2018屆高考物理一輪復習專題動能動能定理專項練習

1、動能 動能定理一、選擇題 (1 5 題為單項選擇題， 69 題為多項選擇題 )1在同一位置以相同的速率把三個小球分別沿水平、斜向上、斜向下方向拋出，不計空氣阻力，則落在同一水平地面時的速度大小 ( )A一樣大 B水平拋的最大C斜向上拋的最大 D斜向下拋的最大2關于運動物體所受的合力、合力做的功、物體動能的變化，下列說法正確的是( )A運動物體所受的合力不為零，合力必做功，物體的動能肯定要變化B運動物體所受的合力為零，則物體的動能肯定不變C運動物體的動能保持不變，則該物體所受合力一定為零D運動物體所受合力不為零，則該物體一定做變速運動，其動能要變化3靜止在粗糙水平面上的物塊在水平向右的拉力作用下

2、做直線運動， t4 s 時停下，其 vt 圖象如圖 1 所示，已 知物塊與水平面間的動 摩擦因數(shù)處處相同，則下列判斷正確的是( )圖 1A整個過程中拉力做的功等于物塊克服摩擦力做的功B整個過程中拉力做的功等于零Ct 2 s 時刻拉力的瞬時功率在整個過程中最大Dt 1 s 到 t3 s 這段時間內(nèi)拉力不 做功4質(zhì)量為 2 kg 的物體以一定的初速度沿傾角為 30 的斜面向上滑行，在向上滑行的過程中，其動能隨位移的變化關系如圖 2 所示，則物體返回到出發(fā)點時的動能為 ( 取 g10m/s 2)( )圖 2A34 J B 56 J C92 J D 196 J5. (2015 全國卷， 17)如圖 3

3、，一半徑為 R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑 POQ水平。一質(zhì)量為 m的質(zhì)點自 P點上方高度 R處由靜止開始下落，恰好從 P點進入軌道。質(zhì)點滑到軌道最低點 N時，對軌道的壓力為 4mg，g 為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點從 P點運動到 N點的過程中克服摩擦力所做的功。則 ( )圖 31AW mgR，質(zhì)點恰好可以到達 Q點21BW mgR，質(zhì)點不能到達 Q點21CW mgR，質(zhì)點到達 Q點后，繼續(xù)上升一段距離21DW mgR，質(zhì)點到達 Q點后，繼續(xù)上升一段距離26關于動能定理的表達式 WEk2Ek1，下列說法正確的是 ( )A公式中的 W為不包含重力的其他力做的總功B公式中的

4、 W為包含重力在內(nèi)的所有力做的功，也可通過以下兩種方式計算：先求每個力的功再求功的代數(shù)和或先求合外力再求合外力的功C公式中的 Ek2Ek1 為動能的增量，當 W0 時動能增加，當 W0 時，動能減少D動能定理適用于直線運動，但不適用于曲線運動，適用于恒力做功，但不適用于變力做功7(2016 中山二模 ) 在距水平地面 10 m高處，以 10 m/s 的速度水平拋出一質(zhì)量為 1 kg的物體，已知物體落地時的速度為 16 m/s ，取 g10 m/s2，則下列說法正確的是 ( )A拋出時人對物體做 功為 150 JB自拋出到落地，重力對物體做功為 100 JC飛行過程中物體克服阻力做功 22 JD

5、物體自拋出到落地時間為 2 s8如圖 4 所示， AB為半徑 R0.50 m 的四分之一圓弧軌道， B端距水平地面的高度 h0.45 m 。一質(zhì)量 m1.0 kg 的小滑塊從圓弧道 A 端由靜止釋放，到達軌道 B 端的速度 v22.0 m/s 。忽略空氣的阻力。取 g10 m/s2。則下列說法正確的是 ( )圖 4A小滑塊在圓弧軌道 B端受到的支持力大小 FN16 NB小滑塊由 A端到 B端的過程中，克服摩擦力所做的功 W3 JC小滑塊的落地點與 B點的水平距離 x0.6 mD小滑塊的落地點與 B點的水平距離 x0.3 m9在傾角為 30 的斜面上，某人用平行于斜面的力 把原來靜止于斜面上的質(zhì)

