2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)14動能和動能定理重力做功與重力勢能練習(xí)含解析

PAGE15-考點(diǎn)14動能和動能定理重力做功與重力勢能題組一基礎(chǔ)小題1．關(guān)于動能的理解，下列說法錯(cuò)誤的是()A．動能是機(jī)械能的一種表現(xiàn)形式，凡是運(yùn)動的物體都具有動能B．物體的動能不能為負(fù)值C．肯定質(zhì)量的物體動能變更時(shí)，速度肯定變更，但速度變更時(shí)，動能不肯定變更D．動能不變的物體，肯定處于平衡狀態(tài)答案D解析動能是機(jī)械能的一種表現(xiàn)形式，運(yùn)動的物體都具有動能，故A正確；依據(jù)Ek＝eq\f(1,2)mv2知，質(zhì)量為正值，速度的平方為正值，則物體的動能不能為負(fù)值，故B正確；肯定質(zhì)量的物體，動能變更時(shí)，則速度的大小肯定變更，所以速度肯定變更，但是速度變更時(shí)，動能不肯定變更，比如物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，速度方向變更，大小不變，其動能不變，故C正確；動能不變的物體，速度的方向可能變更，則不肯定處于平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的，故選D。2．物體A和B的質(zhì)量相等，A置于光滑的水平面上，B置于粗糙的水平面上，起先時(shí)都處于靜止?fàn)顟B(tài)，在相同的恒力F作用下移動相同的距離L，如圖所示，則()A．力F對A做的功較多B．力F對B做的功較多C．力F對A、B做的功一樣多D．A和B獲得的動能相等答案C解析由W＝Fs知，恒力的大小相同，A、B兩物體的位移也相同，所以恒力對兩物體做的功一樣多，故C正確，A、B錯(cuò)誤；依據(jù)動能定理可得，B置于粗糙的水平面上，摩擦力對其做負(fù)功，A置于光滑水平面上，摩擦力對其不做功，則B的動能變更少，B獲得的動能小于A的動能，故D錯(cuò)誤。3.如圖所示，一質(zhì)量為m的小球用長為L的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平力F的作用下，從位置甲處緩慢移動到乙處。已知θ＝60°，重力加速度為g，則力F所做的功為()A.eq\f(1,2)mgL B.eq\f(\r(3),2)mgLC.eq\f(1,2)FL D.eq\f(\r(3),2)FL答案A解析小球從甲處到乙處的過程重力和拉力做功，運(yùn)用動能定理得：WF－mgL(1－cosθ)＝0，解得水平力F做功的大小為：WF＝mgL(1－cosθ)＝eq\f(1,2)mgL，故選A。4．在籃球賽中常常有這樣的場面：在競賽即將結(jié)束時(shí)，運(yùn)動員把球投出且精確命中，獲得成功。設(shè)運(yùn)動員投籃過程中對籃球做的功為W，出手時(shí)籃球的高度為h1，籃框距地面的高度為h2，籃球的質(zhì)量為m，不計(jì)空氣阻力，則籃球進(jìn)框時(shí)的動能為()A．mgh1＋mgh2－W B．W＋mgh2－mgh1C．W＋mgh1－mgh2 D．mgh2－mgh1－W答案C解析人在投籃過程中，球受重力和人的作用力，已知人對球做的功為W，重力對球做的功為－mg(h2－h(huán)1)，則由動能定理可得：W－mg(h2－h(huán)1)＝Ek，故籃球進(jìn)框時(shí)的動能為W＋mgh1－mgh2，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。5.奧運(yùn)會競賽項(xiàng)目撐桿跳高如圖所示，下列說法不正確的是()A．加速助跑過程中，運(yùn)動員的動能增加B．起跳上升過程中，桿的彈性勢能始終增加C．起跳上升過程中，運(yùn)動員的重力勢能增加D．越過橫桿后下落過程中，運(yùn)動員的重力勢能削減，動能增加答案B解析加速助跑過程中，運(yùn)動員的速度越來越大，故其動能增加，A正確；從運(yùn)動員撐桿起跳到越過橫桿的過程中，桿的彈性形變先增大后減小，所以桿的彈性勢能先增大后減小，故B錯(cuò)誤；起跳上升過程中，運(yùn)動員的高度始終增加，故其重力勢能增加，C正確；越過橫桿后下落過程中，只有重力做功，重力做正功，故運(yùn)動員的重力勢能削減，動能增加，D正確。本題選不正確的，故選B。6.如圖所示，運(yùn)動員跳傘將經(jīng)驗(yàn)加速下降和減速下降兩個(gè)過程，在這兩個(gè)過程中，下列說法正確的是()A．運(yùn)動員先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)B．