2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能及其守恒定律 課后分級(jí)演練15 動(dòng)能定理及其應(yīng)用.doc
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課后分級(jí)演練(十五) 動(dòng)能定理及其應(yīng)用 【A級(jí)——基礎(chǔ)練】 1．(多選)一個(gè)小物塊從斜面底端沖上足夠長(zhǎng)的斜面后，返回到斜面底端．已知小物塊的初動(dòng)能為E，它返回斜面底端的速度大小為v，克服摩擦阻力做功為.若小物塊沖上斜面的初動(dòng)能變?yōu)?E，則有( ) A．返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為E B．返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為 C．返回斜面底端時(shí)的速度大小為2v D．返回斜面底端時(shí)的速度大小為v 解析：AD 以初動(dòng)能E沖上斜面并返回的整個(gè)過(guò)程中運(yùn)用動(dòng)能定理得mv2－E＝－①，設(shè)以初動(dòng)能E沖上斜面的初速度為v0，則以初動(dòng)能2E沖上斜面時(shí)，初速度為v0，加速度相同，根據(jù)2ax＝0－v可知第二次沖上斜面的位移是第一次的兩倍，所以上升過(guò)程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，整個(gè)過(guò)程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，即為E.以初動(dòng)能2E沖上斜面并返回的整個(gè)過(guò)程中運(yùn)用動(dòng)能定理得mv′2－2E＝－E②，所以返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為E，A正確，B錯(cuò)誤．由①②得v′＝v，C錯(cuò)誤，D正確． 2.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，在離地面H高處由靜止釋放，落到地面后繼續(xù)陷入泥中h深度而停止，設(shè)小球受到的空氣阻力為f，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是( ) A．小球落地時(shí)動(dòng)能等于mgH B．小球陷入泥中的過(guò)程中克服泥的阻力所做的功小于剛落到地面時(shí)的動(dòng)能 C．整個(gè)過(guò)程中小球克服阻力做的功等于mg(H＋h) D．小球在泥中受到的平均阻力為mg(1＋) 解析：C 根據(jù)動(dòng)能定理得mgH－fH＝mv，A錯(cuò)誤；設(shè)泥的平均阻力為f0，小球陷入泥中的過(guò)程中根據(jù)動(dòng)能定理得mgh－f0h＝0－mv，解得f0h＝mgh＋mv，f0＝mg(1＋)－，B、D錯(cuò)誤；全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理知，整個(gè)過(guò)程中小球克服阻力做的功等于mg(H＋h)，C正確． 3.如圖所示，在輕彈簧的下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，若將小球A從彈簧原長(zhǎng)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(zhǎng)位置由靜止釋放，則小球B下降h時(shí)的速度為(重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力)( ) A. B. C. D. 解析：B 小球A下降h過(guò)程小球克服彈簧彈力做功為W1，根據(jù)動(dòng)能定理，有mgh－W1＝0；小球B下降過(guò)程，由動(dòng)能定理有3mgh－W1＝3mv2－0，解得：v＝，故B正確． 4.如圖所示，某段滑雪雪道傾角為30，總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運(yùn)動(dòng)員從距底端高為h處的雪道上由靜止開(kāi)始勻加速下滑，加速度為g.在他從上向下滑到底端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( ) A．運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 B．運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mgh C．運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為mgh D．下滑過(guò)程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mgh 解析：D 運(yùn)動(dòng)員的加速度為g，沿斜面方向有mg－Ff＝mg，則摩擦力Ff＝mg，摩擦力做功Wf＝mg2h＝mgh，A、C錯(cuò)誤，D正確．運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能Ek＝mgh－mgh＝mgh，B錯(cuò)誤． 5.如圖所示，質(zhì)量為m的物體置于光滑水平面上，一根繩子跨過(guò)定滑輪一端固定在物體上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0豎直向下運(yùn)動(dòng)，物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到繩與水平方向的夾角α＝45的過(guò)程中，繩中拉力對(duì)物體做的功為( ) A.mv B．mv C.mv D.mv 解析：B 物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，繩的拉力對(duì)物體做的功等于物體增加的動(dòng)能．