福建2007-2017年會(huì)考真題訓(xùn)練(14)-必修2-2.1動(dòng)能定理

hh會(huì)考真題訓(xùn)練(14)—必修2—§2.1動(dòng)能定理PAGE2/6DATE\@"M/d/yyyy"10/21/2024{hk樣}12.在足球賽場(chǎng)上，某運(yùn)動(dòng)員用力踢出質(zhì)量為0.4kg的足球使足球獲得20m/s的速度則該運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功是A．6JB．80JC．160JD．條件不足，無(wú)法確定(易)考核內(nèi)容——功、動(dòng)能知識(shí)點(diǎn)理解——恒力做功的公式：，變力做功可用動(dòng)能定理來(lái)求解B項(xiàng)對(duì)：{2017hk6}30．如圖19所示，滑雪場(chǎng)的彎曲滑道由AB、BC兩部分組成，AB段高度差H=20m，BC段高度差h=10m。質(zhì)量m=70kg的運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿AB滑道下滑，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后沿BC滑道運(yùn)動(dòng)。不計(jì)摩擦力和空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，規(guī)定B點(diǎn)所在水平地面重力勢(shì)能為零(1)求運(yùn)動(dòng)員在A點(diǎn)處的重力勢(shì)能(2)判斷運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度是否為零（答“是”或“不是”）(3)求運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小v{2017hk6}30．解：(1)據(jù)重力勢(shì)能表達(dá)式有(2分)得(1分)(2)不是(2分)(3)據(jù)機(jī)械能守恒定律有(1分)得(1分)說(shuō)明：以上三題，用其它方法解答正確的同樣給分。{2014hk6}30．如圖17所示，不光滑的實(shí)驗(yàn)軌道ABCD，AB與CD段均為1/4圓弧，半徑R=0.5m，BC段水平，B、C為切點(diǎn)。質(zhì)量m=0.8kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），在該軌道的A點(diǎn)由靜止下滑，最后靜止在水平軌道上（g取10m/s2）。問(wèn)：（1）滑塊能否滑上與A點(diǎn)等高的D點(diǎn)？（只需答“能”或“不能”）（2）以BC面為零勢(shì)能面，滑塊在A處的重力勢(shì)能EP為多少？（3）滑塊在全過(guò)程中克服摩擦力做功Wf為多少？{2014hk6}30.解:(1)不能(2分)(2)由重力勢(shì)能定義:(3分)(3)由動(dòng)能定理:解得:(2分)注:其它解法或表述正確的同樣給分。{2013hk1}30．如圖16所示，平直軌道與豎直半圓形軌道平滑連接，圓形軌道半徑R=2.0m，所有軌道均光滑。在A點(diǎn)開(kāi)始用一水平力F=10N拉動(dòng)質(zhì)量m=1.0kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），經(jīng)1s向右移動(dòng)5m到達(dá)圓形軌道的最低點(diǎn)B，撤去拉力。g取10m/s2，求：（1）水平拉力F所做的功（2）水平拉力F的功率（3）物塊在圓形軌道最高點(diǎn)的動(dòng)能。{2013hk1}30．解（1）水平拉力做功：W=Fs=10×5J=50J（2分）（2）水平拉力做功的功率：；（3）設(shè)物塊在B點(diǎn)的動(dòng)能為Ek0，在C點(diǎn)的動(dòng)能為Ek，重力勢(shì)能為Ep，由機(jī)械能守恒定律有：Ek0=Ep+Ek（1分）Ek0=W（0.5分）取水平軌道為物塊重力勢(shì)能的零勢(shì)能面：Ep=2mgR（0.5分）解得：Ek=W-2mgR=10J（1分）{2012hk6}12．小華從教學(xué)樓二層勻速地走到一層，重力做了2×103的功，則在此過(guò)程中小華的A．動(dòng)能一定增加了2×103JB．動(dòng)能一定減小了2×103JC．重力勢(shì)能一定增加了2×103JD．重力勢(shì)能一定減少了2×103J{2012hk6}12．D{2012hk1}30．如圖所示，光滑水平面與一個(gè)光滑的豎直圓弧軌道相連接，質(zhì)量的=2kg的小物塊，在水平向右的外力=4N的作用下，從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，小物塊到達(dá)點(diǎn)時(shí)，撤去外力，小物塊進(jìn)入圓弧軌道后恰好能達(dá)到頂端點(diǎn)，已知、間距離=4m，取g=10m/s2，求：（1）外力F對(duì)小物塊做的功；（2）小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大??；（3）圓弧軌道的半徑。{2012hk1}30．解：⑴外力F做功……………（3分）⑵設(shè)小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的加速度大小為a，據(jù)牛頓第二定律，有據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，有……………（2分）或據(jù)動(dòng)能定理，有得⑶小物塊由B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道后恰好到達(dá)頂端C點(diǎn)，據(jù)機(jī)械能守恒定律，有得…………………（2分）說(shuō)明：以上三題，用其它方法解答正確的同樣給分。{2011hk1}30．在一次體育測(cè)試中，某高個(gè)子同學(xué)在距地面高度h=1．