6、量為 2kg 的物體沿斜面向下推了 2 m 的距離，并使物體獲得 1 m/s 的速度，已知物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為3，g 取 10 m/s32，如圖 5 所示，則在這個過程中 ( )圖 5A人對物體做功 21 JB合外力對物體做功 1 JC物體克服摩擦力做功 21 JD物體重力勢能減小 20 J二、非選擇題10(2016 廣州模擬 ) 質(zhì)量 m1 kg 的物體，在與物體初速度方向相同的水平拉力的作用下，沿水平面運動過程中動能位移的圖線如圖 6 所示。 ( g 取 10 m/s2) 求：圖 6(1) 物體的初速度；(2) 物體和水平面間的動摩擦因數(shù)；3(3) 拉力 F 的大小。11(2016

7、鄭州質(zhì)量預測 ) 如圖 7 所示，固定在水平地面上的工件，由 AB和 BD兩部分組成。其中 AB部分為光滑的圓弧， AOB37 ，圓弧的半徑 R0.5 m ，圓心 O點在 B 點正上方， B D部分水平，長度為 l 0.2 m ，C為 BD的中點?，F(xiàn)有一質(zhì)量 m1 kg 的物塊 ( 可視為質(zhì)點 )，從 A端由靜止釋放，恰好能運動到 D點。為使物塊運動到 C點時速度為零，可先將 B D部分以 B為軸向上轉(zhuǎn)動一銳角 ，求：圖 7(1) 該銳角 ( 假設物塊經(jīng)過 B點時沒有能量損失 ) ；(2) 物塊在 BD板上運動的總路程。 ( g10 m/s2，sin 37 0.6 ，cos 37 0.8)12

8、如圖 8 所示，傳送帶 A、B之間的距離為 L3.2 m，與水平面間的夾角 37 ，傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)動，速度恒為 v2 m/s ，在上端 A 點無初速度地放置一個質(zhì)量為 m1 kg、大小可視為質(zhì)點的金屬塊， 它與傳送帶的動摩擦因數(shù)為 0.5 ，金屬塊滑離傳送帶后，經(jīng)過彎道，沿半徑為 R0.4 m 的光滑圓軌道做圓周運動，剛好能通過最高點 E。已知 B、D兩點的豎直高度差 h0.5 m( g 取 10 m/s2) 求：圖 8(1) 金屬塊經(jīng)過 D點時的速度；(2) 金屬塊在 BCD彎道上克服摩擦力做的功。4參考答案121. 解析 由動能定理 mgh mv22122mv1知，落地時速度 v2

9、的大小相等，故 A 正確。答案 A2. 解析 關于運動物體所受的合力、合力做的功、物體動能的變化三者之間的關系有下列三個要點。(1) 若運動物體所受合力為零， 則合力不做功 ( 或物體所受外力做功的代數(shù)和必為零) ，物體的動能絕對不會發(fā)生變化。(2) 物體所受合力不為零，物體必做變速運動，但合力不一定做功，合力不做功，則物體動能不變化。(3) 物體的動能不變，一方面表明物體所受的合力不做功；同時表明物體的速率不變( 速度的方向可以不斷改變，此時物體所受的合力只是用來改變速度方向 ，產(chǎn)生向心加 速度，如勻速圓周運動 ) 。根據(jù)上述三個要點不難判斷，本題只有選項 B是正確的。答案 B3. 解析 對

10、物塊運動的整個過程運用動能定理得 WFWf 0，即拉力做的功等于物塊克服摩擦力做的功，選項 A 正確， B 錯誤；在 01 s 時間內(nèi)，拉力恒定且大于摩擦力，物塊做勻加速運動，速度增大， t 1 s 時，速度最大，拉力的瞬時功率最大； t 2 s 時，物塊勻速運動，拉力等于摩擦力，所以 t 2 s 時刻拉力的瞬時功率不是最大的，選項 C錯誤； t1 s 到 t 3 s 這段時間，物塊勻速運動，拉力做正功，摩擦力做負功，合外力做功為零，選項 D錯誤。答案 A4. 解析 物體上滑的過程中重力與摩擦力都做負功，由動能定理得 mgx sin 30 Ff x0E0，下滑的過程中重力做正功，摩擦力做負功，

