2023屆一輪復(fù)習(xí)魯科版 動能定理及其應(yīng)用 同步測試

1、 第2節(jié) 動能定理及其應(yīng)用 同步測試1關(guān)于動能概念及動能定理表達(dá)式WEk2Ek1的說法正確的是()A若物體速度在變化，則動能一定在變化B速度大的物體，動能一定大CWEk2Ek1表示功可以變成能D動能的變化可以用合力做的功來量度2(2021河北卷)一半徑為R的圓柱體水平固定，橫截面如圖所示。長度為R、不可伸長的輕細(xì)繩，一端固定在圓柱體最高點(diǎn)P處，另一端系一個小球，小球位于P點(diǎn)右側(cè)同一水平高度的Q點(diǎn)時，繩剛好拉直。將小球從Q點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)與圓柱體未接觸部分的細(xì)繩豎直時，小球的速度大小為(重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力)()eq r(2gR) Beq r(2gR) Ceq r(21gR) D2eq

2、r(gR)3如圖所示，小物塊從傾角為的傾斜軌道上A點(diǎn)由靜止釋放滑下，最終停在水平軌道上的B點(diǎn)，小物塊與水平軌道、傾斜軌道之間的動摩擦因數(shù)均相同，A、B兩點(diǎn)的連線與水平方向的夾角為，不計(jì)物塊在軌道轉(zhuǎn)折時的機(jī)械能損失，則動摩擦因數(shù)為 ()tan Btan Ctan() Dtan()4(2021廣東惠州市第三次調(diào)研)如圖所示，半圓形光滑軌道固定在水平地面上，半圓的直徑與地面垂直，一小球以速度v從軌道下端滑入軌道，并保證從軌道上端水平飛出，則關(guān)于小球落地點(diǎn)到軌道下端的水平距離x與軌道半徑R的關(guān)系，下列說法正確的是()AR越大，則x越大BR越小，則x越大C當(dāng)R為某一定值時，x才有最大值D當(dāng)R為某一定值時

3、，x才有最小值5如圖甲所示，置于水平地面上質(zhì)量為m的物體，在豎直拉力F作用下，由靜止開始向上運(yùn)動，其動能Ek與距地面高度h的關(guān)系圖像如圖乙所示，已知重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)。下列說法正確的是()甲乙A在0h0過程中，F(xiàn)大小始終為mgB在0h0和h02h0過程中，F(xiàn)做功之比為21C在02h0過程中，物體的機(jī)械能不斷增加D在2h03.5h0過程中，物體的機(jī)械能不斷減少6(2021廣東汕頭市金山中學(xué)高三三模)如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為R的eq f(1,4)圓軌道與水平軌道相切于最低點(diǎn)B。一質(zhì)量為m的小物塊從A處由靜止滑下，沿軌道運(yùn)動至C處停下，B、C兩點(diǎn)間的距離為R，物塊與圓軌道和水平軌道之

4、間的動摩擦因數(shù)相同?，F(xiàn)用始終平行于軌道或軌道切線方向的力推動物塊，使物塊從C處緩慢返回A處，重力加速度為g，設(shè)推力做的功至少為W，則()AWmgR BmgRW2mgR7(2021莆田模擬)如圖所示，在輕彈簧的下端懸掛一個質(zhì)量為m的小球A，若將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放，小球A能夠下降的最大高度為h。若將小球A換為質(zhì)量為3m的小球B，仍從彈簧原長位置由靜止釋放，則小球B下降h時的速度為(重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力)()A eq r(2gh) B. eq r(f(4gh,3) C eq r(gh) D. eq r(f(gh,2) 8.(2021北京第一六六中模擬)2022年將在我國舉辦第二十

5、四屆冬奧會，滑雪是冬奧會常見的體育項(xiàng)目，具有很強(qiáng)的觀賞性。某滑道示意圖如圖所示，圓弧滑道AB與水平滑道BC平滑銜接，O是圓弧滑道AB的圓心。運(yùn)動員從A點(diǎn)由靜止開始下滑，最后運(yùn)動員滑到C點(diǎn)停下。不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是()A從A到B的過程中，運(yùn)動員受重力、支持力、摩擦力和向心力B從A到B的過程中，運(yùn)動員所受的合外力始終指向圓心OC從A到C的過程中，運(yùn)動員的機(jī)械能保持不變D從A到C的過程中，重力所做的功等于克服摩擦力所做的功9(多選)(2021廣西南寧模擬)在有大風(fēng)的情況下，一小球自A點(diǎn)豎直上拋，其運(yùn)動軌跡如圖所示(小球的運(yùn)動可看做豎直方向的豎直上拋運(yùn)動和水平方向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動

