XX省高考物理一輪復習課時規(guī)范練動能定理及其應用新人教

XX省版高考物理一輪復習課時規(guī)范練動能定理及其應用新人教版XX省版高考物理一輪復習課時規(guī)范練動能定理及其應用新人教版PAGEXX省版高考物理一輪復習課時規(guī)范練動能定理及其應用新人教版課時規(guī)范練16動能定理及其應用基礎對點練1.(單物體動能定理)(2018·湖北八校高三聯(lián)考)物體靜止在圓滑水平面上,先對物體施加一水平向右的恒力F1,經時間t撤去F1,立刻再對它施加一水平向左的恒力F2,又經時間3t物體回到出發(fā)點,在這一過程中,F1、F2分別對物體做的功W1、W2之間的關系是()A.W1∶W2=1∶1B.W1∶W2=2∶3C.W1∶W2=9∶5D.W1∶W2=9∶7答案D分析設恒力F1作用t后物體的速度為v1,恒力F2又作用3t后物體的速度為v2,則物體在恒力F1作用t后的位移x1=,物體在恒力F2作用3t后的位移x2=×3t,由題意知x1=-x2,整理得v1=-v2,由動能定理得,W1=,W2=,則,應選項D正確。2.(單物體動能定理)(2018·河南鄭州質檢)以以下圖,圓滑斜面的頂端固定一彈簧,一小球向右滑行,并沖上固定在地面上的斜面。設小球在斜面最低點A的速度為v,壓縮彈簧至C點時彈簧最短,C點距地面高度為h,不計小球與彈簧碰撞過程中的能量損失,則彈簧被壓縮至C點的過程,彈簧對小球做的功為()A.mgh-mv2B.mv2-mghC.mgh+mv2D.mgh答案A分析小球從A點運動到C點的過程中,重力和彈簧的彈力對小球做負功,因為支持力與位移素來垂直,則支持力對小球不做功,由動能定理,可得WG+WF=0-mv2,重力做功為WG=-mgh,則彈簧的彈力對小球做功為WF=mgh-mv2,因此正確選項為A。3.(多項選擇)(單物體動能定理向心力)(2016·全國卷Ⅲ,20)如圖,一固定容器的內壁是半徑為R的半球面;在半球面水平直徑的一端有一質量為m的質點P。它在容器內壁由靜止下滑到最低點的過程中,戰(zhàn)勝摩擦力做的功為W。重力加快度大小為g。設質點P在最低點時,向心加快度的大小為a,容器對它的支持力大小為FN,則()A.a=B.a=C.FN=D.FN=答案AC分析質點P由靜止滑到最低點過程由動能定理得mgR-W=mv2①在最低點時有a=②聯(lián)立①②解得a=,由牛頓第二定律得FN-mg=m③聯(lián)立①③解得FN=,因此選項A、C正確,B、D錯誤。4.(多項選擇)(單物體動能定理圖象理解)(2018·遼寧五校聯(lián)考)在某一粗拙的水平面上,一質量為2kg的物體在水平恒定拉力的作用下做勻速直線運動,當運動一段時間后,拉力漸漸減小,且當拉力減小到零時,物體恰巧停止運動,圖中給出了拉力隨位移變化的關系圖象。已知重力加快度g取10m/s2。依據(jù)以上信息能精準得出或預計得出的物理量有()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.物體做勻速運動時的速度D.物體運動的時間答案ABC分析物體做勻速直線運動時,拉力F與滑動摩擦力Ff相等,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ==0.35,A正確;減速過程由動能定理得WF+Wf=0-mv2,依據(jù)F-x圖象中圖線與坐標軸圍成的面積可以預計力F做的功WF,而Wf=-μmgx,由此可求得合外力對物體所做的功,及物體做勻速運動時的速度v,B、C正確;因為物體做變加快運動,因此運動時間沒法求出,D錯誤。5.(多過程單物體動能定理)(2018·河北衡水中學模擬)有兩條滑道平行建筑,左邊同樣而右邊有差別,一個滑道的右邊水平,另一個的右邊是斜坡。某滑雪者保持必定姿勢坐在雪橇上不動,從h1高處的A點由靜止開始沿傾角為θ的雪道下滑,最后停在與A點水平距離為s的水平雪道上。接著改用另一個滑道,還從與A點等高的地點由靜止開始下滑,結果能沖上另一個傾角為α的雪道上h2高處的E點停下。若動摩擦因數(shù)各處同樣,且不考慮雪橇在路徑轉折處的能量損失,則()A.動摩擦因數(shù)為tanθB.動摩擦因數(shù)為C.傾角α必定大于θD.傾角α可以大于θ答案B分析第一次停在水圓滑道上的某點,由動能定理得mgh1-μmgcosθ·-μmgs'=0,由幾何關系知+s'=s,化簡得mgh1-μmgs=0,解得μ=,A錯誤,B正確;在AB段由靜止下滑,說明μmgcosθ<mgsinθ,第二次滑上CE滑道,并在E點停下,說明μmgcosα>mgsinα,故α<θ;若α>θ,則雪橇不可以停在E點,因此C、D錯誤。6.(單物體動能定理圖象理解)地震惹起的海嘯會給人們帶來巨大的損失。某中學的部分學生構成了一個課題小組,對海嘯的威力進行了模擬研究,他們設計了以下的模型:如圖甲所示,在水平川面上擱置一個質量為m=4kg的物體,讓其在隨位移平均減小的水平推力(模擬海嘯)作用下運動,推力F隨位移x變化的圖象如圖乙所示,已知物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,重力加快度g取10m/s2,則()A.運動過程中物體的最大加快度為15m/s2B.在距出發(fā)點3.0m地點時物體的速度達到最大C.整個過程中推力對物體做功180JD.