2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)15 動(dòng)能定理（含解析）一、單項(xiàng)選擇題1A、B兩物體在光滑水平面上，分別在相同的水平恒力F作用下，由靜止開始通過(guò)相同的位移l.若A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，則在這一過(guò)程中()AA獲得動(dòng)能較大BB獲得動(dòng)能較大CA、B獲得動(dòng)能一樣大D無(wú)法比較A、B獲得動(dòng)能大小解析：由動(dòng)能定理可知恒力F做功WFlmv20，因?yàn)镕、l相同，所以A、B的動(dòng)能變化相同，C正確答案：C2物體沿直線運(yùn)動(dòng)的vt關(guān)系如圖所示，已知在第1 s內(nèi)合力對(duì)物體做的功為W，則()A從第1 s末到第3 s末合力做功為4WB從第3 s末到第5 s末合力做功為2WC從第5 s末到第7 s末合力做功為WD從第3 s末到第4 s末合力做功為0.75W解析：由題圖知，第1 s末速度、第3 s末速度、第7 s末速度大小關(guān)系v1v3v7，由題知Wmv0，則由動(dòng)能定理知第1 s末到第3 s末合力做功W2mvmv0，A錯(cuò)誤；第3 s末到第5 s末合力做功W30mvW，B錯(cuò)誤；第5 s末到第7 s末合力做功W4mv0W，C正確；第3 s末到第4 s末合力做功W5mvmv，因v4v3，所以W50.75W，D錯(cuò)誤答案：C3如圖所示，木塊A放在木板B的左上端，用恒力F將A拉至B的右端，第1次將B固定在地面上，木塊A獲得的動(dòng)能為Ek；第2次可以讓B在光滑的地面上自由的滑動(dòng)，木塊A獲得的動(dòng)能為Ek.比較兩次木塊A獲得的動(dòng)能，則()AEk<EkBEkEkCEk>EkD無(wú)法確定解析：第1次合力對(duì)木塊A做功為W1(FFf)L；第2次，設(shè)木板B相對(duì)地面的位移為x，則木塊A相對(duì)地面的位移為(Lx)，故合力第二次對(duì)木塊A做功為W(FFf)(Lx)對(duì)比前后兩次做功，答案應(yīng)選A.答案：A4改編題如圖所示，BC是豎直面內(nèi)的四分之一圓弧形光滑軌道，下端C與水平直軌道相切一個(gè)小物塊從B點(diǎn)正上方R處的A點(diǎn)處由靜止釋放，從B點(diǎn)剛好進(jìn)入圓弧形光滑軌道下滑，已知圓弧形軌道半徑為R0.2 m，小物塊的質(zhì)量為m0.1 kg，小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，取g10 m/s2.小物塊在水平面上滑動(dòng)的最大距離是()A0.1 mB0.2 mC0.6 mD0.8 m解析：本題考查了多過(guò)程中動(dòng)能定理的應(yīng)用設(shè)小物塊在水平面上滑動(dòng)的最大距離為x，由動(dòng)能定理得：mg2Rmgx0，x0.8 m，選項(xiàng)D正確答案：D5如圖所示，一傾角為45的粗糙斜面與粗糙水平軌道平滑對(duì)接，有一質(zhì)量為m的物體由斜面的A點(diǎn)靜止滑下，物體與斜面和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同已知A距離地面的高度為4 m，當(dāng)物體滑至水平地面的C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，且BC距離為4 m若將BC水平軌道抬起，與水平面間夾角為30，其他條件不變，則物體能沿BD斜面上升的最大高度為()A(84) mB(82) mC. mD8 m解析：由A點(diǎn)到C點(diǎn)，利用動(dòng)能定理可得mghWFf0，解得0.5，設(shè)沿BD斜面上升的最大高度為h，則由動(dòng)能定理可得mg(hh)mgcos45hmgcos302h0，解得h(84) m.答案：A二、多項(xiàng)選擇題6某科技創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)制作出一種全自動(dòng)升降機(jī)模型，用電動(dòng)機(jī)通過(guò)鋼絲繩拉著質(zhì)量為m的升降機(jī)由靜止開始勻加速上升，當(dāng)升降機(jī)的速度為v1時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率達(dá)到最大值P，以后電動(dòng)機(jī)保持該功率不變，直到升降機(jī)以最大速度v2勻速上升為止整個(gè)過(guò)程中忽略一切阻力和鋼絲繩的質(zhì)量，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是()A鋼絲繩的最大拉力為B升降機(jī)的最大速度v2C鋼絲繩的拉力對(duì)升降機(jī)所做的功等于升降機(jī)克服升降機(jī)重力所做的功D升降機(jī)速度由v1增大至v2的過(guò)程中，鋼絲繩的拉力不斷減小解析：當(dāng)升降機(jī)的速度為v1前，鋼絲繩的拉力最大且為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)鋼絲繩的拉力Fmg時(shí)升降機(jī)的速度達(dá)到最大，v2，選項(xiàng)B正確；根據(jù)動(dòng)能定理有WFWGmvmv，由于v2>v1，所以WFWG，即選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由PFv知，P不變時(shí)F隨v的增大而減小，選項(xiàng)D正確答案：BD7人通過(guò)滑輪將質(zhì)量為m的物體，沿粗糙的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)斜面頂端的速度為v，如圖所示則在此過(guò)程中()A物體所受的合外力做功為mghmv2B物體所受的合外力做功為mv2C人對(duì)物體做的功為mghD人對(duì)物體做的功大于mgh解析：物體沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理：W合WFWFfmghmv2，其中WFf為物體克服摩擦力做的功人對(duì)物體做的功即是人對(duì)物體的拉力做的功，所以W人WFWFfmghmv2，A、C錯(cuò)誤，B、D正確答案：BD8太陽(yáng)能汽車是靠太陽(yáng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)的汽車當(dāng)太陽(yáng)光照射到汽車上方的光電板時(shí)，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)汽車前進(jìn)設(shè)汽車在平直公路上由靜止開始勻加速行駛，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，速度為v時(shí)功率達(dá)到額定功率，并保持不變之后汽車又繼續(xù)前進(jìn)了距離s，達(dá)到最大速度vmax.