8m處用力將鉛球推出，使鉛球以v0=8m/s的初速度水平飛出，如圖19所示。已知該鉛球的質(zhì)量m=5kg，不考慮空氣阻力，取g=l0m/s2。，以地面為零勢(shì)能面。問(wèn)：(1)出手瞬間鉛球的機(jī)械能E多大?(2)鉛球落地時(shí)的速度v的大小為多少?(3)接著該同學(xué)又進(jìn)行了第二次測(cè)試，這次該鉛球以vt，的初速度仍從^高度水平飛出，且vt>8m/s，則前后兩次鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系如何?（只寫(xiě)結(jié)論，不用說(shuō)明理由）{2011hk1}30．（7分）解：⑴以地面為零勢(shì)能面，出手瞬間鉛球的機(jī)械能……………………（1分）……………（1分）⑵鉛球落地過(guò)程，只有重力做功，故機(jī)械能守恒定……………（2分）得……………（1分）⑶一樣、相同、相等、1∶1等能表示相等含義的字眼均可?！?分）說(shuō)明：以上三題，其他方法解答正確的，同樣給分。{2010hk6}30.如圖16所示，AB為光滑弧形軌道，BC為粗糙水平地面，弧形軌道末端與水平地面在B點(diǎn)相切。質(zhì)量m=0.5kg的滑塊，從離地高h(yuǎn)=0．8m的A點(diǎn)，由靜止開(kāi)始沿軌道下滑，g取10m/s2。問(wèn)：(1)滑塊到達(dá)軌道底端B點(diǎn)時(shí)的速度vB有多大?(2)若滑塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0．4，則滑塊在水平地面上滑行的最大距離，有多大?(3)滑塊在水平地面上停止運(yùn)動(dòng)后，把滑塊沿原路拉回到A點(diǎn)，拉力的方向與運(yùn)動(dòng)方向平行，則拉力至少做多少功?{2010hk6}30．解：⑴滑塊從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律得…………………（2分）整理得………………（1分）⑵滑塊在水平地面上滑動(dòng)，所受摩擦力f=μmg由牛頓第二定律得，加速度………（1分）由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得，………（1分）⑶用與運(yùn)動(dòng)方向平行的拉力把滑塊沿原路拉回A點(diǎn)的過(guò)程，設(shè)滑塊克服重力做功WG，克服摩擦力做功Wf，拉力至少做功WF，由動(dòng)能定理得WF－Wf－WG=0…………………（1分）整理得WF=Wf＋WG=μmgs＋mgh=0.4×0.5×10×2J＋0.5×10×0.8J=8J………………（1分）說(shuō)明：以上3題，其他方法解答正確的，同樣給分。{2010hk1}30．如圖17所示，質(zhì)量m=2kg的小滑塊，從弧形軌道的底端A點(diǎn)，以Ek=16J的初動(dòng)能沿軌道向上滑行，到達(dá)最大高度后沿原路返回，最后停在水平面上的P點(diǎn)，設(shè)弧形軌道光滑且足夠長(zhǎng)。（取g=10m/s2）求：（1）小滑塊能到達(dá)的最大高度h是多少?（2）小滑塊返回A點(diǎn)時(shí)的速度v大小是多少?（3）若水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，則P點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)A的距離s為多少?{2010hk1}30．（7分）解：⑴滑塊從A點(diǎn)滑到最高點(diǎn)的過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒定，故Ek=mgh…………（1分）所以………………（1分）⑵滑塊返回出發(fā)點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能不變…………………（1分）由動(dòng)能的定義，得………………（1分）⑶滑塊從A點(diǎn)到P點(diǎn)的過(guò)程中，只有摩擦力做功，由動(dòng)能定理得－μmgs=0－Ek……………………（2分）所以…………（1分）說(shuō)明：以上三題，其他方法解答正確的，同樣給分。{2009hk6}30．如圖所示是游樂(lè)場(chǎng)滑車(chē)表演的示意圖?；烙葾B、BC兩部分組成,AB段是彎曲的軌道，其高度差h為20m,BC段是1/4圓弧軌道，其半徑R為15ｍ?；?chē)靜止開(kāi)始從A點(diǎn)沿軌道下滑,經(jīng)過(guò)BC圓弧軌道豎直沖向空中。假設(shè)不計(jì)摩擦力和空氣阻力，g取10m/ｓ2。求：(1)滑車(chē)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度大小；(2)滑車(chē)從C點(diǎn)沖向空中離地面的最大高度。{2009hk6}30.解:(1)滑車(chē)從A到B機(jī)械能守恒，取地面為零勢(shì)能參考面由=ｍｇｈ…………（２分）得=ｍ/ｓ=20ｍ/ｓ…………（２分）（2）設(shè)滑車(chē)上升到最高點(diǎn)時(shí)距地面高度為H，取地面為零勢(shì)能參考面，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得=ｍｇH…………（２分）m=20m…………（１分）說(shuō)明：以上三道計(jì)算題，用其它方法解答正確的，同樣給分。{2009hk1}30．“輕軌”是城市軌道交通的一種方式。如圖17所示是某輕軌車(chē)站的設(shè)計(jì)方案，與車(chē)站連接的軌道有一個(gè)小坡度，電車(chē)進(jìn)站時(shí)要上坡，出站時(shí)要下坡。已知電車(chē)的質(zhì)量為m=4×103kg，a點(diǎn)與站臺(tái)的高度差h=2m。電車(chē)進(jìn)站到達(dá)a點(diǎn)的速度va=7m/s，此時(shí)切斷電動(dòng)機(jī)的電源（不考慮電車(chē)所受的阻力，g取10m/s2）。問(wèn)

