2019-2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 5.2動能定理及其應(yīng)用限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分)1. 剎車距離是衡量汽車安全性能的重要參數(shù)之一。如圖所示的圖線1、2分別為甲、乙兩輛汽車在緊急剎車過程中的剎車距離l與剎車前的車速v的關(guān)系曲線，已知緊急剎車過程中車與地面間是滑動摩擦。據(jù)此可知，下列說法中正確的是()A. 甲車的剎車距離隨剎車前的車速v變化快，甲車的剎車性能好B. 乙車與地面間的動摩擦因數(shù)較大，乙車的剎車性能好C. 以相同的車速開始剎車，甲車先停下來，甲車的剎車性能好D. 甲車的剎車距離隨剎車前的車速v變化快，甲車與地面間的動摩擦因數(shù)較大解析：在剎車過程中，由動能定理可知：mglmv2，得l可知，甲車與地面間動摩擦因數(shù)小(題圖線1)，乙車與地面間動摩擦因數(shù)大(題圖線2)，剎車時(shí)的加速度ag，乙車剎車性能好；以相同的車速開始剎車，乙車先停下來。B正確。答案：B2. xx浙江五校聯(lián)考用豎直向上大小為30 N的力F，將2 kg的物體由沙坑表面靜止抬升1 m時(shí)撤去力F，經(jīng)一段時(shí)間后，物體落入沙坑，測得落入沙坑的深度為20 cm。若忽略空氣阻力，g取10 m/s2。則物體克服沙坑的阻力所做的功為 ()A. 20 J B. 24 J C. 34 J D. 54 J解析： 用豎直向上大小為30 N的力F，將2 kg的物體由沙坑表面靜止抬升1 m時(shí)，由動能定理，F(xiàn)hmghmv2，撤去力F后由動能定理，mg(dh)W0mv2，聯(lián)立解得Wmg(dh)FhmghFhmgd301 J2100.2 J34 J。選項(xiàng)C正確。答案：C3. xx浙江十校聯(lián)考 用水平力F拉一物體，使物體在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，t1時(shí)刻撤去拉力F，物體做勻減速直線運(yùn)動，到t2時(shí)刻停止，其速度時(shí)間圖象如圖所示，且>，若拉力F做的功為W1，平均功率為P1；物體克服摩擦阻力Ff做的功為W2，平均功率為P2，則下列選項(xiàng)正確的是()A. W1>W2，F(xiàn)2Ff B. W1W2，F(xiàn)>2FfC. P1<P2，F(xiàn)>2Ff D. P1P2，F(xiàn)2Ff解析：由動能定理可得W1W20，解得W1W2。由圖象可知，撤去拉力F后運(yùn)動時(shí)間大于水平力F作用時(shí)間，所以F>2Ff，選項(xiàng)A、D錯誤B正確；由于摩擦阻力作用時(shí)間一定大于水平力F作用時(shí)間，所以P1>P2，選項(xiàng)C錯誤。答案：B4. xx徐州模擬(多選)如圖所示，長為L的木板水平放置，在木板的A端放置一個質(zhì)量為m的物體，現(xiàn)緩慢抬高A端，使木板以左端為軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面成角時(shí)物體開始滑動，此時(shí)停止轉(zhuǎn)動木板，物體滑到木板底端時(shí)的速度為v，則在整個過程中()A. 支持力對物體做功為0B. 摩擦力對物體做功為mgLsinC. 摩擦力對物體做功為mv2mgLsinD. 木板對物體做功為mv2解析：木板由水平轉(zhuǎn)到與水平面成角的過程中，木板對物體的支持力做正功，重力做負(fù)功，兩者相等，即WGWFNmgLsin，所以A錯誤；物體從開始下滑到滑到底端的過程中，支持力不做功，重力做正功，摩擦力做負(fù)功，由動能定理得WGWFfmv20，即WFfmv2mgLsin，故B錯誤、C正確；對全過程運(yùn)用能量觀點(diǎn)，重力做功為0，無論支持力還是摩擦力，施力物體都是木板，所以木板對物體做功為mv2，D正確。答案：CD5. xx福州模擬如圖所示，光滑斜面的頂端固定一彈簧，一物體向右滑行，并沖上固定在地面上的斜面。設(shè)物體在斜面最低點(diǎn)A的速度為v，壓縮彈簧至C點(diǎn)時(shí)彈簧最短，C點(diǎn)距地面高度為h，則從A到C的過程中彈簧彈力做功是()A. mghmv2 B. mv2mghC. mgh D. (mghmv2)解析：對物體由A到C的過程運(yùn)用動能定理可得：mghW0mv2，所以Wmghmv2，故A正確。答案：A6. xx吉林市摸底如圖所示，將質(zhì)量為m的小球以速度v0由地面豎直向上拋出。小球落回地面時(shí)，其速度大小為v0。設(shè)小球在運(yùn)動過程中所受空氣阻力的大小不變，則空氣阻力的大小等于()A. mg B. mgC. mg D. mg解析：對小球向上運(yùn)動，由動能定理，(mgFf)H0mv，對小球向下運(yùn)動，由動能定理，(mgFf)Hm(v0)2，聯(lián)立解得Ffmg，選項(xiàng)D正確。答案：D7. 