設(shè)物體運(yùn)動(dòng)到繩與水平方向的夾角α＝45時(shí)的速率為v，此時(shí)有：vcos 45＝v0，則v＝v0.所以繩的拉力對(duì)物體做的功為W＝mv2＝mv，B項(xiàng)正確． 6.用傳感器研究質(zhì)量為2 kg的物體由靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，在計(jì)算機(jī)上得到0～6 s內(nèi)物體的加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示．下列說(shuō)法正確的是( ) A．0～6 s內(nèi)物體先向正方向運(yùn)動(dòng)，后向負(fù)方向運(yùn)動(dòng) B．0～6 s內(nèi)物體在4 s時(shí)的速度最大 C．物體在2～4 s內(nèi)速度不變 D．0～4 s內(nèi)合力對(duì)物體做的功等于0～6 s內(nèi)合力做的功 解析：D 本題考查運(yùn)動(dòng)圖象、動(dòng)能定理等，意在考查考生對(duì)物理規(guī)律的理解和應(yīng)用能力．由v＝at可知，a－t圖象中，圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示質(zhì)點(diǎn)的速度，0～6 s內(nèi)物體的速度始終為正值，故一直為正方向，A項(xiàng)錯(cuò)；t＝5 s時(shí)，速度最大，B項(xiàng)錯(cuò)；2～4 s內(nèi)加速度保持不變，速度一定變化，C項(xiàng)錯(cuò)；0～4 s內(nèi)與0～6 s內(nèi)圖線與坐標(biāo)軸所圍面積相等，故物體4 s末和6 s末速度相同，由動(dòng)能定理可知，兩段時(shí)間內(nèi)合力對(duì)物體做功相等，D項(xiàng)正確． 7.(2017青島模擬)如圖所示，上表面水平的圓盤(pán)固定在水平地面上，一小物塊從圓盤(pán)邊緣上的P點(diǎn)，以大小恒定的初速度v0，在圓盤(pán)上沿與直徑PQ成不同夾角θ的方向開(kāi)始滑動(dòng)，小物塊運(yùn)動(dòng)到圓盤(pán)另一邊緣時(shí)的速度大小為v，則v2－cos θ圖象應(yīng)為( ) 解析：A 設(shè)圓盤(pán)半徑為r，小物塊與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，由動(dòng)能定理可得，－μmg2rcos θ＝mv2－mv，整理得v2＝v－4μgrcos θ，可知v2與cos θ為線性關(guān)系，斜率為負(fù)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤． 8．(多選)質(zhì)量為1 kg的物體靜止在水平粗糙的地面上，受到一水平外力F作用運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示，外力F和物體克服摩擦力Ff，做的功W與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g取10 m/s2.下列分析正確的是( ) A．物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2 B．物體運(yùn)動(dòng)的位移為13 m C．前3 m運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的加速度為3 m/s2 D．x＝9 m時(shí)，物體速度為3 m/s 解析：ACD 由Wf＝Ffx對(duì)應(yīng)圖乙可知，物體與地面之間的滑動(dòng)摩擦力Ff＝2 N，由Ff＝μmg可得μ＝0.2，A正確；由WF＝Fx對(duì)應(yīng)圖乙可知，前3 m內(nèi)，拉力F1＝5 N,3～9 m內(nèi)拉力F2 ＝2 N，物體在前3 m內(nèi)的加速度a1＝＝3 m/s2，C正確；由動(dòng)能定理得：WF－Ffx＝mv2可得：x＝9 m時(shí)，物體的速度為v＝3 m/s，D正確；物體的最大位移xm＝＝13.5 m，B錯(cuò)誤． 9.如圖所示，固定坡道傾角為θ，頂端距光滑水平面的高度為h，一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊質(zhì)量為m，從坡道頂端由靜止滑卞，經(jīng)過(guò)底端O點(diǎn)進(jìn)入水平面時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，為使小物塊制動(dòng)，將輕彈簧的一端固定在水平面左側(cè)M處的豎直墻上，彈簧自由伸長(zhǎng)時(shí)右側(cè)一端恰好位于O點(diǎn)．已知小物塊與坡道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是( ) A．彈簧彈性勢(shì)能的最大值為mgh B．小物塊在傾斜軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，下滑的加速度比上滑的加速度小 C．小物塊往返運(yùn)動(dòng)的總路程為 D．小物塊返回傾斜軌道時(shí)所能達(dá)到的最大高度為 h 解析：BCD 物塊由靜止釋放到彈簧壓縮最大過(guò)程，由功能關(guān)系得mgh－Wf＝Ep，故彈簧彈性勢(shì)能的最大值Ep＝mgh－Wf，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由牛頓第二定律，小物塊下滑的加速度a1＝gsin θ－μgcos θ，上滑的加速度a2＝gsin θ＋μgcos θ，故a1下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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