高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)十九 動(dòng)能動(dòng)能定理及其應(yīng)用-人教版高三物理試題

課時(shí)作業(yè)十九動(dòng)能動(dòng)能定理及其應(yīng)用(限時(shí)：45分鐘)(班級(jí)________姓名________)1．(多選)一人站在電梯中，當(dāng)電梯勻加速上升時(shí)()A．人處于超重狀態(tài)B．人對(duì)電梯的壓力大于電梯對(duì)人的支持力C．電梯對(duì)人做的功等于人增加的動(dòng)能D．電梯對(duì)人做的功等于人增加的機(jī)械能2．在同一位置以相同的速率把三個(gè)小球分別沿水平、斜向上、斜向下方向拋出，不計(jì)空氣阻力，則落在同一水平地面時(shí)的速度大小()A．一樣大B．水平拋的最大C．斜向上拋的最大D．斜向下拋的最大3．在2017年倫敦世錦賽中，中國(guó)選手鞏立姣以19.94m奪冠．運(yùn)動(dòng)員在比賽時(shí)擲鉛球的分解動(dòng)作如圖所示，若鉛球出手時(shí)速度大小約為10m/s，鉛球質(zhì)量為第3題圖A．25JB．250JC．70JD．270J第4題圖4．靜止在粗糙水平面上的物塊在水平向右的拉力作用下做直線運(yùn)動(dòng)，t＝4s時(shí)停下，其v-t圖象如圖所示，已知物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，則下列判斷正確的是()A．整個(gè)過(guò)程中拉力做的功等于物塊克服摩擦力做的功B．整個(gè)過(guò)程中拉力做的功等于零C．t＝2s時(shí)刻拉力的瞬時(shí)功率在整個(gè)過(guò)程中最大D．t＝1s到t＝3s這段時(shí)間內(nèi)拉力不做功第5題圖5．如圖，一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道如圖放置，三點(diǎn)POQ水平．一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開(kāi)始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道，質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí)，對(duì)軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小，用W表示質(zhì)點(diǎn)從P運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力所做的功，則()A．W＝eq\f(1,2)mgR，質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn)B．W>eq\f(1,2)mgR，質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)C．W＝eq\f(1,2)mgR，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離D．W<eq\f(1,2)mgR，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離6．甲、乙兩木塊僅在摩擦力作用下沿同一水平面滑動(dòng)，已知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，它們運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能－位移(Ek-x)關(guān)系如圖所示，則兩木塊運(yùn)動(dòng)的速度－時(shí)間(v-t)關(guān)系的圖象可能正確的是()第6題圖ABCD7．如圖所示，高H＝0.8m的桌面上固定一半徑R＝0.45m的四分之一光滑圓弧軌道AB，軌道末端B與桌面邊緣水平相切，地面上的C點(diǎn)位于B點(diǎn)的正下方．將一質(zhì)量m＝0.04kg的小球由軌道頂端A處?kù)o止釋放，g取10m(1)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。?2)小球落地點(diǎn)距C點(diǎn)的距離；(3)若加上如圖所示的恒定水平風(fēng)力，將小球由A處?kù)o止釋放，要使小球恰落在C點(diǎn)，作用在小球上的風(fēng)力應(yīng)為多大？第7題圖

