《（通用版）2021版高考物理大一輪復習 課后限時集訓15 動能定理》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（通用版）2021版高考物理大一輪復習 課后限時集訓15 動能定理（7頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、課后限時集訓15 動能定理 建議用時：45分鐘 1．(多選)質量不等，但有相同動能的兩個物體，在動摩擦因數相同的水平地面上滑行，直至停止，則(　　) A．質量大的物體滑行的距離大 B．質量小的物體滑行的距離大 C．它們滑行的距離一樣大 D．它們克服摩擦力所做的功一樣多 BD　[由動能定理得－μmgx＝－Ek，所以x＝，知質量小的物體滑行距離大，選項A、C錯誤，B正確；克服摩擦力做功Wf＝Ek相同，選項D正確。] 2.如圖所示，用細繩通過定滑輪拉物體，使物體在水平面上由靜止開始從A點運動到B點，已知H＝3 m，m＝25 kg，F＝50 N恒定不變，到B點時的速度v＝2 m/

2、s，滑輪到物體間的細繩與水平方向的夾角在A、B兩處分別為30°和45°。此過程中物體克服阻力所做的功為(　　) A．50(5－3) J B．50(7－3) J C．50(3－4) J D．50(3－2) J A　[設物體克服阻力做的功為Wf，由動能定理得F－Wf＝mv2，代入數據求得Wf＝50(5－3) J，選項A正確。] 3.(2019·天津模擬)一個質量為0.5 kg的物體，從靜止開始做直線運動，物體所受合外力F隨物體位移x變化的圖象如圖所示，則物體位移x＝8 m 時，物體的速度為(　　) A．2 m/s B．8 m/s C．4 m/s D．4 m/s C　[F-x圖

3、象中圖線與橫軸所圍面積表示功，橫軸上方為正功，下方為負功，x＝8 m時，可求得W＝8 J；由動能定理有mv2＝8 J，解得v＝4 m/s，選項C正確。] 4．(2018·江蘇高考)從地面豎直向上拋出一只小球，小球運動一段時間后落回地面。忽略空氣阻力，該過程中小球的動能Ek與時間t的關系圖象是(　　) A　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　D A　[設小球拋出瞬間的速度大小為v0，拋出后，某時刻t小球的速度v＝v0－gt，故小球的動能Ek＝mv2＝m(v0－gt)2，結合數學知識知，選項A正確。] 5.(2019·師大附中檢測)如圖是某中學科技小組制作的利用太陽能驅動小車

4、的裝置。當太陽光照射到小車上方的光電板，光電板中產生的電流經電動機帶動小車前進。若小車在平直的水泥路上從靜止開始加速行駛，經過時間t前進距離s，速度達到最大值vm，設這一過程中電動機的功率恒為P，小車所受阻力恒為F，那么(　　) A．小車先勻加速運動，達到最大速度后開始勻速運動 B．這段時間內電動機所做的功為Pt C．這段時間內電動機所做的功為mv D．這段時間內電動機所做的功為mv－Fs B　[小車電動機的功率恒定，速度不斷變大，根據牛頓第二定律，有－F＝ma，故小車的運動是加速度不斷減小的加速運動，選項A錯誤；這一過程中電動機的功率恒為P，所以W電＝Pt，選項B正確；對小車啟

5、動過程，根據動能定理，有W電－Fs＝mv，這段時間內電動機所做的功為W電＝Fs＋mv，選項C、D錯誤。] 6．(2019·日照一模)冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目，比賽場地示意圖如圖所示。比賽時，運動員腳蹬起蹬器，身體成跪式，手推冰壺從本壘圓心O向前滑行，至前衛(wèi)線時放開冰壺使其沿直線OO′滑向營壘圓心O′，為使冰壺能在冰面上滑的更遠，運動員可用毛刷刷冰面以減小冰壺與冰面間的動摩擦因數。已知O點到前衛(wèi)線的距離d＝4 m，O、O′之間的距離L＝30.0 m，冰壺的質量為20 kg，冰壺與冰面間的動摩擦因數μ1＝0.008，用毛刷刷過冰面后動摩擦因數減小到μ2＝0.004，營壘的半徑R＝1

6、m，g取10 m/s2。 (1)若不刷冰面，要使冰壺恰好滑到O′點，運動員對冰壺的推力多大？ (2)若運動員對冰壺的推力為10 N，要使冰壺滑到營壘內，用毛刷刷冰面的距離是多少？ [解析]　(1)設運動員對冰壺的推力大小為F，由動能定理得：Fd－μ1mgL＝0 代入數據，解得F＝12 N。 (2)設冰壺運動到營壘的最左邊時，用毛刷刷冰面的距離是x1，冰壺運動到營壘的最右邊時，用毛刷刷冰面的距離是x2，則由動能定理得：F′d－μ1mg(L－R－x1)－μ2mgx1＝0 代入數據，解得x1＝8 m 由動能定理得：F′d－μ1mg(L＋R－x2)－μ2mgx2＝0 代入數據，解得

7、x2＝12 m 所以用毛刷刷冰面的距離為8 m≤x≤12 m。 [答案]　(1)12 N　(2)見解析 7．(2019·湖北襄陽聯考)質量m＝1 kg的物體，在水平拉力F(拉力方向與物體初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面運動，經過位移為4 m時，拉力F停止作用，運動到位移為8 m時物體停止運動，運動過程中Ek-x的圖線如圖所示。取g＝10 m/s2，求： (1)物體的初速度大??； (2)物體和水平面間的動摩擦因數； (3)拉力F的大小。 [解析]　(1)從圖線可知物體初動能為2 J，則 Ek0＝mv2＝2 J 得v＝2 m/s。 (2)在位移為4 m處物體的動能為E