物體在水平川面上運動的最大位移是10m答案D分析由牛頓第二定律有F-μmg=ma,當推力F=100N時,物體加快度最大,為20m/s2,選項A錯誤;由題圖乙可得推力F隨位移x變化的關系為F=100-25x(N),物體速度最大時,加快度為零,則F=μmg,解得x=3.2m,即在距出發(fā)點3.2m地點時物體的速度達到最大,選項B錯誤;由F-x圖象中圖線與坐標軸所圍的“面積”表示功可知,推力對物體做功WF=Fx0=200J,選項C錯誤;由動能定理有WF-μmgxm=0,代入數(shù)據(jù)得xm=10m,即物體在水平面上運動的最大位移是10m,選項D正確。7.(變力做功用動能定理)(2018·寧夏石嘴山第三次模擬)質量為m的小球被系在輕繩一端,在豎直平面內作半徑為R的圓周運動,運動過程中小球遇到空氣阻力的作用。設某一時辰小球經過軌道的最低點,此時繩索的張力為7mg,今后小球連續(xù)做圓周運動,經過半個圓周恰能經過最高點,則在此過程中小球戰(zhàn)勝空氣阻力所做的功為()A.0.25mgRB.0.3mgRC.0.5mgRD.mgR答案C分析最低點7mg-mg=,則最低點速度為v1=。最高點mg=,則最高點速度為v2=,由動能定理得-2mgR+Wf=mv22-mv12,解得Wf=-mgR,故戰(zhàn)勝空氣阻力做功Wf=mgR,應選項C正確,ABD錯誤。8.(多項選擇)(單物體動能定理圖象理解)質量為1kg的物體在水平粗拙的地面上遇到一水平外力F作用運動,如圖甲所示,外力F和物體戰(zhàn)勝摩擦力Ff做的功W與物體位移x的關系如圖乙所示,重力加快度g取10m/s2。以下分析正確的選項是()A.物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.2B.物體運動位移為13mC.前3m運動過程中物體的加快度為3m/s2D.x=9m時,物體速度為3m/s答案ACD分析由Wf=Ffx對應圖乙中的b可知,物體與地面之間的滑動摩擦力Ff=2N,由Ff=μmg可得μ=0.2,選項A正確;由WF=Fx對應圖乙a可知,前3m內,拉力F1=5N,3~9m內拉力F2=2N,物體在前3m內的加快度a1==3m/s2,選項C正確;由動能定理得WF-Ffx=mv2可得x=9m時,物體的速度為v=3m/s,選項D正確;設物體運動的最大位移為xm,由動能定理得WF-Ffxm=0,即物體的最大位移xm==13.5m,選項B錯誤。修養(yǎng)綜合練9.如圖甲所示,長為20m的水平軌道AB與半徑R=3m的豎直半圓軌道BC在B處相連結,有一質量為1kg的滑塊(大小不計)從A處由靜止開始受水平向右的力F作用,F的大小隨位移變化關系如圖乙所示,滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)為0.4,g取10m/s2。(1)求滑塊在水平軌道AB上運動前10m過程中所需的時間;(2)求滑塊抵達B處時的速度大小;(3)若滑塊抵達B處時撤去力F,滑塊沿半圓軌道內側上滑,并恰巧能抵達最高點C,則滑塊在半圓軌道上戰(zhàn)勝摩擦力所做的功是多少。答案(1)1s(2)10m/s(3)25J分析(1)在前10m內:F1-μmg=ma1x1=a1解得t1=1s。(2)滑塊從A到B的過程中,由動能定理得F1x1-F2x3-μmgx=解得vB=10m/s。(3)滑塊恰巧能抵達C點,則mg=m滑塊從B到C的過程中,由動能定理得Wf-mg·2R=解得Wf=-25J,即戰(zhàn)勝摩擦力做功為25J。10.(2018·甘肅張掖三次診療)物塊放在水平面上,在恒力的作用下由靜止從A點出發(fā),經時間t運動到B點,此時撤去拉力,結果物塊再運動t時間速度為零。已知物塊的質量為m,拉力與水平面的夾角為θ,物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加快度為g。求:(1)拉力F的大小;(2)整個過程物塊戰(zhàn)勝摩擦力做的功。答案(1)(2)分析(1)依據(jù)題意知,物塊先做初速度為零的勻加快運動,再做勻減速運動到末速度為零,設加快階段的加快度大小為a1,減速階段的加快度為a2,因為加快階段時間與減速階段時間相等,因此a1=a2撤去拉力后μmg=ma2因此a1=a2=μg拉力作用下做加快運動時Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=ma2解得:F=(2)物塊從A運動到B的位移為x=a1t2=μgt2由動能定理知Fxcosθ-Wf=0因此戰(zhàn)勝摩擦力做功的大小為:Wf=11.(2018·陜西西安六校聯(lián)考)以以下圖,AB是傾角θ=30°的粗拙直軌道,BCD是圓滑的圓弧軌道,AB恰幸虧B點與圓弧相切,圓弧的半徑為R,一個質量為m的物體(可以看作質點)從直軌道上的P點由靜止開釋,結果它能在兩軌道間做來回運動。已知P點與圓弧的圓心O等高,物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ。求:(1)物體做來回運動的整個過程中在AB軌道上經過的總行程;(2)最后當物體經過圓弧軌道最低點E時,對圓弧軌道的壓力大小;(3)為使物體能順利抵達圓弧軌道的最高點D,開釋點距B點的距離L'最少多大?答案(1)(2)(3-)mg(3)分析(1)對整體過程,由動能定理得mgRcosθ-μmgcosθ·s=0