高考物理一輪復(fù)習(xí)-動能和動能定理模擬試題

動能和動能定理檢測試題一、選擇題(本題共10個(gè)小題，每小題7分，共70分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，請將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi))1．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊，在恒力F的作用下，沿光滑水平面運(yùn)動，物塊通過A點(diǎn)和B點(diǎn)的速度分別是vA和vB，物塊由A運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，力F對物塊做的功W為()A．W>eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)B．W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)C．W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)D．由于F的方向未知，W無法求出解析：對物塊由動能定理得：W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)，故選項(xiàng)B正確．答案：B2．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊與轉(zhuǎn)臺之間能出現(xiàn)的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍，物塊與轉(zhuǎn)軸OO′相距R，物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定值時(shí)，物塊即將在轉(zhuǎn)臺上滑動，在物塊由靜止到滑動前的這一過程中，轉(zhuǎn)臺的摩擦力對物塊做的功為()A．0 B．2πkmgRC．2kmgR D.eq\f(1,2)kmgR解析：在轉(zhuǎn)速增加的過程中，轉(zhuǎn)臺對物塊的摩擦力是不斷變化的，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定值時(shí)，物塊在轉(zhuǎn)臺上即將滑動，說明此時(shí)最大靜摩擦力提供向心力，即kmg＝eq\f(mv2,R)①在這一過程中對物塊用動能定理W＝eq\f(1,2)mv2②由①②知，轉(zhuǎn)臺的摩擦力對物塊所做的功W＝eq\f(1,2)kmgR，D對．答案：D3．一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體，從靜止開始做直線運(yùn)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＝8m時(shí)，物體的速度為()A．2m/s B．8m/sC．4eq\r(2)m/s D．4m/s解析：F－x圖象面積表示功，橫軸上方為正功，下方為負(fù)功，可求W＝8J；由動能定理得，eq\f(1,2)mv2＝8，v＝4eq\r(2)m/s.答案：C4.如圖所示，將小球a從地面以初速度v0豎直上拋的同時(shí)，將另一相同質(zhì)量的小球b從距地面h處由靜止釋放，兩球恰在eq\f(h,2)處相遇(不計(jì)空氣阻力)．則()A．兩球同時(shí)落地B．相遇時(shí)兩球速度大小相等C．從開始運(yùn)動到相遇，球a動能的減少量等于球b動能的增加量D．相遇后的任意時(shí)刻，重力對球a做功功率和對球b做功功率相等解析：在相遇處，b球速度vb＝eq\r(2g×\f(h,2))＝eq\r(gh)，方向向下；此時(shí)va＝0，之后a開始做自由落體運(yùn)動，b球先落地，A錯(cuò)誤，同時(shí)也看出B錯(cuò)誤．從開始運(yùn)動到相遇的過程中，重力對a球做負(fù)功，對b球做正功，大小相等，均為eq\f(1,2)mgh，根據(jù)動能定理判斷，C正確．兩球相遇后，va<vb，由P＝mgv知，Pa<Pb，D錯(cuò)誤．答案：C5.如圖所示，固定斜面傾角為θ，整個(gè)斜面分為AB、BC兩段，AB＝2BC.小物塊P(可視為質(zhì)點(diǎn))與AB、BC兩段斜面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2.已知P由靜止開始從A點(diǎn)釋放，恰好能滑動到C點(diǎn)而停下，那么θ、μ1、μ2間應(yīng)滿足的關(guān)系是()A．tanθ＝eq\f(μ1＋2μ2,3) B．tanθ＝eq\f(2μ1＋μ2,3)C．tanθ＝2μ1－μ2 D．tanθ＝2μ2－μ1解析：設(shè)斜面的長度為l，小物塊從斜面頂端下滑到斜面底端的全過程由動能定理得：mglsinθ－μ1mgeq\f(2l,3)cosθ－μ2mgeq\f(l,3)cosθ＝0，解得tanθ＝eq\f(2μ1＋μ2,3)，故B正確．答案：B6.如圖所示，木箱高為L，其底部有一個(gè)小物體Q(質(zhì)點(diǎn))，現(xiàn)用力豎直向上拉木箱，使木箱由靜止開始向上運(yùn)動．若保持拉力的功率不變，經(jīng)過時(shí)間t，木箱達(dá)到最大速度，這時(shí)讓木箱突然停止，小物體會繼續(xù)向上運(yùn)動，且恰能到達(dá)木箱頂端．已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，由以上信息，可以求出的物理量是()①木箱的最大速度②時(shí)間t內(nèi)拉力的功率③時(shí)間t內(nèi)木箱上升的高度④木箱和小物體的質(zhì)量A．①② B．①③C．②③ D．②④解析：最大速度vm＝eq\r(2gL)，此時(shí)F＝(M＋m)g，P＝Fvm，由動能定理，Pt－(M＋m)gh＝eq\f(1,2)(M＋m)veq\o\al(2,m)，可以求得時(shí)間t內(nèi)木箱上升的高度h.答案：C7．如下圖所示，在高1.5m的光滑平臺上有一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球被一細(xì)線拴在墻上，球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧．當(dāng)燒斷細(xì)線時(shí)，小球被彈出，小球落地時(shí)的速度方向與水平方向成60°角，則彈簧被壓縮時(shí)具有的彈性勢能為(g＝10m/s2)A．10J B．15JC．20J D．25J解析：由h＝eq\f(1,2)gt2和vy＝gt得：vy＝eq\r(30)m/s，落地時(shí)，tan60°＝eq\f(vy,v0)可得：v0＝eq\f(vy,tan60°)＝eq\r(10)m/s.