如圖所示，質(zhì)量為m的物塊與轉(zhuǎn)臺之間能出現(xiàn)的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍，物塊與轉(zhuǎn)軸OO相距R，物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定值時(shí)，物塊即將在轉(zhuǎn)臺上滑動，在物塊由靜止到滑動前的這一過程中，轉(zhuǎn)臺的摩擦力對物塊做的功為()A. 0 B. 2kmgRC. 2kmgR D. kmgR解析：在轉(zhuǎn)速增加的過程中，轉(zhuǎn)臺對物塊的摩擦力是不斷變化的，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定值時(shí)，物塊在轉(zhuǎn)臺上即將滑動，說明此時(shí)最大靜摩擦力提供向心力，即kmg 在這一過程中對物塊用動能定理Wmv2 由知，轉(zhuǎn)臺對物塊所做的功WkmgR，D對。答案：D8. (多選)電梯質(zhì)量為M，在它的水平地板上放置一質(zhì)量為m的物體。電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開始豎直向上加速運(yùn)動，當(dāng)上升高度為H時(shí)，電梯的速度達(dá)到v，則在這個過程中，以下說法中正確的是()A. 電梯地板對物體的支持力所做的功等于B. 電梯地板對物體的支持力所做的功大于C. 鋼索的拉力所做的功等于MgHD. 鋼索的拉力所做的功大于MgH解析：以物體為研究對象，由動能定理WFNmgHmv2，即WFNmgHmv2，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A錯誤；以系統(tǒng)為研究對象，由動能定理得：WFT(mM)gH(Mm)v2，即WFT(Mm)v2(Mm)gH>MgH，選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)C錯誤。答案：BD9. xx太原調(diào)研(多選)一物體沿直線運(yùn)動，其vt圖象如圖所示。已知在前2 s內(nèi)合力對物體做的功為W，則()A. 從第1 s末到第2 s末合力做功為WB. 從第3 s末到第5 s末合力做功為WC. 從第5 s末到第7 s末合力做功為WD. 從第3 s末到第7 s末合力做功為2W解析：本題考查速度時(shí)間圖象的應(yīng)用。由動能定理得Wmvmv，前2 s的功Wmv2，從第1 s末到第2 s末合力為零，A錯誤；從第3 s末到第5 s末合外力做的功為W0mv2W，B正確；從第5 s末到第7 s末合外力做功為W，C正確；從第3 s末到第7 s末合外力做功為零，D錯誤。答案：BC10. (多選)太陽能汽車是靠太陽能來驅(qū)動的汽車。當(dāng)太陽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)電動機(jī)帶動汽車前進(jìn)。設(shè)汽車在平直的公路上由靜止開始勻加速行駛，經(jīng)過時(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)動過程中所受阻力恒為f，則下列說法正確的是()A. 汽車的額定功率為fvmaxB. 汽車勻加速運(yùn)動過程中，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)動過程中通過的位移xvt，克服阻力做功為Wfvt，選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)動能定理可得WFWfmv0，Wffvtfs，可知選項(xiàng)C錯誤、D正確。答案：AD二、非選擇題(本題共2小題，共40分)11. (20分)xx東北三省四市模擬如圖所示，QB段為一半徑為R1 m的光滑圓弧軌道，AQ段為一長度為L1 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Q點(diǎn)時(shí)對圓弧軌道的壓力。解析：(1)物塊P從A到C又返回A的過程中，由動能定理有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P的支持力為F，由動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12. (20分) 如圖所示，跨過定滑輪的輕繩兩端的物體A和B的質(zhì)量分別為M和m，物體A在水平面上且由靜止釋放，當(dāng)B沿豎直方向下落h時(shí)，測得A沿水平面運(yùn)動的速度為v，這時(shí)細(xì)繩與水平面的夾角為，試分析計(jì)算B下降h過程中，地面摩擦力對A做的功(滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計(jì))。解析：把A沿水平面運(yùn)動的速度v分解為沿繩方向的速度v1和垂直繩方向的速度v2，則v1就是繩的速度(也就是B物體的速度，即vBv1)，由圖得：vBv1vcos，對A由動能定理得：WFTWFfMv2對B由動能定理得：mghWFTm(vcos)2聯(lián)立解得WFfMv2m(vcos)2mgh。答案：Mv2m(vcos)2mgh