《(新課標(biāo))2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第五章 第二講 動(dòng)能定理及其應(yīng)用練習(xí)(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第五章 第二講 動(dòng)能定理及其應(yīng)用練習(xí)(含解析)(6頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、動(dòng)能定理及其應(yīng)用
[A組·基礎(chǔ)題]
1.(2016·四川卷)韓曉鵬是我國(guó)首位在冬奧會(huì)雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動(dòng)員.他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離,重力對(duì)他做功1 900 J,他克服阻力做功100 J.韓曉鵬在此過程中( C )
A.動(dòng)能增加了1 900 J
B.動(dòng)能增加了2 000 J
C.重力勢(shì)能減小了1 900 J
D.重力勢(shì)能減小了2 000 J
2. 質(zhì)量為10 kg的物體,在變力F作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng),力隨坐標(biāo)x的變化情況如圖所示.物體在x=0處,速度為1 m/s,一切摩擦不計(jì),則物體運(yùn)動(dòng)到x=16 m處時(shí),速度大小為( B )
2、A.2 m/s B.3 m/s
C.4 m/s D. m/s
3. 如圖所示,斜面的傾角為θ,質(zhì)量為m的滑塊距擋板P的距離為x0,滑塊以初速度v0沿斜面上滑,滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,滑塊所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力.若滑塊每次與擋板相碰均無機(jī)械能損失,滑塊經(jīng)過的總路程是( A )
A.(+x0tan θ) B.(+x0tan θ)
C.(+x0tan θ) D.(+x0cot θ)
4. 如圖所示,質(zhì)量為M=3 kg的小滑塊,從斜面頂點(diǎn)A由靜止沿ABC下滑,最后停在水平面上的D點(diǎn),不計(jì)滑塊從AB面滑上BC面以及從BC面滑上CD面時(shí)的機(jī)械能損失.已知A
3、B=BC=5 m,CD=9 m,θ=53°,β=37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2),在運(yùn)動(dòng)過程中,小滑塊與所有接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同.則( D )
A.小滑塊與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5
B.小滑塊在AB面上運(yùn)動(dòng)的加速度a1與小滑塊在BC面上運(yùn)動(dòng)的加速度a2之比=
C.小滑塊在AB面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于小滑塊在BC面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間
D.小滑塊在AB面上運(yùn)動(dòng)時(shí)克服摩擦力做功小于小滑塊在BC面上運(yùn)動(dòng)時(shí)克服摩擦力做功
5.(多選) 某人通過光滑滑輪將質(zhì)量為m的物體,沿光滑斜面由靜止開始勻加速地由底端拉上斜面,物體上升的高度為h,到達(dá)斜面
4、頂端的速度為v,如圖所示.則在此過程中( BD )
A.物體所受的合力做功為mgh+mv2
B.物體所受的合力做功為mv2
C.人對(duì)物體做的功為mgh
D.人對(duì)物體做的功大于mgh
6.(多選) 如圖所示,豎直平面內(nèi)固定著一個(gè)螺旋形光滑軌道,一個(gè)小球從足夠高處落下,剛好從A點(diǎn)進(jìn)入軌道,則關(guān)于小球經(jīng)過軌道上的B點(diǎn)和C點(diǎn)時(shí),下列說法正確的是( ABC )
A.軌道對(duì)小球不做功
B.小球在B點(diǎn)的速度小于在C點(diǎn)的速度
C.小球在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力小于在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力
D.改變小球下落的高度,小球在B、C兩點(diǎn)對(duì)軌道的壓力差保持不變
7.(多選) (2016·浙江卷)如圖所示為
5、一滑草場(chǎng).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(dòng)摩擦因數(shù)為μ.質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑,經(jīng)過上、下兩段滑道后,最后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,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).則( AB )
A.動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
B.載人滑草車最大速度為
C.載人滑草車克服摩擦力做功為mgh
D.載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為g
8.(多選) 如圖所示,x軸在水平地面上,y軸豎直向上,在y軸上的P點(diǎn)分別沿x軸正方向和y軸正方向以相同大小的初速度拋出兩個(gè)小球a和b,不計(jì)空
6、氣阻力,若b上升的最大高度等于P點(diǎn)離地的高度,則從拋出到落地有( BD )
A.a(chǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是b的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的倍
B.a(chǎn)的位移大小是b的位移大小的倍
C.a(chǎn)、b落地時(shí)的速度相同,因此動(dòng)能一定相同
D.a(chǎn)、b落地時(shí)的速度不同,但動(dòng)能相同
[B組·能力題]
9.(多選)(2019·長(zhǎng)春實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中)如圖,用跨過光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動(dòng)力的小船沿直線拖向岸邊.已知拖動(dòng)纜繩的電動(dòng)機(jī)功率恒為P,小船的質(zhì)量為m,小船受到的阻力大小恒為f,經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v0,小船從A點(diǎn)沿直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷時(shí)間為t1,A、B兩點(diǎn)間距離為d,纜繩質(zhì)量忽略不計(jì).下列說法正確的是( ABD )
7、
A.小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的全過程克服阻力做的功Wf=fd
B.小船經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小v1=
C.小船經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小v1=2
D.小船經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的加速度大小a=-
解析:小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中克服阻力做功:Wf=fd,故A正確;小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),電動(dòng)機(jī)牽引纜繩對(duì)小船做功:W=Pt1 ,由動(dòng)能定理有:W-Wf=mv-mv,聯(lián)立解得:v1=,故B正確,C錯(cuò)誤;設(shè)小船經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)繩的拉力大小為F,繩與水平方向夾角為θ,繩的速度大小為v′,則P=Fv′, v′=v1cos θ,F(xiàn)cos θ-f=ma,聯(lián)立解得:a=-,故D正確.