小球剛被彈出時(shí)所獲得的動能來源于彈簧彈力做功，由動能定理知：W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，彈簧彈力做的功源自彈簧彈性勢能，故Ep＝W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝10J.答案：A8．如圖所示，平直木板AB傾斜放置，板上的P點(diǎn)距A端較近，小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)由A到B逐漸減?。茸屛飰K從A由靜止開始滑到B.然后，將A著地，抬高B，使木板的傾角與前一過程相同，再讓物塊從B由靜止開始滑到A.上述兩過程相比較，下列說法中一定正確的有()A．物塊經(jīng)過P點(diǎn)的動能，后一過程較小B．物塊從頂端滑到P點(diǎn)的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過程較少C．物塊滑到底端的速度，前一過程較大D．物塊從頂端滑到底端的時(shí)間，前一過程較長解析：由動能定理可知A選項(xiàng)錯(cuò)誤、C選項(xiàng)錯(cuò)誤．產(chǎn)生熱量Q＝Ffx，據(jù)題意知eq\x\to(F)fAP＞eq\x\to(F)fBP，同時(shí)xAP＜xBP，所以兩過程產(chǎn)生的熱量大小不能確定，B項(xiàng)錯(cuò)誤．結(jié)合加速度變化特點(diǎn)利用v－t圖可知D項(xiàng)正確．答案：D9．一輛汽車以v1＝6m/s的速度沿水平路面行駛時(shí)，急剎車后能滑行x1＝3.6m，如果改為以v2＝8m/s的速度行駛時(shí)，同樣情況下急剎車后滑行的距離x2為()A．6.4m B．5.6mC．7.2m D．10.8m解析：急剎車后，車只受摩擦力的作用，且兩種情況下摩擦力大小是相同的，汽車的末速度皆為零．設(shè)摩擦力為F，在兩次剎車的過程中，根據(jù)動能定理－Fx1＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－Fx2＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)兩式相除eq\f(x2,x1)＝eq\f(v\o\al(2,2),v\o\al(2,1))，汽車滑行距離x2＝eq\f(v\o\al(2,2),v\o\al(2,1))x1＝(eq\f(8,6))2×3.6m＝6.4m.答案：A10．一質(zhì)點(diǎn)開始時(shí)做勻速直線運(yùn)動，從某時(shí)刻起受到一恒力作用．此后，該質(zhì)點(diǎn)的動能不可能()A．一直增大B．先逐漸減小至零，再逐漸增大C．先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小D．先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大解析：當(dāng)恒力方向與質(zhì)點(diǎn)原來速度方向相同時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的動能一直增大，故A可能．當(dāng)恒力方向與質(zhì)點(diǎn)原來速度方向相反時(shí)，速度先逐漸減小到零再逐漸增大，質(zhì)點(diǎn)的動能也先逐漸減小至零再逐漸增大，故B可能．當(dāng)恒力方向與原來質(zhì)點(diǎn)的速度方向夾角大于90°時(shí)，將原來速度v0分解為平行恒力方向的vy、垂直恒力方向的vx，如圖(1)，vy先逐漸減小到零再逐漸增大，vx始終不變．v＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))，質(zhì)點(diǎn)速度v先逐漸減小至vx再逐漸增大，質(zhì)點(diǎn)的動能先減小至某一非零的最小值，再逐漸增大，故D可能．當(dāng)恒力方向與v0方向夾角小于90°時(shí)，如圖(2)，vy一直增大，vx始終不變，質(zhì)點(diǎn)速度v逐漸增大．動能一直增大，沒有其他情況，故C不可能．答案：C二、非選擇題(本題共2小題，共30分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11．(15分)冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目，比賽場地示意如圖．比賽時(shí)，運(yùn)動員從起滑架處推著冰壺出發(fā)，在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O，為使冰壺滑行得更遠(yuǎn)，運(yùn)動員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減?。O(shè)冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為μ1＝0.008，用毛刷擦冰面后動摩擦因數(shù)減少至μ2＝0.004.在某次比賽中，運(yùn)動員使冰壺C在投擲線中點(diǎn)處以2m/s的速度沿虛線滑出．為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達(dá)圓心O點(diǎn)，運(yùn)動員用毛刷擦冰面的長度應(yīng)為多少？(g取10m/s2)解析：設(shè)冰壺在未被毛刷擦過的冰面上滑行的距離為x1，所受摩擦力的大小為Ff1；在被毛刷擦過的冰面上滑行的距離為x2，所受摩擦力為Ff2，則有：x1＋x2＝x式中x為投擲線到圓心O的距離．又Ff1＝μ1mgFf2＝μ2mg設(shè)冰壺的初速度為v0，由動能定理得：－Ff1x1－Ff2x2＝－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)聯(lián)立以上各式解得：x2＝eq\f(2μ1gx－v\o\al(2,0),2gμ1－μ2)代入數(shù)據(jù)解得x2＝10m.答案：10m12．(15分)如圖甲所示，在傾角為30°的足夠長光滑斜面AB前，有一粗糙水平面OA，OA長為4m．有一質(zhì)量為m的滑塊，從O處由靜止開始受一水平向右的力F作用．F按圖乙所示的規(guī)律變化．滑塊與OA間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，g取10m/s2，試求：滑塊到A處的速度大??；(2)不計(jì)滑塊在A處的速率變化，滑塊沖上斜面AB的長度是多少？解析：(1)由題圖乙知，在前2m內(nèi)，F(xiàn)1＝2mg，做正功；在第3m內(nèi)，F(xiàn)2＝－0.5mg，做負(fù)功；在第4m內(nèi)，F(xiàn)3＝0.滑動摩擦力Ff＝－μmg＝－0.25mg，始終做負(fù)功．