空氣浮力對系統(tǒng)始終做負(fù)功C．加速下降時(shí)，重力做的功大于系統(tǒng)重力勢能的減小量D．隨意相等的時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)重力勢能的減小量相等答案B解析由于運(yùn)動員跳傘將經(jīng)驗(yàn)加速下降和減速下降兩個(gè)過程，其加速度先向下后向上，故運(yùn)動員先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；運(yùn)動員向下運(yùn)動的過程中，空氣浮力的方向與運(yùn)動方向相反，始終對系統(tǒng)做負(fù)功，故B正確；無論以什么運(yùn)動狀態(tài)運(yùn)動，重力做的功都等于系統(tǒng)重力勢能的減小量，故C錯(cuò)誤；重力做的功：W＝mgh，由于運(yùn)動員做變速運(yùn)動，相等時(shí)間內(nèi)豎直向下運(yùn)動的位移不相等，所以隨意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功不相等，即隨意相等的時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)重力勢能的減小量不相等，故D錯(cuò)誤。7.(多選)一輛汽車做直線運(yùn)動，其v-t圖象如圖所示。圖中α<β，若汽車牽引力做功為W，平均功率為P，汽車加速過程和減速過程中克服摩擦力做功分別為W1和W2，平均功率分別為P1、P2，則()A．W＝W1＋W2 B．W1>W2C．P＝P1 D．P1＝P2答案ABD解析由動能定理可知W－W1－W2＝0，故W＝W1＋W2，A正確；由題圖可知，加速過程的位移要大于減速過程的位移，因摩擦力不變，故加速過程摩擦力所做的功大于減速過程摩擦力所做的功，即W1>W2，故B正確；因加速和減速運(yùn)動中，平均速度相等，故由P＝Fv可知，加速和減速過程中摩擦力的平均功率相等，即P1＝P2，由功能關(guān)系可知W＝Pt1＝P1t1＋P2t2，而P1＝P2，故P≠P1，C錯(cuò)誤，D正確。8.如圖所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點(diǎn)。將小球拉至A點(diǎn)，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球，當(dāng)小球運(yùn)動到O點(diǎn)正下方與A點(diǎn)的豎直高度差為h的B點(diǎn)時(shí)，速度大小為v。已知重力加速度為g，下列說法正確的是()A．小球運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)的動能等于mghB．小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)重力勢能削減eq\f(1,2)mv2C．小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)克服彈力做的功為mghD．小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能為mgh－eq\f(1,2)mv2答案D解析小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程重力勢能削減mgh，小球削減的重力勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能和彈簧的彈性勢能，所以小球運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)的動能小于mgh，故A、B錯(cuò)誤；依據(jù)動能定理得：mgh＋W彈＝eq\f(1,2)mv2，所以由A至B小球克服彈力做的功為mgh－eq\f(1,2)mv2，故C錯(cuò)誤；彈簧彈力做功量度彈性勢能的變更，所以小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能為mgh－eq\f(1,2)mv2，故D正確。9.(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下，從山坡底部A處由靜止起運(yùn)動至高為h的坡頂B，獲得速度為v，A、B的水平距離為s。下列說法正確的是()A．小車克服重力所做的功是mghB．合力對小車做的功是eq\f(1,2)mv2C．推力對小車做的功是Fs－mghD．