

- $$ E_p $$ 线性减小至零

- $$ E $$ 水平直线

9. 匀变速运动平均速度解析

设加速度为 $$ a $$,时间 $$ t $$:

$$ v_2 = v_1 + at $$

位移 $$ s = v_1t + \frac{1}{2}at^2 $$

平均速度 $$ \bar{v} = \frac{s}{t} = \frac{2v_1 + v_2}{3} $$,选项 A 正确。

10. 弹簧振子周期问题解析

等效弹簧系数 $$ k_{\text{eq}} = 2k $$,周期公式:

$$ T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{2k}} = \frac{T_0}{\sqrt{2}} $$

故 $$ n = \sqrt{2} \approx 1.4 $$,最接近选项 A(2)。

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