高考物理動能定理及其應用專題跟蹤練

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)高考物理動能定理及其應用專題跟蹤練一、選擇題(本題共8小題，14題為單選，58題為多選)1(2018新疆烏魯木齊二診)如圖所示，多個完全相同、邊長足夠小且互不粘連的立方體小物塊依次排列，總長度為L。它們一起以某一水平速度在光滑水平面上勻速運動。某時刻開始，小物塊滑上粗糙水平面，最后一個小物塊恰好全部進入粗糙水平面時速度為零。已知小物塊與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)均為，則小物塊在光滑水平面上的速度為(C)Aeq f(r(gL),2) Beq f(r(2gL),2) Ceq

2、r(gL) Deq r(2gL)解析最后一個小物塊恰能完全進入粗糙水平面，說明所有小物塊完全進入粗糙水平面后的最終速度均為零，根據(jù)功的公式有WffLmgeq f(1,2)L，根據(jù)動能定理有Wf0eq f(1,2)mv2，解得veq r(gL)，故C正確。2(2018湖北重點中學聯(lián)考)如圖所示，在傾角為的斜面底端固定一根勁度系數(shù)足夠大的彈簧(力作用在彈簧上時彈簧形變很小，可以忽略不計)，彈簧的上端與斜面上B點對齊。將一個物塊從斜面上的A點由靜止釋放，物塊被彈簧反彈后沿斜面上滑，到最高點時離A點的距離為x。物塊的大小不計，A、B間的距離為L，則物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為(A)Aeq f(x,2Lx

3、)tan Beq f(x,Lx)tanCeq f(L,Lx)tan Deq f(L,L2x)tan解析物塊從A點由靜止釋放到返回至最高點，重力做正功，摩擦力做負功，彈簧的彈力做功為零，動能的變化量為零，根據(jù)動能定理得mgxsinmgcos(2Lx)Ek0，解得eq f(x,2Lx)tan，故A正確，B、C、D錯誤。3(2019云南保山期末)如圖所示，粗糙水平面與半徑為R的eq f(2,3)光滑圓軌道之間由小圓弧平滑連接，一質量為m的小球恰以初速度v0從A點沿切線進入圓軌道。如果小球恰好能夠兩次經過軌道最高點，已知重力加速度為g，則小球與水平面之間的動摩擦因數(shù)是(B)Aeq f(r(3)voal

4、(2,0),6gR)eq f(r(3),3) Beq f(r(3)voal(2,0),6gR)eq f(2r(3),3)Ceq f(r(3)voal(2,0),6gR) Deq f(r(3)voal(2,0),6gR)eq f(r(3),6)解析小球第二次恰好經過軌道最高點的速度為v，根據(jù)牛頓第二定律可得：mgmeq f(v2,R)，全過程根據(jù)動能定理可得：mgeq r(3)RmgR(1eq f(1,2)eq f(1,2)mv2eq f(1,2)mveq oal(2,0)，解得：eq f(r(3)voal(2,0),6gR)eq f(2r(3),3)，故B正確，ACD錯誤。4(2018湖南岳陽

5、一中模擬)將三塊木板1、2、3分別固定在墻角，構成如圖所示的三個斜面，其中1與2底邊相同，2和3高度相同?，F(xiàn)將一個可以視為質點的物塊，分別從三塊木板的頂端由靜止釋放，沿木板下滑到底端。下列說法中正確的是(D)A若木板均光滑，沿木板2和3下滑到底端時，物塊的速度相同B若木板均光滑，物塊沿木板3下滑到底端時，速度最大C若木板均光滑，物塊沿木板3下滑到底端的過程用時最短D若木板1和2粗糙程度相同，則物塊沿木板1和木板2下滑到底端的過程中，克服摩擦力做功相同解析若木板光滑，物塊從高為h的木板上由靜止滑到底端時，根據(jù)動能定理有mgheq f(1,2)mv2，可知只要物塊下降的高度相同，到達底端時的速度大

6、小相同，但方向不同，下降的高度越大，物塊沿木板下滑到底端時的速度越大，A、B均錯誤；設木板與豎直方向的夾角為，若木板均光滑，在物塊下滑過程中由牛頓第二定律得mgcosma，agcos，位移為Leq f(h,cos)，時間為Leq f(1,2)at2，聯(lián)立解得物塊沿木板下滑到底端的時間為teq r(f(2h,gcos2)，由此可知，當高度相同時，越小，運動時間越小，故物塊沿木板2下滑到底端的過程用時比物塊沿木板3下滑到底端的過程用時短，C錯誤；若木板1和2粗糙程度相同，設木板與水平方向的夾角為，物塊的水平位移為s，物塊所受摩擦力fmgcos，物塊沿木塊下滑的位移Leq f(s,cos)，摩擦力做

