江蘇專版2023-2024學(xué)年新教材高中物理第八章機(jī)械能守恒定律重難專題14動能定理解決多過程和往復(fù)運(yùn)動問題分層作業(yè)新人教版必修第二冊

重難專題14動能定理解決多過程和往復(fù)運(yùn)動問題分層作業(yè)知識基礎(chǔ)練1.[2022江蘇揚(yáng)州月考]如圖所示，一質(zhì)量為的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面上的點(diǎn)由靜止下滑，在水平面上滑行，至點(diǎn)停止運(yùn)動。已知點(diǎn)離水平面高度為，小滑塊經(jīng)過斜面與水平面連接處時無機(jī)械能損失，重力加速度為。為使小滑塊由點(diǎn)靜止出發(fā)沿原路返回到達(dá)點(diǎn)，需對小滑塊施加一個始終與運(yùn)動方向相同的拉力，則拉力至少對小滑塊做功()A. B. C. D.2.[2021江蘇蘇州月考]如圖所示，將質(zhì)量為的小球以初速度大小由地面豎直向上拋出，小球落回地面時，其速度大小為。設(shè)小球在運(yùn)動過程中所受空氣阻力的大小不變，重力加速度為，則空氣阻力的大小等于()A. B. C. D.3.如圖所示，在一平底凹槽內(nèi)彈射器將一鋼珠（可視為質(zhì)點(diǎn)）從擋板處以的速度水平向右彈射出去,凹槽兩端擋板、相距,鋼珠每次與擋板碰撞后均以原速率被反彈回去,現(xiàn)已知鋼珠最終停在距擋板處,且鋼珠只與擋板碰撞了一次，則鋼珠與凹槽間的動摩擦因數(shù)可能為取()A.0.150 B.0.180 C.0.220 D.0.2504.如圖所示，一木塊沿豎直放置的粗糙曲面從高處滑下，當(dāng)它滑過點(diǎn)的速度大小為時，滑到點(diǎn)的速度大小也為。若使它滑過點(diǎn)的速度大小變?yōu)?，則它滑到點(diǎn)的速度大小()A.大于 B.等于 C.小于 D.無法確定5.[2023江蘇鎮(zhèn)江開學(xué)考試]如圖所示，一質(zhì)量為的物體以的速度從點(diǎn)沿圓弧下滑,滑到點(diǎn)時的速度仍為,則物體從到的過程中合力做功為()A. B.0 C. D.無法計(jì)算6.如圖所示，質(zhì)量為的小物塊在粗糙水平桌面上以初速度滑行后以的速度飛離桌面，最終落在水平地面上，已知小物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為，桌面高，若不計(jì)空氣阻力，取，則()A.小物塊的初速度是B.小物塊的水平射程為C.小物塊在桌面上克服摩擦力做的功D.小物塊落地時的動能為能力提升練7.如圖所示，傳送帶通過滑道將長為的勻質(zhì)物塊以初速度向右傳上水平臺面，勻質(zhì)物塊恰好能全部滑上水平臺面。已知滑道上的摩擦不計(jì)，物塊與臺面間的動摩擦因數(shù)，重力加速度為，則物塊的初速度大小為()A. B. C. D.8.[2023廣西南寧開學(xué)考試]如圖甲所示，質(zhì)量為的物塊放在光滑水平面上,質(zhì)量為的物塊疊放在物塊上,與間的動摩擦因數(shù)為0.5。開始時，兩物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，時刻,給物塊施加一個水平向右的推力,推力隨的位移變化的規(guī)律如圖乙所示，時物塊與恰好發(fā)生相對滑動,已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為，不計(jì)空氣阻力，則()A.時,推力大小為B.時,物塊的速度大小為C.從到的過程中,物塊受到的摩擦力做的功為0D.從到的過程中,推力做功大小為9.[2022江蘇蘇州、昆山聯(lián)考]某同學(xué)設(shè)計(jì)貫通地球的弦線列車隧道：質(zhì)量為的列車不需要引擎，從入口的點(diǎn)由靜止開始經(jīng)過地心穿過隧道到達(dá)另一端的點(diǎn)，地球是半徑為的質(zhì)量均勻分布的球體，地球表面的重力加速度為。已知，質(zhì)量均勻分布的球殼對球內(nèi)物體引力為0,點(diǎn)為隧道中距地心距離為的一點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力與摩擦。求：（1）列車在隧道中點(diǎn)受到的合力；（2）列車運(yùn)動到點(diǎn)時的速度。10.[2022江蘇常州質(zhì)量調(diào)研]雪車比賽是2022年北京冬奧會一項(xiàng)驚險刺激的競技類項(xiàng)目，部分賽道如圖所示，半徑的圓弧與一傾斜直軌道相切于點(diǎn)，直軌道與水平面間的夾角，運(yùn)動員俯臥在雪車上沿軌道滑動，運(yùn)動員和雪車的總質(zhì)量，經(jīng)過最低點(diǎn)時速度，再經(jīng)過點(diǎn)時的速度，已知雪車與軌道之間的動摩擦因數(shù)，重力加速度,,。（1）求經(jīng)最低點(diǎn)時軌道對雪車的支持力大??；（2）求從最低點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)過程中雪車克服軌道摩擦力做的功；（3）若雪車到達(dá)直軌道最高點(diǎn)時速度剛好減為零，則軌道的長度為多少？（保留兩位小數(shù)）11.[2023江蘇靖江期末]如圖所示，內(nèi)徑很小的細(xì)管豎直固定,段為長為、內(nèi)徑粗糙的水平直細(xì)管。端有一豎直彈性擋板,段為內(nèi)徑光滑、半徑為的圓弧細(xì)管,兩段細(xì)管在處平滑連接。細(xì)繩一端連接質(zhì)量為的滑塊,另一端跨過滑輪,穿過擋板的光滑小孔與質(zhì)量為、略小于細(xì)管內(nèi)徑的滑塊相連,已知滑塊與段細(xì)管間動摩擦因數(shù)為，起初兩滑塊在外力作用下靜止，現(xiàn)同時釋放兩滑塊，重力加速度為。求：（1）滑塊在段向左運(yùn)動過程中的加速度大小；（2）滑塊第一次運(yùn)動至點(diǎn)時的速度大?。唬?）若滑塊每次與處擋板碰撞后均以原速率彈回，整個運(yùn)動過程中，滑塊在水平段運(yùn)動的總路程。重難專題14動能定理解決多過程和往復(fù)運(yùn)動問題分層作業(yè)知識基礎(chǔ)練1.B2.D3.A4.C5.B6.D能力提升練7.A8.D9.（1）,方向由點(diǎn)指向地心點(diǎn)[解析]根據(jù)質(zhì)量均勻分布的球殼對球內(nèi)物體引力為0，可知在處時,列車受到的合力只需考慮半徑為的球體對其作用,設(shè)地球密度為,引力常量為,則在地球表面處有,在處有，可得，方向由點(diǎn)指向地心點(diǎn)。（2）,方向由點(diǎn)指向地心點(diǎn)[解析]由（1）可知,為列車到地心的距離，所以列車從到過程中，合力做的功為，由動能定理得，解得，方向由點(diǎn)指向地心點(diǎn)。10.（1）[解析]在點(diǎn),由牛頓第二定律有，解得軌道對雪車的支持力大小為。（2）[解析]在從至的過程中,設(shè)克服摩擦力做的功為,由動能定理得,解得。（3）[解析]從到的過程中,由動能定理得,解得。11.（1）