8.如圖，AB為粗糙的長(zhǎng)直斜面，動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，與水平方向的夾角θ＝37°，BC為光滑水平面，CDE為光滑曲面，B、C兩接口處均光滑連接．D、E兩點(diǎn)離水平地面的高度分別為h1＝8.64m，h2＝4m．一質(zhì)量m＝0.20kg的滑塊由斜面上某一點(diǎn)P從靜止開(kāi)始下滑，在斜面上始終受一水平向右恒力F＝1N的作用，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)立即撤去拉力F，從P點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)共經(jīng)歷t＝3s．已知PB與BC長(zhǎng)度之和為32m．求：(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝(1)滑塊沿AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a和所用時(shí)間t1；(2)若水平向右恒力F大小可調(diào)，則恒力F在何范圍內(nèi)可使滑塊沿PB、BC運(yùn)動(dòng)越過(guò)曲面落地．某同學(xué)對(duì)第二問(wèn)的解答如下：若要使滑塊越過(guò)曲面落地，則離開(kāi)曲面E點(diǎn)時(shí)的速度至少為0.從P點(diǎn)至E點(diǎn)列出動(dòng)能定理．即可求得所需的最小恒力．請(qǐng)判斷該同學(xué)的解答是否正確，并說(shuō)明理由，若該同學(xué)解答錯(cuò)誤則求出正確的恒力范圍．第8題圖9．近來(lái)，我國(guó)多個(gè)城市開(kāi)始重點(diǎn)治理“中國(guó)式過(guò)馬路”行為．每年全國(guó)由于行人不遵守交通規(guī)則而引發(fā)的交通事故上萬(wàn)起，死亡上千人．只有科學(xué)設(shè)置交通管制，人人遵守交通規(guī)則，才能保證行人的生命安全．如圖所示，停車(chē)線AB與前方斑馬線邊界CD間的距離為23m．質(zhì)量8t、車(chē)長(zhǎng)7m的卡車(chē)以54km/h的速度向北勻速行駛，當(dāng)車(chē)前端剛駛第9題圖(1)若此時(shí)前方C處人行橫道路邊等待的行人就搶先過(guò)馬路，卡車(chē)司機(jī)發(fā)現(xiàn)行人，立即制動(dòng)，卡車(chē)受到的阻力為3×104N．求卡車(chē)的制動(dòng)距離；(2)若人人遵守交通規(guī)則，該車(chē)將不受影響地駛過(guò)前方斑馬線邊界CD.為確保行人安全，D處人行橫道信號(hào)燈應(yīng)該在南北向機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈變黃燈后至少多久變?yōu)榫G燈？課時(shí)作業(yè)(十九)動(dòng)能動(dòng)能定理及其應(yīng)用1.AD【解析】當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)，處于超重狀態(tài)，故A正確．由牛頓第三定律可知，人對(duì)電梯的壓力等于電梯對(duì)人的支持力，故B錯(cuò)誤．設(shè)人受的支持力為F，則有F－mg＝ma，上升高度h時(shí)，由動(dòng)能定理(F－mg)h＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，得Fh＝mgh＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，所以電梯對(duì)人做的功等于人增加的機(jī)械能，故C錯(cuò)D對(duì)．2．A【解析】由動(dòng)能定理mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)知，落地時(shí)速度v2的大小相等，故A正確．3．B【解析】對(duì)擲鉛球的過(guò)程，由動(dòng)能定理得對(duì)球做的功為：W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－0＝eq\f(1,2)×5×102J＝250J．故選B.4．A【解析】對(duì)物塊運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得WF－Wf＝0，即拉力做的功等于物塊克服摩擦力做的功，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；在0～1s時(shí)間內(nèi)，拉力恒定且大于摩擦力，物塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，速度增大，t＝1s時(shí)，速度最大，拉力的瞬時(shí)功率最大；t＝2s時(shí)，物塊勻速運(yùn)動(dòng)，拉力等于摩擦力，所以t＝2s時(shí)刻拉力的瞬時(shí)功率不是最大的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；t＝1s到t＝3s這段時(shí)間，物塊勻速運(yùn)動(dòng)，拉力做正功，摩擦力做負(fù)功，合外力做功為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．5．