6、的合運(yùn)動)，小球運(yùn)動軌跡上的A、B兩點(diǎn)在同一水平直線上，M點(diǎn)為軌跡的最高點(diǎn)。若風(fēng)力的大小恒定，方向水平向右，小球在A點(diǎn)拋出時的動能為4 J，在M點(diǎn)時它的動能為2 J，落回到B點(diǎn)時動能記為EkB，小球上升時間記為t1，下落時間記為t2，不計(jì)其他阻力，則()Ax1x213 Bt1t2CEkB6 J DEkB12 J10(多選)(2021廣東汕頭高三4月檢測)滑雪是一項(xiàng)具有刺激性和挑戰(zhàn)性的冰雪運(yùn)動，如圖的滑雪情景可抽象成如下物理過程：物體沿斜面由靜止開始下滑，在水平面上滑行一段距離后停止。假若物體與斜面間和水平面間的動摩擦因數(shù)相同，斜面與水平面平滑連接，選項(xiàng)圖中v、a、Ek、s、t分別表示物體速度大

7、小、加速度大小、動能、路程和時間，則其中可能正確的是()ABCD11(多選)(2021全國甲卷)一質(zhì)量為m的物體自傾角為的固定斜面底端沿斜面向上滑動。該物體開始滑動時的動能為Ek，向上滑動一段距離后速度減小為零，此后物體向下滑動，到達(dá)斜面底端時動能為eq f(Ek,5)。已知sin 0.6，重力加速度大小為g。則()A物體向上滑動的距離為eq f(Ek,2mg)B物體向下滑動時的加速度大小為eq f(g,5)C物體與斜面間的動摩擦因數(shù)等于0.5D物體向上滑動所用的時間比向下滑動的時間長12(多選)(2021遼寧大連五校聯(lián)考)在某一粗糙的水平面上，一質(zhì)量為2 kg的物體在水平恒定拉力的作用下做勻

8、速直線運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動一段時間后，拉力逐漸減小，且當(dāng)拉力減小到零時，物體剛好停止運(yùn)動，圖中給出了拉力隨位移變化的關(guān)系圖像。已知重力加速度g10 m/s2。根據(jù)以上信息能精確得出或估算得出的物理量有()A物體與水平面間的動摩擦因數(shù)B合外力對物體所做的功C物體做勻速運(yùn)動時的速度D物體運(yùn)動的時間13(2021河南名校聯(lián)考)如圖所示，AB是一段位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，高度為h，末端B處的切線方向水平。一個質(zhì)量為m的小物體P從軌道頂端A處由靜止釋放，滑到B端后飛出，落到地面上的C點(diǎn)，軌跡如圖中虛線BC所示。已知它落地時相對于B點(diǎn)的水平位移OCl?，F(xiàn)在軌道下方緊貼B點(diǎn)安裝一水平木板，木板的右端與B的距離為e

9、q f(l,2)，讓P再次從A點(diǎn)由靜止釋放，它離開軌道并在木板上滑行后從右端水平飛出，仍然落在地面的C點(diǎn)。求：(不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g)(1)P滑至B點(diǎn)時的速度大?。?2)P與木板之間的動摩擦因數(shù)。14(2021全國乙卷)一籃球質(zhì)量為m0.60 kg，一運(yùn)動員使其從距地面高度為h11.8 m處由靜止自由落下，反彈高度為h21.2 m。若使籃球從距地面h31.5 m的高度由靜止下落，并在開始下落的同時向下拍球，球落地后反彈的高度也為1.5 m。假設(shè)運(yùn)動員拍球時對球的作用力為恒力，作用時間為t0.20 s；該籃球每次與地面碰撞前后的動能的比值不變。重力加速度大小g取10 m/s2，不計(jì)空氣阻

10、力。求(1)運(yùn)動員拍球過程中對籃球所做的功；(2)運(yùn)動員拍球時對籃球的作用力的大小。15(2021山東濱州模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的物塊在水平力作用下，沿水平桌面AB運(yùn)動，一段時間后撤去外力，物塊繼續(xù)運(yùn)動至B點(diǎn)后水平拋出，恰好自C點(diǎn)沿切線進(jìn)入光滑eq f(1,4)圓軌道CDE，其中D點(diǎn)為圓軌道最低點(diǎn)，E點(diǎn)為與圓軌道切向連接的EF斜面的最低端。物塊沿圓軌道CDE運(yùn)動后滑上斜面，第一次從斜面返回剛好能到達(dá)C點(diǎn)。已知A、B間距離為L，物塊與桌面AB的動摩擦因數(shù)為1，B、C間豎直距離為h，圓弧CDE的半徑為R，物體與斜面EF間的動摩擦因數(shù)為2，EF斜面的傾角為37，sin 370.6，重力加速度為g。