11、得 mgx sin 30 Ff xE0，代入數(shù)據(jù)得 E34 J ，故選 A。答案 A5. 解析 根據(jù)動能定理得 P點動能 EkPmgR，經(jīng)過 N點時，由牛頓第二定律和向心力公2v式可得 4mgmgm ，所以 N點動能為 EkNR3mgR，從 P點到 N點根據(jù)動能定理可得 mgRW23mgRmgR，即克服摩擦力做功 W2mgR。質(zhì)點運動過程，半徑方向的合力提供向心力即 FN252 vmgcos mam R，根據(jù)左右對稱，在同一高度處，由于摩擦力做功導致在右邊圓形軌道中的速度變小，軌道彈力變小，滑動摩擦力 Ff FN 變小，所以摩擦力做功變小，那么3mgR從 N到 Q，根據(jù)動能定理， Q點動能 E

12、kQ mgRW212mgRW，由于 WmgR，所2以 Q點速度仍然沒有減小到 0，會繼續(xù)向上運動一段距離，對照選項， C正確。答案 C6. 解析 公式中 W指總功，求總功的方法有兩種，先求每個力做的功再求功的代數(shù)和或先求合力再求合外力的功，故選項 B 正確， A 錯誤；當 W0 時，末動能大于初動能，動能增加，當 W0 時，末動能小于初動能，動能減少，故 C正確；動能定理不僅適用于直線運動，也適用于曲線運動，不僅適用于恒力做功，也適用于變力做功，故 D錯誤。答案 BC7. 解析 根據(jù)動能定理，拋出時人對物體做的功 W1122mv150 J，選項 A錯誤；自拋出到落地，重力對物體做功 WGmgh

13、100 J ，選項 B 正確；根據(jù)動能定理有 mghWf Ek2Ek1，得物體克服阻力做的功 Wf mgh122mv 22122mv122 J ，選項 C 正確；由于空氣阻力的影響，物體不做平拋運動，豎直分運動不是自由落體運動，無法求解物體運動的時間，選項D錯誤。答案 BC2 v8. 解析 小滑塊在 B端時，根據(jù)牛頓第二定律有 FNmgm ，解得 FN18 N，A錯誤；R12根據(jù)動能定理有 mgRW mv，解得 WmgR2122mv3 J ，B 正確；小滑塊 從 B點做平拋運動，水平方向上 xvt ，豎直方向上 h12gt2，解得 xv2h0.6 m，C正確， D錯誤。g答案 BC9. 解析

14、根據(jù)動能定理可知，合外力對物體做的功等于物體動能的變化量，即 W合121 2mv 2 1 J 1 J ，所以 B項正確；物體克服摩擦力做功 Wf mgxcos ，代入數(shù)據(jù)可2得 Wf 20 J，所以 C項錯誤；物體重力勢能的減小量等于重力做的功 WGmgxsin 20 J，D項正確；設人對物體做功為 W，則應滿足 W人WGWf W合，代入數(shù)據(jù)可得 W人1 J，即人對物體做功 1 J ，A項錯誤。答案 BD10. 解析 (1) 由題圖可知初動能為 2 J ，6Ek0122mv02 Jv02 m/s(2 ) 在位移 4 m處物體的動能為 10 J，在位移 8 m處物體的動能為零，這段過程中物體克服

15、摩擦力做功設摩擦力為 Ff ，則Ff x2010 J 10 JFf 104N2.5 N因 Ff mg Ff故 mg2.5100.25(3) 物體從開始到移動 4 m 這段過程中，受拉力 F 和摩擦力 Ff 的作用，合力為 FFf ，根據(jù)動能定理有( FFf ) x1Ek解得 F4.5 N答案 (1)2 m/s (2)0.25 (3)4.5 N11. 解析 (1) 設動摩擦因數(shù)為 ，當 B D水平時，研究物塊的運動，根據(jù)動能定理得 W總Ek從 A到 D的過程中 mgR(1 cos 37 ) mgl0代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得 0.5當 BD以 B為軸向上轉(zhuǎn)動一個銳角 時，從 A到 C的過程中，根據(jù)動能定理l lmgR(1 cos 37 ) mg sin FN 02 2其中 FNmgcos 聯(lián)立解得 37 。(2) 物塊在 C處速度減為零后，由于 mgsin mgcos 物塊將會下滑，而 AB段光滑，故物塊將做往復運動，直到停止在 B點。根據(jù)能量守恒定律 mgR(1 cos 37 ) Q而摩擦產(chǎn)生的熱量 Qfs ，f mgcos 代入數(shù)據(jù)解得，物塊在 B D板上的總路程 s0.25 m 。答案 (1)37 (2)0.25 m72vE12. 解析 (1) 金屬塊在 E點時， mgm，R解得 vE2 m/s ，在從 D到 E過程中由動能定理得1 12 2mg 2R m