小車克服阻力做的功是eq\f(1,2)mv2＋mgh－Fs答案AB解析重力做功只與物體的初末位置的高度差有關(guān)，故小車克服重力所做的功是mgh，A正確；對小車從A運(yùn)動到B的過程中運(yùn)用動能定理得，合力對小車做的功為：W＝eq\f(1,2)mv2，故B正確；因?yàn)橥屏楹懔?，故WF＝Fs，故C錯(cuò)誤；由動能定理得：WF－mgh＋Wf＝eq\f(1,2)mv2，可得阻力對小車做的功為Wf＝eq\f(1,2)mv2－Fs＋mgh，小車克服阻力做的功為Fs－eq\f(1,2)mv2－mgh，故D錯(cuò)誤。題組二高考小題10．(2024·全國卷Ⅱ)如圖，某同學(xué)用繩子拉動木箱，使它從靜止起先沿粗糙水平路面運(yùn)動至具有某一速度，木箱獲得的動能肯定()A．小于拉力所做的功B．等于拉力所做的功C．等于克服摩擦力所做的功D．大于克服摩擦力所做的功答案A解析木箱受力如圖所示：木箱在移動的過程中有兩個(gè)力做功，拉力做正功，摩擦力做負(fù)功，依據(jù)動能定理可知即：WF－Wf＝eq\f(1,2)mv2－0，所以動能小于拉力做的功，故A正確；無法比較動能與摩擦力做功的大小，C、D錯(cuò)誤。11．(2024·四川高考)韓曉鵬是我國首位在冬奧會雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動員。他在一次自由式滑雪空中技巧競賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對他做功1900J，他克服阻力做功100J。韓曉鵬在此過程中()A．動能增加了1900JB．動能增加了2000JC．重力勢能減小了1900JD．重力勢能減小了2000J答案C解析由動能定理可知，ΔEk＝1900J－100J＝1800J，故A、B錯(cuò)誤；重力勢能的削減量等于重力做的功，故C正確，D錯(cuò)誤。12．(2024·全國卷Ⅱ)如圖，半圓形光滑軌道固定在水平地面上，半圓的直徑與地面垂直。一小物塊以速度v從軌道下端滑入軌道，并從軌道上端水平飛出，小物塊落地點(diǎn)到軌道下端的距離與軌道半徑有關(guān)，此距離最大時(shí)對應(yīng)的軌道半徑為(重力加速度大小為g)()A.eq\f(v2,16g) B.eq\f(v2,8g)C.eq\f(v2,4g) D.eq\f(v2,2g)答案B解析設(shè)小物塊的質(zhì)量為m，滑到軌道上端時(shí)的速度為v1。小物塊上滑過程中，由動能定理有－2mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)mv2①小物塊從軌道上端水平飛出，做平拋運(yùn)動，設(shè)水平位移為x，下落時(shí)間為t，有2R＝eq\f(1,2)gt2②x＝v1t③聯(lián)立①②③式整理得x2＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v2,2g)))2－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4R－\f(v2,2g)))2可得x有最大值eq\f(v2,2g)，對應(yīng)的軌道半徑R＝eq\f(v2,8g)。故選B。13．(2024·全國卷Ⅲ)從地面豎直向上拋出一物體，物體在運(yùn)動過程中除受到重力外，還受到一大小不變、方向始終與運(yùn)動方向相反的外力作用。距地面高度h在3m以內(nèi)時(shí)，物體上升、下落過程中動能Ek隨h的變更如圖所示。重力加速度取10m/s2。該物體的質(zhì)量為()A．2kg B．1.5kgC．1kg D．0.5kg答案C解析畫出運(yùn)動示意圖如圖，設(shè)阻力大小為f，據(jù)動能定理知，A→B(上升過程)：EkB－EkA＝－(mg＋f)hC→D(下落過程)：EkD－EkC＝(mg－f)h聯(lián)立以上兩式，解得物體的質(zhì)量m＝1kg，C正確。14．(2024·江蘇高考)從地面豎直向上拋出一只小球，小球運(yùn)動一段時(shí)間后落回地面。忽視空氣阻力，該過程中小球的動能Ek與時(shí)間t的關(guān)系圖象是()答案A解析小球做豎直上拋運(yùn)動時(shí)，速度v＝v0－gt，依據(jù)動能Ek＝eq\f(1,2)mv2得Ek＝eq\f(1,2)m(v0－gt)2，故圖象A正確。15．(2024·浙江高考)(多選)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μ。質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止起先自由下滑，經(jīng)過上、下兩段滑道后，最終恰好靜止于滑道的底端(不計(jì)滑草車在兩段滑道交接處的能量損失，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)。