11、求：(1)B、C間的水平距離；(2)物塊在AB上運(yùn)動所受拉力做的功；(3)物塊運(yùn)動到D點(diǎn)時對軌道的最小壓力；(4)物塊在斜面EF上通過的總路程。參考答案：1.D 2.A3.B4.C5.C6.B7.B8.D9.AD10.ABD11.BC12.ABC13.解析(1)物體P在AB軌道上滑動時，只有重力做功，根據(jù)動能定理有mgheq f(1,2)mveq oal( 2,0)得物體P滑到B點(diǎn)時的速度大小為v0eq r(2gh)。(2)當(dāng)沒有木板時，物體離開B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動，運(yùn)動時間為t，有teq f(l,v0)eq f(l,r(2gh)當(dāng)B點(diǎn)右方安裝木板時，物體從木板右端水平拋出，在空中運(yùn)動的時間也為t

12、，水平位移為eq f(l,2)，因此物體從木板右端拋出的速度v1eq f(v0,2)eq f(r(2gh),2)根據(jù)動能定理，物體在木板上滑動時，有mgeq f(l,2)eq f(1,2)mveq oal( 2,1)eq f(1,2)mveq oal( 2,0)解得物體與木板之間的動摩擦因數(shù)eq f(3h,2l)。答案(1)eq r(2gh)(2)eq f(3h,2l)14.解析(1)使籃球從距地面高度為h1處由靜止自由落下時，設(shè)籃球的落地速度大小為v1，根據(jù)自由落體運(yùn)動的規(guī)律有veq oal( 2,1)2gh1設(shè)籃球被地面反彈時的速度大小為v2，則有veq oal( 2,2)2gh2則籃球與

13、地面碰撞前、后的動能之比eq f(Ek1,Ek2)eq f(f(1,2)mvoal( 2,1),f(1,2)mvoal( 2,2)eq f(h1,h2)eq f(3,2)。使籃球從距地面h3的高度由靜止下落，并在開始下落的同時向下拍球，設(shè)籃球的落地速度大小為v3，反彈后的速度大小為v4，則有veq oal( 2,4)2gh3因?yàn)榛@球每次與地面碰撞前、后的動能的比值不變，所以有eq f(f(1,2)mvoal( 2,3),f(1,2)mvoal( 2,4)eq f(3,2)設(shè)運(yùn)動員拍球過程中對籃球做的功為W，根據(jù)動能定理有Wmgh3eq f(1,2)mveq oal( 2,3)解得W4.5 J。

14、(2)球在受到力F作用的時間內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律得，加速度aeq f(mgF,m) 球的位移seq f(1,2)at2運(yùn)動員對球做的功WFs 聯(lián)立解得F9 N。答案(1)4.5 J(2)9 N15.解析(1)由幾何關(guān)系知COD53，DOE37，設(shè)B、C間的水平距離為x，物塊在B點(diǎn)速度為vB，從B到C歷時t。由平拋運(yùn)動知識可得xvBt，heq f(1,2)gt2，設(shè)物塊在C點(diǎn)時的豎直速度為vy，在C點(diǎn)進(jìn)行速度分解，可得tan 53eq f(vy,vB) 又vygt 聯(lián)立可得xeq f(3,2)h。(2)設(shè)在AB上拉力做的功為W，由(1)可得vBeq f(3,4)eq r(2gh)。從A到B，由動能定理可得W1mgLeq f(1,2)mveq oal( 2,B)聯(lián)立得W1mgLeq f(9mgh,16)。(3)物塊在圓軌道和斜面上做往返運(yùn)動，最后在E點(diǎn)速度為0，然后繼續(xù)在圓弧面上做往返運(yùn)動，再經(jīng)過D點(diǎn)時，對D點(diǎn)的壓力最小。設(shè)物塊所受支持力為F，在D點(diǎn)，由牛頓第二定律得Fmgeq f(mvoal( 2,D),R)從E到D，由動能定理得mgR(1cos 37)eq f(1,2)mveq oal( 2,D) 聯(lián)立得Feq f(7,5)mg。由牛頓第三定律得，對D點(diǎn)的最小壓力大小為eq f(7,5)mg，方向豎直向下。(4)從C點(diǎn)進(jìn)入軌道，到最后在E點(diǎn)以下做往返運(yùn)動，在C點(diǎn)