8、k＝10 J，在位移為8 m處物體的動能為零，這段過程中物體克服摩擦力做功。 設摩擦力為Ff，則 －Ffx2＝0－Ek＝0－10 J＝－10 J，x2＝4 m 得Ff＝2.5 N 因Ff＝μmg 故μ＝0.25。 (3)物體從開始運動到位移為4 m這段過程中，受拉力F和摩擦力Ff的作用，合力為F－Ff，根據動能定理有 (F－Ff)x1＝Ek－Ek0 故得F＝4.5 N。 [答案]　(1)2 m/s　(2)0.25　(3)4.5 N 8.(多選)(2019·江蘇高考)如圖所示，輕質彈簧的左端固定，并處于自然狀態(tài)。小物塊的質量為m，從A點向左沿水平地面運動，壓縮彈簧后被彈回

9、，運動到A點恰好靜止。物塊向左運動的最大距離為s，與地面間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g，彈簧未超出彈性限度。在上述過程中(　　) A．彈簧的最大彈力為μmg B．物塊克服摩擦力做的功為2μmgs C．彈簧的最大彈性勢能為μmgs D．物塊在A點的初速度為 BC　[對物塊從A點開始到再回到A點整個過程，由動能定理可知Wf＝－2μmgs＝0－mv，則vA＝2，故B正確，D錯誤。對物塊從A點開始到彈簧壓縮量最大這一過程，由動能定理可知W彈＋W′f＝0－mv，W′f＝－μmgs，則W彈＝－μmgs，則物塊克服彈力做功為μmgs，所以彈簧彈性勢能增加μmgs，故C正確。當克服彈力做功為

10、μmgs時，彈簧的最大彈力要大于μmg，故A錯誤。] 9.用傳感器研究質量為2 kg的物體由靜止開始做直線運動的規(guī)律時，在計算機上得到0～6 s內物體的加速度隨時間變化的關系如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．0～6 s內物體先向正方向運動，后向負方向運動 B．0～6 s內物體在4 s末的速度最大 C．物體在2～4 s內速度不變 D．0～4 s內合力對物體做的功等于0～6 s內合力對物體做的功 D　[a-t圖象中圖線與時間軸圍成的面積代表物體在相應時間內速度的變化情況，在時間軸上方為正，在時間軸下方為負。由題圖可得，物體在6 s末的速度v6＝6 m/s，則0～6 s內物體一

11、直向正方向運動，選項A錯誤；物體在5 s末速度最大，vm＝7 m/s，選項B錯誤；在2～4 s內物體加速度不變，物體做勻加速直線運動，速度變大，選項C錯誤；在0～4 s內，合力對物體做的功由動能定理可知W合4＝mv－0＝36 J,0～6 s內，合力對物體做的功由動能定理可知W合6＝mv－0＝36 J，則W合4＝W合6，選項D正確。] 10．(2017·上海高考)如圖所示，與水平面夾角θ＝37°的斜面和半徑R＝0.4 m的光滑圓軌道相切于B點，且固定于豎直平面內?；瑝K從斜面上的A點由靜止釋放，經B點后沿圓軌道運動，通過最高點C時軌道對滑塊的彈力為零。已知滑塊與斜面間動摩擦因數μ＝0.25。g取

12、10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： (1)滑塊在C點的速度大小vC； (2)滑塊在B點的速度大小vB； (3)A、B兩點間的高度差h。 [解析]　(1)對C點：滑塊豎直方向所受合力提供向心力 mg＝ ① vC＝＝2 m/s。 (2)對B→C過程由動能定理得： －mgR(1＋cos 37°)＝mv－mv ② vB＝＝4.29 m/s。 (3)滑塊在A→B的過程，由動能定理： mgh－μmgcos 37°·＝mv－0 ③ 代入數據解得h＝1.38 m。 [答案]　(1)2 m/s　(2)4.29 m/s　(3)1.38 m 11.如

13、圖所示，從高臺邊A點以某速度水平飛出的小物塊(可看作質點)，恰能從固定在某位置的光滑圓弧軌道CDM的左端C點沿圓弧切線方向進入軌道。圓弧軌道CDM的半徑R＝0.5 m，O為圓弧的圓心，D為圓弧最低點，C、M在同一水平高度，OC與水平面夾角為37°，斜面MN與圓弧軌道CDM相切于M點，MN與水平面夾角為53°，斜面MN足夠長，已知小物塊的質量m＝3 kg，第一次到達D點時對軌道的壓力大小為78 N，與斜面MN之間的動摩擦因數μ＝，小球第一次通過C點后立刻安裝一個與C點相切且與斜面MN關于OD對稱的固定光滑斜面，取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不考慮

14、小物塊運動過程中的轉動，求： (1)小物塊平拋運動到C點時的速度大??； (2)A點到C點的豎直距離； (3)小物塊在斜面MN上滑行的總路程。 [解析]　(1)在D點，支持力和重力的合力提供向心力，則有FD－mg＝m 解得v＝8(m/s)2 從C點到D點，由動能定理有 mgR(1－sin 37°)＝mv－mv 解得vC＝2 m/s。 (2)平拋運動到C點的豎直分速度 vCy＝vCcos 37° A點到C點的豎直距離y＝ 解得y＝0.128 m。 (3)最后物塊在CM之間來回滑動，且到達M點時速度為零，運用動能定理得 －mgR(1－sin 37°)－μmgcos 53°·s總＝－mv 代入數據并解得s總＝1 m。 [答案]　(1)2 m/s　(2)0.128 m　(3)1 m 7