2019年高考物理一轮复习 专题6.4 动能定理的运用千题精练.doc

专题6.4 动能定理的运用一选择题1、(2017江西三市六校联考)如图所示，两质量均为m1 kg的小球1、2(可视为质点)用长为L1.0 m的轻质杆相连，水平置于光滑水平面上，且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触，现用力F竖直向上拉动小球1，当杆与竖直墙壁夹角37时，小球2的速度大小v1.6 m/s，sin 370.6，g10 m/s2，则此过程中外力F所做的功为()A8 J B8.72 JC10 J D9.28 J【参考答案】C2取水平地面为重力势能零点一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能为重力势能的3倍不计空气阻力该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()A.B.C. D.【参考答案】B【名师解析】平抛运动过程中，物体的机械能守恒，初始状态时动能为势能的3倍，而落地时势能全部转化成动能，可以知道平抛初动能与落地瞬间动能之比为34，那么落地时，水平速度与落地速度的比值为2，那么落地时速度与水平方向的夹角为，选项A、C、D错，B正确3(2016赣南五校高三第一次考试)2015年7月底，国际奥委会投票选出2022年冬奥会承办城市为北京。跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一，跳台滑雪可抽象为在斜坡上的平抛运动，如图所示，设可视为质点的滑雪运动员，从斜坡顶端O处以初速度v0水平抛出，在运动过程中恰好通过P点，OP与水平方向夹角为37，则滑雪运动员到达P点时的动能与从O点抛出时的动能比值为(不计空气阻力，sin 370.6，cos 370.8)()A. B. C. D.【参考答案】C4(2016山东济宁高三月考)子弹的速度为v，打穿一块固定的木块后速度刚好变为零。若木块对子弹的阻力为恒力，那么当子弹射入木块的深度为其厚度的三分之一时，子弹的速度是()A.v B.v C.v D.v【参考答案】D【名师解析】设木块的厚度为d，木块对子弹的作用力为F，打穿木块时，由动能定理得，Fd0mv2；打穿其厚度的三分之一时，由动能定理得：Fmv2mv2，联立解得vv，故选项D正确。5升降机底板上放一质量为100 kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m时速度达到4 m/s，则此过程中(g取10 m/s2)()A升降机对物体做功5 800 JB合外力对物体做功5 800 JC物体的重力势能增加500 JD物体的机械能增加800 J【参考答案】A6.(2016山西四校联考)如图所示，倾角为的光滑斜面足够长，一质量为m的小物体，在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从斜面底端沿斜面向上做匀加速直线运动，经过时间t，力F做功为60 J，此后撤去力F，物体又经过相同的时间t回到斜面底端，若以底端的平面为零势能参考面，则下列说法正确的是()A物体回到斜面底端的动能为60 JB恒力F2mgsin C撤去力F时，物体的重力势能是45 JD动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之前【参考答案】AC【名师解析】由题设条件可知：前后两段小物体的运动的位移大小相等，方向相反，则由牛顿第二定律和运动学公式可得，x0t2(t2gsin t2)，解得，Fmgsin ，选项B错误；由题设条件知，Fx0mgx0sin 60 J，则此过程中重力做的功为WGmgx0sin 45 J，撤去力F时，物体的重力势能是45 J，选项C正确；全程由动能定理可得：Fx0Ek0，则物体回到斜面底端的动能Ek0为60 J，选项A正确；撤去力F时，物体的重力势能为45 J，动能为15 J，此后只有重力做功，机械能守恒，故动能与势能相等，且都为30 J时在撤去力F前、后都存在，选项D错误。7.(2016山西运城高三月考)如图所示，质量为m的滑块从h高处的a点沿圆弧轨道ab滑入水平轨道bc，滑块与轨道的动摩擦因数相同，滑块在a、c两点时的速度大小均为v，ab弧长与bc长度相等，空气阻力不计，则滑块从a到c的运动过程中()A小球的动能始终保持不变B小球在bc过程克服阻力做的功一定等于mghC小球经b点时的速度小于D小球经b点时的速度等于【参考答案】C8(2016辽宁大连高三月考)如图所示，与水平面夹角为锐角的斜面底端A向上有三个等间距点B、C和D，即ABBCCD，D点距水平面高为h。