A.在運(yùn)動(dòng)過程中滑塊A的最大加速度是
8、2.5 m/s2
B.在運(yùn)動(dòng)過程中滑塊B的最大加速度是3 m/s2
C.滑塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是3 m
D.物體運(yùn)動(dòng)的最大速度為 m/s
解析:假設(shè)開始時(shí)A、B相對(duì)靜止,對(duì)整體根據(jù)牛頓第二定律,有F=2Ma,解得a===2.5 m/s2;隔離B,B受到重力、支持力和A對(duì)B的靜摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律,f=Ma=2×2.5=5 N<μMg=6 N,所以A、B不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),保持相對(duì)靜止,最大加速度均為2.5 m/s2,故A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)F=0時(shí),加速度為0,之后A、B做勻速運(yùn)動(dòng),位移繼續(xù)增加,故C錯(cuò)誤;F-x圖象包圍的面積等于力F做的功,W=×2×10=10 J;當(dāng)F=
9、0,即a=0時(shí)達(dá)到最大速度,對(duì)A、B整體,根據(jù)動(dòng)能定理,有W=×2Mv-0;代入數(shù)據(jù)得:vm= m/s,故D正確.
11. 為了研究過山車的原理,某物理小組提出了下列設(shè)想:取一個(gè)與水平方向夾角θ=60°,長(zhǎng)L1=2 m的傾斜軌道AB,通過微小圓弧與長(zhǎng)為L(zhǎng)2= m的水平軌道BC相連,然后在C處設(shè)計(jì)一個(gè)豎直完整的光滑圓軌道,出口為水平軌道D,如圖所示.現(xiàn)將一個(gè)小球從距A點(diǎn)高h(yuǎn)=0.9 m的水平臺(tái)面上以一定的初速度v0水平彈出,到A點(diǎn)時(shí)速度方向恰沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下.已知小球與AB和BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=.g取10 m/s2,求:
(1)小球初速度的大??;
(2)小球滑過C點(diǎn)
10、時(shí)的速率;
(3)要使小球不離開軌道,則豎直圓軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件.
解析:(1)小球開始時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng),有v=2gh
代入數(shù)據(jù)解得vy== m/s=3 m/s
在A點(diǎn)有tan θ=
得vx=v0== m/s= m/s.
(2)從水平拋出到C點(diǎn)的過程中,由動(dòng)能定理得
mg(h+L1sin θ)-μmgL1cos θ-μmgL2=mv-mv
代入數(shù)據(jù)解得vC=3 m/s.
(3)小球剛剛過最高點(diǎn)時(shí),重力提供向心力,有
mg=m
mv=2mgR1+mv2
代入數(shù)據(jù)解得R1=1.08 m.
當(dāng)小球剛能到達(dá)與圓心等高處時(shí),有
mv=mgR2
代入數(shù)據(jù)解得R2=2.7 m.
當(dāng)圓軌道與AB相切時(shí)R3=L2·tan 60°=1.5 m
綜上所述,要使小球不離開軌道,R應(yīng)該滿足的條件是0<R≤1.08 m.
答案:(1) m/s (2)3 m/s (3)0<R≤1.08 m
6