設(shè)汽車質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力恒為f，則下列說(shuō)法正確的是()A汽車的額定功率為fvmaxB汽車勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服阻力做功為fvtC汽車從靜止開始到速度達(dá)到最大值的過(guò)程中，牽引力所做的功為mvmv2D汽車從靜止開始到速度達(dá)到最大值的過(guò)程中，合力所做的功為mv解析：當(dāng)汽車達(dá)到最大速度時(shí)牽引力與阻力平衡，功率為額定功率，則可知選項(xiàng)A正確；汽車勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的位移xvt，克服阻力做功為Wfvt，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理可得WFWfmv0，Wffvtfs，可知選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確答案：AD三、非選擇題9如圖所示，QB段為一半徑為R1 m的光滑圓弧軌道，AQ段為一長(zhǎng)度為L(zhǎng)1 m的粗糙水平軌道，兩軌道相切于Q點(diǎn)，Q在圓心O的正下方，整個(gè)軌道位于同一豎直平面內(nèi)物塊P的質(zhì)量為m1 kg(可視為質(zhì)點(diǎn))，P與AQ間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，若物塊P以速度v0從A點(diǎn)滑上水平軌道，到C點(diǎn)后又返回A點(diǎn)時(shí)恰好靜止(取g10 m/s2)求：(1)v0的大??；(2)物塊P第一次剛通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力解析：(1)物塊P從A到C又返回A的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有mg2L0mv解得v02 m/s(2)設(shè)物塊P在Q點(diǎn)的速度為v，Q點(diǎn)軌道對(duì)P的支持力為F，由動(dòng)能定理和牛頓定律有：mgLmv2mvFmgm解得：F12 N由牛頓第三定律可知，物塊P對(duì)Q點(diǎn)的壓力大小為12 N，方向豎直向下答案：(1)2 m/s(2)12 N方向豎直向下10額定功率是80 kW的無(wú)軌電車，其最大速度是72 km/h，質(zhì)量是2 t，如果它從靜止先以2 m/s2的加速度勻加速開出，阻力大小一定，則電車勻加速運(yùn)動(dòng)行駛能維持多少時(shí)間？又知電車從靜止駛出到增至最大速度共經(jīng)歷了21 s，在此過(guò)程中，電車發(fā)生的位移是多少？解析：電車的最大速度vm72 km/h20 m/s由P額Ffvm得：Ff N4 000 N電車做勻加速運(yùn)動(dòng)的牽引力為：FmaFf2 00024 0008 000(N)勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)所能達(dá)到的最大速度為：vm m/s10 m/s勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段所維持的時(shí)間為：t5 s此時(shí)汽車發(fā)生的位移為：x1at2252 m25 m汽車從vm加速到vm的過(guò)程中，由能量關(guān)系得：P(tt1)Ffx2mvmv代入數(shù)據(jù)解得：x2245 m.所以電車發(fā)生的總位移：xx1x2270 m答案：5 s270 m11如圖所示，傾角為的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段長(zhǎng)為3L.有若干個(gè)相同的小方塊沿斜面靠在一起，但不粘接，總長(zhǎng)為L(zhǎng).將它們由靜止釋放，釋放時(shí)下端距A為2L.當(dāng)下端運(yùn)動(dòng)到A下面距A為L(zhǎng)/2時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到最大(1)求物塊與粗糙斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)求物塊停止時(shí)的位置；(3)要使所有物塊都能通過(guò)B點(diǎn)，由靜止釋放時(shí)物塊下端距A點(diǎn)至少要多遠(yuǎn)？解析：(1)當(dāng)整體所受合外力為零時(shí)，整塊速度最大，設(shè)整體質(zhì)量為m，則mgsinmgcos，得2tan.(2)設(shè)物塊停止時(shí)下端距A點(diǎn)的距離為x，根據(jù)動(dòng)能定理mg(2Lx)sinmgcosLmgcos(xL)0.解得x3L，即物塊的下端停在B端(3)設(shè)靜止時(shí)物塊的下端距A的距離為x，物塊的上端運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理mg(Lx)sinmgcosLmv2，物塊全部滑上AB部分后，小方塊間無(wú)彈力作用，取最上面一小塊為研究對(duì)象，設(shè)其質(zhì)量m0，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好減到0，根據(jù)動(dòng)能定理m0g3Lsinm0g3Lcos0m0v2，得x3L.答案：(1)2tan(2)物塊的下端停在B端(3)3L