C【解析】根據(jù)動(dòng)能定理可得質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的動(dòng)能EkP＝mgR，在圓弧運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿半徑方向的合力提供所需的向心力即FN－mgsinθ＝meq\f(v2,R)，經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第三定律軌道對(duì)質(zhì)點(diǎn)的支持力FN與質(zhì)點(diǎn)對(duì)軌道的壓力FN′大小相等為4mg，由牛頓第二定律和向心力公式有：4mg－mg＝meq\f(veq\o\al(2,N),R)，得vN＝eq\r(3gR)，所以N點(diǎn)的動(dòng)能EkN＝eq\f(3,2)mgR，從P到N點(diǎn)過(guò)程由動(dòng)能定理可得：mg·2R－W＝eq\f(3,2)mgR－mgR，得克服摩擦力做功W＝eq\f(1,2)mgR，滑動(dòng)摩擦力Ff＝μFN，根據(jù)功能關(guān)系可知質(zhì)點(diǎn)克服摩擦力做功機(jī)械能減少，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性再結(jié)合前面可知從N到Q過(guò)程中的速度小于P到N過(guò)程中對(duì)應(yīng)高度的速度，軌道彈力小于P到N過(guò)程中對(duì)應(yīng)高度的彈力，軌道摩擦力小于P到N過(guò)程中對(duì)應(yīng)高度的摩擦力，故從N到Q質(zhì)點(diǎn)克服摩擦力做功WNQ＜W＝eq\f(1,2)mgR，由動(dòng)能定理可得：－mg·R－WNQ＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,Q)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,N)，得VQ＞0，仍會(huì)向上運(yùn)動(dòng)一段距離，選項(xiàng)C正確．第5題圖6．D【解析】質(zhì)量相同的甲、乙兩木塊僅在摩擦力作用下沿同一水平面滑動(dòng)，只有摩擦力做功，得：W＝fx，又：W＝Ek－Ek0，得：Ek＝Ek0－fx①由圖象和公式①可知，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同，Ek甲＞Ek乙甲、乙兩物體的質(zhì)量相同，所以v0甲＞v0乙甲乙兩物體在水平面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度a＝μg，相同，速度－時(shí)間圖象的斜率相同，則兩個(gè)物體的v-t圖象平行甲減速到零所用時(shí)間大于乙的時(shí)間，由圖示圖象可知，ABC錯(cuò)誤，D正確；故選D.7．(1)1.2N(2)1.2m(3)0.3N(1)小球由A運(yùn)動(dòng)至B，由動(dòng)能定理得mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)①在B點(diǎn)有FN－mg＝eq\f(mveq\o\al(2,0),R)②根據(jù)牛頓第三定律，軌道壓力大小FN′＝FN③聯(lián)①②③解得：FN′＝1.2N(2)小球從B點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向H＝eq\f(1,2)gt2④水平方向x＝v0t⑤解得：x＝1.2(3)設(shè)風(fēng)力大小為F，小球從A運(yùn)動(dòng)至B端，由動(dòng)能定理得mgR－FR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)⑥小球從B端運(yùn)動(dòng)至C處，水平位移x1＝0⑦x1＝v1t－eq\f(1,2)a1t2⑧水平方向F＝ma1⑨聯(lián)立④⑥⑦⑧⑨解得：F＝0.3N.8．(1)8m/s22s(2)該同學(xué)回答錯(cuò)誤．錯(cuò)誤1：至少滑到D點(diǎn)速度為0才可以越過(guò)曲面落地錯(cuò)誤2：在斜面上力F不能過(guò)大，否則物塊將離開(kāi)斜面運(yùn)動(dòng)0.5N＜F≤2.67【解析】(1)由牛頓第二定律Fcosθ＋mgsinθ－μN(yùn)＝ma①由垂直斜面方向受力平衡可得N＝mgcosθ－Fsinθ②聯(lián)立①②可得加速度a＝8m/ss＝s1＋s2＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＋a1t1(t－t1)得t1＝2s；(2)從P至D動(dòng)能定理WG＋WF＋Wf＝ΔEk，mg(s1sinθ－h(huán)1)＋F1s1cosθ－μ(mgcosθ－F1sinθ)s1＝0得F1＝0.5NF2sinθ＝mgcosθ得F2＝2.67N所以恒力F的范圍應(yīng)該為F1＜F≤F2即0.5N＜F≤2.67N.9．(1)30m(2)2s【解析】已知卡車(chē)質(zhì)量m＝8t＝8×103kg，初速度v0＝54(1)從制動(dòng)到停車(chē)阻力對(duì)卡車(chē)所做的功