則()A．動摩擦因數(shù)μ＝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mghD．載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為eq\f(3,5)g答案AB解析滑草車受力分析如圖所示，設(shè)其在B點(diǎn)處有最大速度v，在上、下兩段所受摩擦力大小分別為f1、f2，f1＝μmgcos45°f2＝μmgcos37°整個(gè)過程由動能定理列方程：mg·2h－f1·eq\f(h,sin45°)－f2·eq\f(h,sin37°)＝0①解得：μ＝eq\f(6,7)，A正確；滑草車在上段滑道運(yùn)動過程由動能定理列方程：mgh－f1·eq\f(h,sin45°)＝eq\f(1,2)mv2②解得：v＝eq\r(\f(2gh,7))，B正確；由①式知：Wf＝2mgh，C錯(cuò)誤；在下段滑道上，由牛頓其次定律得：mgsin37°－μmgcos37°＝ma2，解得：a2＝－eq\f(3,35)g，故D錯(cuò)誤。題組三模擬小題16．(2024·四川南充三診)(多選)將一小球從某一高度由靜止釋放，小球著地速度為v，設(shè)小球在運(yùn)動過程中受到的空氣阻力與小球的速度大小成正比，已知小球的質(zhì)量為m，重力加速度為g。則小球下落過程中()A．重力做功的平均功率小于mgeq\f(v,2)B．重力做功的平均功率大于mgeq\f(v,2)C．減小的重力勢能小于eq\f(1,2)mv2D．減小的重力勢能大于eq\f(1,2)mv2答案BD解析由于小球在運(yùn)動過程中受到的空氣阻力與小球的速度大小成正比，可知小球做加速度減小的加速運(yùn)動，結(jié)合如圖所示v-t圖象可知，小球下落到地面的位移大于eq\f(v,2)t，則重力做功的平均功率eq\x\to(P)>eq\f(mg\f(v,2)t,t)＝mgeq\f(v,2)，A錯(cuò)誤，B正確；依據(jù)動能定理WG－Wf＝eq\f(1,2)mv2(Wf為小球克服阻力做的功)，則WG＝Wf＋eq\f(1,2)mv2>eq\f(1,2)mv2，即小球減小的重力勢能大于eq\f(1,2)mv2，C錯(cuò)誤，D正確。17．(2024·海南期末)(多選)汽車從靜止起先沿平直馬路做勻加速運(yùn)動，設(shè)汽車所受阻力與速度成正比，則在發(fā)動機(jī)的功率達(dá)到額定值之前的一段時(shí)間內(nèi)，下列關(guān)于汽車運(yùn)動的位移x、動能Ek、牽引力F和發(fā)動機(jī)的輸出功率P與時(shí)間t的關(guān)系圖象可能正確的是()答案CD解析汽車從靜止起先沿平直馬路做勻加速運(yùn)動，則由x＝eq\f(1,2)at2可知，A錯(cuò)誤；動能Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)ma2t2，B錯(cuò)誤；汽車所受阻力與速度成正比，得f＝kv＝kat，則由牛頓其次定律：F－kat＝ma，即F＝ma＋kat，C正確；發(fā)動機(jī)的輸出功率P＝Fv＝(ma＋kat)at＝ma2t＋ka2t2，D正確。18．(2024·福建南平二模)(多選)如圖所示，豎直放置的eq\f(1,4)圓弧軌道，O為圓心，AO水平。兩相同小球a、b分別從圓周上的A、B兩點(diǎn)水平拋出，兩小球均能到達(dá)C點(diǎn)(位于O點(diǎn)正下方)，OB連線與豎直方向的夾角θ＝60°，不考慮空氣阻力的影響，以下說法正確的是()A．a(chǎn)、b兩球到達(dá)C點(diǎn)的時(shí)間之比為eq\r(2)∶1B．a(chǎn)、b兩球到達(dá)C點(diǎn)的過程中，動能增加量之比為eq\r(2)∶1C．a(chǎn)、b兩球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率之比為eq\r(2)∶1D．a(chǎn)、b兩球到達(dá)C點(diǎn)的過程中，速度增量之比為2∶1答案AC解析由圖可知，A、B兩點(diǎn)到C點(diǎn)的豎直高度之比為2∶1，由t＝eq\r(\f(2h,g))可知，a、b兩球到達(dá)C點(diǎn)的時(shí)間之比為eq\r(2)∶1，A正確；a、b兩球到達(dá)C點(diǎn)的過程中，由動能定理：ΔEk＝mgh，可知?jiǎng)幽茉黾恿恐葹?∶1，B錯(cuò)誤；a、b兩球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率P＝mgvy＝mg2t，則瞬時(shí)功率之比為eq\r(2)∶1，C正確；速度增量Δv＝gt，則a、b兩球到達(dá)C點(diǎn)的過程中，速度增量之比為eq\r(2)∶1，D錯(cuò)誤。