2022届高考物理总复习 5-2 动能定理及其应用针对训练（含解析） 新人教版

2022届高考物理总复习 5-2 动能定理及其应用针对训练（含解析） 新人教版1小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图5222所示将两球由静止释放在各自轨迹的最低点()图5222AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的动能一定小于Q球的动能CP球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度解析：两个小球在等高的位置由静止释放，做圆周运动摆动到最低点，小球受到重力和绳子的拉力作用，拉力不做功，只有重力做功，机械能守恒设小球起始位置为零势能参考平面，则有E初E末，可知两个小球的机械能相等，则有EkEkEpmgl，mPmQ ，lPlQ ，无法比较P、Q的动能；由mvmgl得出v低，lPlQ，则有vPmQ，则有TPTQ；由an2g，可知anPanQ.答案：C2(多选)一物体从斜面底端以初动能E滑向斜面，返回到斜面底端的速度大小为v，克服摩擦力做的功为，若物体以初动能2E滑向斜面，则()A返回斜面底端时的动能为EB返回斜面底端时的动能为C返回斜面底端时的速度大小为2vD返回斜面底端时的速度大小为v解析：设斜面倾角为，斜面对物体的摩擦力为f，物体以初动能E滑向斜面时，在斜面上上升的最远距离为L1，则根据动能定理，在物体沿斜面上升的过程中有GL1sinfL10E，在物体沿斜面下降的过程中有GL1sinfL1，联立解得Gsin3f.同理，当物体以初动能2E滑向斜面时，在物体沿斜面上升的过程中有GL2sinfL202E，在物体沿斜面下降的过程中有GL2sinfL2E，联立解得EE，故A正确，B错误；由mv2，Emv2，得vv，故C错误，D正确答案：AD图52233(多选)如图5223所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，ACh.圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A；弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则圆环()A下滑过程中，加速度一直减小B下滑过程中，克服摩擦力做功为mv2C在C处，弹簧的弹性势能为mv2mghD上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度解析：下滑过程，A到B，加速度向下，加速度减小；B到C，加速度向上，加速度增大，A项错误；下滑A到C，根据动能定理，mghW摩擦力W弹力0上滑C到A，根据动能定理，mghW摩擦力W弹力0mv2两式联立，解得W摩擦力mv2，B项正确；以上两式联立，还可解得W弹力mghmv2，即弹性势能EpCmghmv2，所以C项错误；下滑，A到B，有mghABW摩擦力ABW弹力ABmv0，上滑，B到A，有mghABW摩擦力ABW弹力AB0mv，比较得vB上vB下，D项正确答案：BD图52244(2019年湖北沙市模拟)(多选)如图5224所示，将质量m01 kg的重物B悬挂在轻绳的一端，并放置在倾角为30、固定在水平地面的斜面上，轻绳平行于斜面，重物B与斜面间的动摩擦因数.轻绳跨过质量不计的光滑定滑轮，其另一端系一质量m0.5 kg的小圆环A，圆环套在竖直固定的光滑直杆上，滑轮中心与直杆的距离为l4 m现将圆环A从与定滑轮等高处由静止释放，不计空气阻力，直杆和斜面足够长，g取10 m/s2.下列判断正确的是()A圆环下降的过程中，轻绳的张力大小始终等于10 NB圆环能下降的最大距离为hm mC圆环速度最大时，轻绳与直杆的夹角为30D若增加圆环质量使m1 kg，再重复题述过程，则圆环在下降过程中，重力做功的功率一直在增大解析：由题图可知，一开始竖直方向圆环A只受重力，所以圆环A先向下做加速运动，后做减速运动，直至停止，重物B也是先加速后减速，而重物B受到的重力、支持力和摩擦力都保持不变，所以绳子对重物B的拉力必定是变化的，故A错误；设圆环A下降的最大距离为hm，则重物B上升的高度为h1(l)sin30，对圆环A和重物B组成的系统，由动能定理得mghmm0gh1m0gh1cos300，解得hmm，故B正确；当圆环A在下滑过程中受力平衡时速度最大，则此时重物B的加速度也是0，绳子的拉力就等于重物B的重力向下的分力与摩擦力的和，即FTm0gsin30m0gcos3010 N，设此时拉圆环A的绳子与竖直方向的夹角是，则在竖直方向上有FTcosmg，代入数据解得60，故C错误；若增加圆环A的质量使m1 kg，再重复题述过程，则圆环A的重力大于重物B的重力沿斜面向下的分力与摩擦力的和，则圆环A将一直向下做加速运动，其重力做功的功率一直增大，故D正确答案：BD5如图5225甲所示，长为4 m的水平轨道AB与半径为R0.6 m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接，有一质量为1 kg的滑块(大小不计)，从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化的关系如图5225乙所示，滑块与AB间的动摩擦因数为0.25，与BC间的动摩擦因数未知，g取10 m/s2.求：图5225(1)滑块到达B处时的速度大小；(2)滑块在水平轨道AB上运动前2 m过程所用的时间；(3)若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C，则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少？解析：(1)对滑块从A到B的过程，由动能定理得F1x1F3x3mgxmv代入数值解得vB2 m/s.(2)在前2 m内，有F1mgma，且x1at，解得t1 s.(3)当滑块恰好能到达最高点C时，有：mgm对滑块从B到C的过程，由动能定理得：Wfmg2Rmvmv代入数值得Wf5 J，即克服摩擦力做的功为5 J.答案：(1)2 m/s(2) s(3)5 J