（1）電車(chē)到達(dá)a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek為多少？

（2）電車(chē)沖上站臺(tái)時(shí)的速度vb是多大？

（3）這種設(shè)計(jì)方案能使電車(chē)出站時(shí)節(jié)約電能，為什么？{2009hk1}30．⑴根據(jù)動(dòng)能公式，有Ek=………2分所以：Ek=×4×103×72J=9.8×104J…………1分⑵由機(jī)械能守恒：…………2分所以：…………1分⑶電車(chē)出站時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以這種設(shè)計(jì)方案能使電車(chē)出站時(shí)節(jié)約電能?！?分說(shuō)明：以上三題計(jì)算題，用其他方法解答正確的，同樣給分。{2008hk1}30、如圖19所示，軌道ABC的AB是半徑為0.4m的光滑1/4圓弧，BC段為粗糙的水平軌道，且圓弧與水平軌道在B點(diǎn)相切。質(zhì)量為1kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，在水平軌道上運(yùn)動(dòng)了2m后停在C點(diǎn)。若空氣阻力不計(jì)，取g=10m/s2。求

（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek為多少？

（2）滑塊在水平軌道BC上受到的滑動(dòng)摩擦力大小f為多少？

{2008hk1}30.解：【分析】（1）滑塊從A到B過(guò)程中，機(jī)械能守恒，可以求得滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；（2）滑塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中滑動(dòng)摩擦力做功，根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律即可求得滑動(dòng)摩擦力的大?。窘獯稹浚?）滑塊從A到B過(guò)程中，機(jī)械能守恒，滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek等于滑塊在A處的重力勢(shì)能，得：Ek=mgR=1×10×0.4J=4J（2）滑塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中滑動(dòng)摩擦力做功，由△Ek=﹣fs得：N．【點(diǎn)評(píng)】直接利用機(jī)械能守恒和能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律可以求得本題的結(jié)論，難度較?。畕2007hk1}30.如圖16所示，ABC為一絕緣軌道，其中AB段是位于豎直平面的{圓弧形光滑軌道，半徑R=０．45m，BC段是粗糙的水平軌道，且處于豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)E=4．0×10４N/C．現(xiàn)有一質(zhì)量，m=0．1kg，電荷量為q=+5．0×10－6C的小物塊從軌道的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑．設(shè)水平軌道足夠長(zhǎng)，電場(chǎng)足夠大，取g＝10m/s2．求：(1)小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小．(2)小物塊進(jìn)入水平軌道BC后，受到電場(chǎng)力和支持力的大小各是多少?(3)小物塊進(jìn)入水平軌道BC滑行，若經(jīng)t=1．0s停下，則小物塊與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少?{2007hk1}30.【解答】解：（1）小物塊從A滑到B的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得：解得：（2）小物塊在BC軌道