19．(2024·內(nèi)蒙古期末)(多選)如圖所示，一塊長木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物體A，現(xiàn)以恒定的外力拉B，由于A、B間摩擦力的作用，A將在B上滑動，以地面為參考系，A、B都向前移動一段距離。在此過程中()A．外力F做的功等于A和B的動能的增量B．B對A的摩擦力所做的功，等于A的動能的增量C．A對B的摩擦力所做的功，等于B對A的摩擦力所做的功D．外力F對B做的功等于B的動能的增量與B克服摩擦力所做的功之和答案BD解析A對B的摩擦力與B對A的摩擦力是一對作用力與反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑動，A、B對地的位移不等，故二者做功不等，C錯(cuò)誤；依據(jù)能量守恒定律，外力F做的功等于A和B動能的增量與摩擦力做功產(chǎn)生的熱量之和，A錯(cuò)誤，對A，依據(jù)動能定理，則有B對A的摩擦力所做的功，等于A的動能的增量，故B正確；對B，依據(jù)動能定理，WF－Wf＝ΔEkB，Wf為B克服摩擦力所做的功，得WF＝ΔEkB＋Wf，即外力F對B做的功等于B的動能增量與B克服摩擦力所做的功之和，故D正確。20．(2024·寧夏銀川期末)(多選)放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內(nèi)其速度與時(shí)間的圖象和該拉力的功率與時(shí)間的圖象分別如圖所示。下列說法正確的是()A．0～6s內(nèi)物體的位移大小為30mB．2～6s內(nèi)拉力做的功為40JC．合外力在0～6s內(nèi)做的功與在0～2s內(nèi)做的功相等D．滑動摩擦力的大小為5N答案ABC解析v-t圖象與t軸所圍成的面積即為物體在這段時(shí)間內(nèi)的位移，可求得0～6s內(nèi)物體的位移大小為30m，A正確；2～6s內(nèi)拉力的功率恒定，則拉力做的功W＝Pt＝40J，B正確；合外力所做的功等于動能的變更量，C正確；勻速時(shí)，拉力與摩擦力相等，有P＝Fv＝fv，得：f＝eq\f(P,v)＝eq\f(10,6)N＝eq\f(5,3)N，D錯(cuò)誤。題組一基礎(chǔ)大題21.如圖所示，質(zhì)量M＝50kg的運(yùn)動員在進(jìn)行體能訓(xùn)練時(shí)，腰部系著一不行伸長的輕繩，繩另一端連接質(zhì)量m＝11kg的輪胎。當(dāng)運(yùn)動員由靜止起先沿水平跑道勻加速奔跑時(shí)，繩的拉力大小為70N，繩與跑道的夾角為37°，5s末繩突然斷裂。輪胎與跑道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，空氣阻力不計(jì)，已知sin37°＝0.6，g＝10m/s2。求：(1)運(yùn)動員的加速度大小；(2)3s末運(yùn)動員克服繩拉力做功的功率；(3)整個(gè)過程中輪胎克服摩擦力做的功。答案(1)2m/s2(2)336W(3)1400J解析(1)對輪胎受力分析，由牛頓其次定律得：Tcos37°－f＝maN＋Tsin37°＝mgf＝μN(yùn)解得：a＝2m/s2。(2)3s末運(yùn)動員的速度為：v＝at1＝6m/s3s末運(yùn)動員克服繩拉力做功的功率為：P＝Tvcos37°＝336W。(3)加速過程輪胎的位移為：x＝eq\f(1,2)at2＝25m全程對輪胎由動能定理得：WT－Wf＝0則有：Wf＝WT＝Txcos37°＝1400J。22.如圖所示，一根直桿與水平面成θ＝37°角，桿上套有一個(gè)小滑塊，桿底端N處有一彈性擋板，板面與桿垂直?，F(xiàn)將滑塊拉到M點(diǎn)由靜止釋放，滑塊與擋板碰撞后以原速率彈回。已知M、N兩點(diǎn)間的距離d＝0.5m，滑塊與桿之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，g＝10m/s2。取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)滑塊第一次下滑的時(shí)間t；(2)滑塊與擋板第一次碰撞后上滑的最大距離x；(3)滑塊在直桿上滑過的總路程s。答案(1)0.5s(2)0.25m(3)1.5m解析(1)滑塊下滑時(shí)，由牛頓其次定律得mgsinθ－μmgcosθ＝ma，解得加速度a＝4.0m/s2又d＝eq\f(1,2)at2得滑塊第一次下滑的時(shí)間t＝0.5s。(2)滑塊第一次與擋板相碰時(shí)的速率v＝at＝2m/s上滑時(shí)，由動能定理得：－(mgsinθ＋μmgcosθ)x＝0－eq\f(1,2)mv2，解得x＝0.25m。