7、功WfLmgs，故克服摩擦力做功與大小無關，兩次做功相同，D正確。5(2019陜西咸陽模擬)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，克服摩擦力做的功為W。重力加速度大小為g。設質點P在最低點時，向心加速度的大小為a，容器對它的支持力大小為N，則(AC)Aaeq f(2mgRW,mR) Baeq f(2mgRW,mR)CNeq f(3mgR2W,R) DNeq f(2mgRW,R)解析質點由半球面最高點到最低點的過程中，由動能定理得，mgRWeq f(1,2)mv2，又在最低點時，向心加速度大小aeq f(v2

8、,R)，兩式聯(lián)立可得aeq f(2mgRW,mR)，A正確，B錯誤；在最低點時有Nmgmeq f(v2,R)，解得Neq f(3mgR2W,R)，C正確，D錯誤。6(2019山西太原模擬)如圖所示為一滑草場。某條滑道由上下兩段高均為h，與水平面傾角分別為45和37的滑道組成，滑草車與草地之間的動摩擦因數(shù)為。質量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑，經過上、下兩段滑道后，最后恰好靜止于滑道的底端(不計滑草車在兩段滑道交接處的能量損失，sin370.6，cos370.8)。則(AB)A動摩擦因數(shù)eq f(6,7)B載人滑草車最大速度為eq r(f(2gh,7)C載人滑草車克服摩擦力做功為mgh

9、D載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為eq f(3,5)g解析由題意根據(jù)動能定理得，2mghWf0，即2mghmgcos45eq f(h,sin45)mgcos37eq f(h,sin37)0，得動摩擦因數(shù)eq f(6,7)，故A正確；載人滑草車克服摩擦力做的功為Wf2mgh，故C錯誤；載人滑草車在上下兩段的加速度分別為a1g(sin45cos45)eq f(r(2),14)g，a2g(sin37cos37)eq f(3,35)g，則載人滑草車在上下兩段滑道上分別做加速運動和減速運動，則在上段底端時達到最大速度v，由運動學公式有2a1eq f(h,sin45)v2得，veq r(2a1f(h,

10、sin45)eq r(f(2gh,7)，故B正確，D錯誤。7(2018北京海淀區(qū)模擬)如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質量為m的小球，從離彈簧上端高h處由靜止釋放。某同學在研究小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運動到最低點的過程，他以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下方向建立坐標軸Ox，作出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標x的變化關系如圖乙所示，不計空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是(CD)A當xh2x0時，小球的動能最小B最低點的坐標xh2x0C當xh2x0時，小球的加速度為g，且彈力為2mgD小球動能的最大值為mgheq f(mgx0,2)解析由圖乙可知mgkx0

11、，解得x0eq f(mg,k)，由Fx圖線與橫軸所圍圖形的面積表示彈力所做的功，則有W彈eq f(1,2)k(xh)2，由動能定理得mgxeq f(1,2)k(xh)20，即mgxeq f(mg,2x0)(xh)20，解得xhx0(1eq r(1f(2h,x0)，故最低點坐標不是h2x0，且此處動能不是最小，故A、B錯誤；由圖可知，mgkx0，由對稱性可知當xh2x0時，小球加速度為g，且彈力為2mg，故C正確；小球在xhx0處時，動能有最大值，根據(jù)動能定理有mg(hx0)W彈Ekm0，依題可得W彈eq f(1,2)mgx0，所以Ekmmgheq f(1,2)mgx0，故D正確。8(2018安

12、徽徽州中學檢測)如圖所示，在鏈球運動中，運動員使鏈球高速旋轉，在水平面內做圓周運動，然后突然松手，由于慣性，鏈球向遠處飛去。鏈球做圓周運動的半徑為R，鏈球做圓周運動時離地高度為h。設圓心在地面的投影點為O，鏈球的落地點為P，O、P兩點的距離即為運動員的成績。若運動員某次擲鏈球的成績?yōu)長，空氣阻力不計，重力加速度為g，則(AC)A運動員松手時鏈球的速度大小為eq r(f(g,2h)L2R2)B運動員使鏈球高速旋轉時鏈球的動能是eq f(mg,2h)(L2R2)C運動員在擲鏈球的整個過程中對鏈球做功為mgheq f(mg,4h)(L2R2)D鏈球落地時的動能為eq f(mg,4h)(L2R2)解析