小滑块以某一初速度从A点出发，沿斜面向上运动。若斜面光滑，则滑块到达D位置时速度为零；若斜面AB部分与滑块有处处相同的摩擦，其余部分光滑，则滑块上滑到C位置时速度为零，然后下滑。已知重力加速度为g，则在AB有摩擦的情况下()A从C位置返回到A位置的过程中，克服阻力做功为mghB滑块从B位置返回到A位置的过程中，动能变化为零C滑块从C位置返回到B位置时的动能为mghD滑块从B位置返回到A位置时的动能为mgh【参考答案】BC9(2016山东济南高三月考)某物块以80 J初动能从固定斜面底端上滑，以斜面底端为零势能参考平面，到达最高点时物块的重力势能为60 J。物块在斜面上滑动过程中，当动能和势能恰好相等时，其机械能可能为()A. J B. J C20 J D48 J【参考答案】A【名师解析】设斜面的倾角为，物块从底端上滑到最高点的位移为x，物块的质量为m，物块受到的滑动摩擦力为Ff，由动能定理可得，mgxsin Ffx0Ek0，又物块在最高点的重力势能Epmgxsin 60 J，解得，Ffx20 J，mgsin 3Ff；若物块上滑距离为x1时，其动能和重力势能相等，有2mgx1sin Ffx1Ek0，联立解得，x1x。由功能关系得，E2mgx1sin 2mgxsin J，A正确。10. (多选)如图1所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由v1增加到v2时，上升高度为H，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是()图1A.对物体，动能定理的表达式为WNmv，其中WN为支持力的功B.对物体，动能定理的表达式为W合0，其中W合为合力的功C.对物体，动能定理的表达式为WNmgHmvmv，其中WN为支持力的功D.对电梯，其所受合力做功为MvMv【参考答案】CD11.如图2所示，小物块从倾角为的倾斜轨道上A点由静止释放滑下，最终停在水平轨道上的B点，小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同，A、B两点的连线与水平方向的夹角为，不计物块在轨道转折时的机械能损失，则动摩擦因数为()图2A.tan B.tan C.tan() D.tan()【参考答案】B二计算题1（8分）如图，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段铺设特殊材料，调节其初始长度为l，水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然伸长状态。可视为质点的小物块从轨道右侧A点以初速度v0冲上轨道，通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧，并被弹簧以原速率弹回。已知R04 m，l25m，v06ms，物块质量m1kg，与PQ段间的动摩擦因数04，轨道其它部分摩擦不计。取g10ms2求：（1）物块第一次经过圆轨道最高点B时对轨道的压力；（2）物块仍以v0从右侧冲上轨道，调节PQ段的长度l，当l长度是多少时，物块恰能不脱离轨道返回A点继续向右运动【名师解析】（4分）（1）对物块，首次从A到B，有 在B点，有： 解得：根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为40N，方向竖直向上。2.如图所示是某次四驱车比赛的轨道某一段。张华控制的四驱车（可视为质点），质量，额定功率为。张华的四驱车到达水平平台上A点时速度很小（可视为0），此时启动四驱车的发动机并直接使发动机的功率达到额定功率，一段时间后关闭发动机。当四驱车由平台边缘B点飞出后，恰能沿竖直光滑圆弧轨道CDE上C点的切线方向飞入圆形轨道，且此时的速度大小为，并从轨道边缘E点竖直向上飞出，离开E以后上升的最大高度为。已知AB间的距离，四驱车在AB段运动时的阻力恒为。重力加速度取，不计空气阻力，求：（1）发动机在水平平台上工作的时间；（2）四驱车对圆弧轨道的最大压力。【参考答案】（1）；（2）【名师解析】（1）滑块滑到B点时的速度VB=VCcos53=50.6m/s=3m/s。从A到B，由动能定理，Pt-fL=mVB2，解得;t=1.5s.（2）从C点运动到最高过程中，只有重力做功，所以机械能守恒，有：(3分)圆轨道的半径，设四驱车到达D点时对轨道的压力最大，四驱车在D点速度为，从C到D过程中机械能守恒，有： ，(3分)代入数据得，四驱车对轨道的最大压力。(1分)