(3)滑塊最終停在擋板處，由動能定理得mgdsinθ－μmgcosθs＝0，解得總路程s＝1.5m。題組二高考大題23．(2024·天津高考)我國將于2024年舉辦冬奧會，跳臺滑雪是其中最具欣賞性的項(xiàng)目之一。如圖所示，質(zhì)量m＝60kg的運(yùn)動員從長直助滑道AB的A處由靜止起先以加速度a＝3.6m/s2勻加速滑下，到達(dá)助滑道末端B時(shí)速度vB＝24m/s，A與B的豎直高度差H＝48m。為了變更運(yùn)動員的運(yùn)動方向，在助滑道與起跳臺之間用一段彎曲滑道連接，其中最低點(diǎn)C處旁邊是一段以O(shè)為圓心的圓弧。助滑道末端B與滑道最低點(diǎn)C的高度差h＝5m，運(yùn)動員在B、C間運(yùn)動時(shí)阻力做功W＝－1530J，取g＝10m/s2。(1)求運(yùn)動員在AB段下滑時(shí)受到阻力Ff的大??；(2)若運(yùn)動員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍，則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大。答案(1)144N(2)12.5m解析(1)運(yùn)動員在AB上做初速度為零的勻加速運(yùn)動，設(shè)AB的長度為x，則有veq\o\al(2,B)＝2ax①由牛頓其次定律有mgeq\f(H,x)－Ff＝ma②聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)解得Ff＝144N。③(2)設(shè)運(yùn)動員到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為vC，在由B到達(dá)C的過程中，由動能定理有mgh＋W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)④設(shè)運(yùn)動員在C點(diǎn)所受的支持力為FN，由牛頓其次定律有FN－mg＝meq\f(v\o\al(2,C),R)⑤由運(yùn)動員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍，聯(lián)立④⑤式，代入數(shù)據(jù)解得R＝12.5m。24．(2024·浙江高考)如圖所示，用一塊長L1＝1.0m的木板在墻和桌面間架設(shè)斜面，桌子高H＝0.8m，長L2＝1.5m。斜面與水平桌面的夾角θ可在0～60°間調(diào)整后固定。將質(zhì)量m＝0.2kg的小物塊從斜面頂端靜止釋放，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.05，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ2，忽視物塊在斜面與桌面交接處的能量損失。(重力加速度取g＝10m/s2；最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(1)求θ角增大到多少時(shí)，物塊能從斜面起先下滑；(用正切值表示)(2)當(dāng)θ角增大到37°時(shí)，物塊恰能停在桌面邊緣，求物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2；(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(3)接著增大θ角，發(fā)覺θ＝53°時(shí)物塊落地點(diǎn)與墻面的距離最大，求此最大距離xm。答案(1)tanθ≥0.05(2)0.8(3)1.9m解析(1)為使小物塊下滑，mgsinθ≥μ1mgcosθθ滿意的條件：tanθ≥0.05。(2)物塊克服摩擦力做功Wf＝μ1mgL1cosθ＋μ2mg(L2－L1cosθ)由動能定理得mgL1sinθ－Wf＝0代入數(shù)據(jù)得μ2＝0.8。(3)物塊從斜面頂端靜止釋放到桌面邊緣的過程，由動能定理得mgL1sinθ－Wf＝eq\f(1,2)mv2代入數(shù)據(jù)得v＝1m/s由平拋運(yùn)動規(guī)律知H＝eq\f(1,2)gt2t＝0.4sx1＝vt解得x1＝0.4mxm＝x1＋L2＝1.9m。題組三模擬大題25．(2024·山東臨沂二模)狗拉雪橇是人們寵愛的滑雪嬉戲。已知雪橇與水平雪道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，人和雪橇的總質(zhì)量m＝50kg。在嬉戲過程中狗用水平方向的力拉雪橇，使雪橇由靜止起先運(yùn)動。人和雪橇的動能Ek與其發(fā)生的