13、鏈球做圓周運動時離地高度為h，故鏈球脫手后的運動時間teq r(f(2h,g)，鏈球做平拋運動的水平位移為seq r(L2R2)，故運動員松手時鏈球的速度大小veq f(r(L2R2),t)eq r(f(g,2h)L2R2)，故A正確；運動員使鏈球高速旋轉時鏈球的動能Ekeq f(1,2)mv2eq f(mg,4h)(L2R2)，故B錯誤；運動員在擲鏈球的整個過程中對鏈球做功大小等于鏈球在拋出瞬間的機械能，故運動員在擲鏈球的整個過程中對鏈球做功WmghEkmgheq f(mg,4h)(L2R2)，故C正確；鏈球拋出后只受重力作用，故機械能守恒，鏈球落地時的動能為mgheq f(mg,4h)(L

14、2R2)，故D錯誤。二、非選擇題9(2019甘肅寧縣期末)如圖所示，傾角為37的粗糙斜面AB底端與半徑R0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連，O為軌道圓心，BC為圓軌道直徑且處于豎直方向，A、C兩點等高。質量m1kg的滑塊從A點由靜止開始下滑，恰能滑到與O等高的D點，g取10m/s2，sin370.6，cos370.8。(1)求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)；(2)若使滑塊能到達C點，求滑塊從A點沿斜面滑下時的初速度v0的最小值；(3)若滑塊離開C處的速度大小為4m/s，求滑塊從C點飛出至落到斜面上的時間t。答案(1)0.375(2)2eq r(3)m/s(3)0.2s解析(1)滑塊由A到D過程，根據(jù)

15、動能定理，有：mg(2RR)mgcos37eq f(2R,sin37)00得eq f(1,2)tan370.375(2)若滑塊能到達C點，根據(jù)牛頓第二定律有mgFNeq f(mvoal(2,c),R)則得vceq r(Rg)2m/sA到C的過程：根據(jù)動能定理有mgcos37eq f(2R,sin37)eq f(1,2)mveq oal(2,c)eq f(1,2)mveq oal(2,0)聯(lián)立解得，v0eq r(voal(2,c)2gR)2eq r(3)m/s所以初速度v0的最小值為2eq r(3)m/s。(3)滑塊離開C點做平拋運動，則有xvctyeq f(1,2)gt2由幾何關系得：tan3

16、7eq f(2Ry,x)聯(lián)立得5t23t0.80解得t0.2s10(2018山東濟寧一模)如圖所示，一根輕彈簧左端固定于豎直墻上，右端被質量m1kg可視為質點的小物塊壓縮而處于靜止狀態(tài)，且彈簧與物塊不拴接，彈簧原長小于光滑平臺的長度。在平臺的右端有一水平傳送帶AB長為L12m，與傳送帶相鄰的粗糙水平面BC長為x4m，物塊與傳送帶及水平面BC間的動摩擦因數(shù)均為0.3，在C點右側有一半徑為R的光滑豎直半圓弧軌道與BC平滑連接，在半圓弧軌道的最高點F處有一固定擋板，物塊撞上擋板后會以原速率反彈回來。若傳送帶v6m/s的速率順時針勻速轉動，不考慮物塊滑上和滑下傳送帶的機械能損失。釋放物塊，當彈簧儲存的

17、能量Ep8J全部轉移給物塊時，小物塊恰能滑到與圓心O等高的E點，g取10m/s2。(1)求物塊被彈簧彈出時的速度大??；(2)求半圓弧軌道的半徑R；(3)若傳送帶的速率可調，欲使小物塊與擋板只碰一次，且碰后不脫離軌道，求傳送帶速度的可調范圍。答案(1)4m/s(2)0.6m(3)3eq r(6)m/sv2eq r(21)m/s解析(1)物塊被彈簧彈出，由能量守恒定律得Epeq f(1,2)mveq oal(2,0)，解得v04m/s(2)若物塊在傳送帶上一直加速運動，設經過傳送帶獲得的速度為v，有v2veq oal(2,0)2gL，解得v2eq r(22)m/s6m/s，所以，物塊在傳送帶上先加速運動后勻速運動，經過傳送帶獲得的速度為v6m/s，從B點到E點，由動能定理得mgxmgR0eq f(1,2)mv2，解得R0.6m(3)設物塊在B點的速度為v1時恰