2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時提升練15 動能定理.doc
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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時提升練15 動能定理題組一對動能定理的理解1(多選)如圖5214所示,一塊長木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物體A,現(xiàn)以恒定的外力拉B,由于A、B間摩擦力的作用,A將在B上滑動,圖5214以地面為參考系,A、B都向前移動一段距離在此過程中()A外力F做的功等于A和B動能的增量BB對A的摩擦力所做的功,等于A的動能增量CA對B的摩擦力所做的功,等于B對A的摩擦力所做的功D外力F對B做的功等于B的動能的增量與B克服摩擦力所做的功之和【解析】A物體所受的合外力等于B對A的摩擦力,對A物體運(yùn)用動能定理,則有B對A的摩擦力所做的功等于A的動能的增量,即B對;A對B的摩擦力與B對A的摩擦力是一對作用力與反作用力,大小相等,方向相反,但是由于A在B上滑動,A、B對地的位移不等,故二者做功不等;C錯;對B應(yīng)用動能定理,WFWFfEkB,即WFEkBWFf就是外力F對B做的功,等于B的動能增量與B克服摩擦力所做的功之和,D對;由前述討論知B克服摩擦力所做的功與A的動能增量(等于B對A的摩擦力所做的功)不等,故A錯【答案】BD2(多選)如圖5215所示,卷揚(yáng)機(jī)的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱,使之沿斜面向上加速移動在移動的過程中,下列說法中正確 圖5215的是()AF對木箱做的功等于木箱增加的動能與木箱克服摩擦力所做的功之和BF對木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力勢能DF對木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之和【解析】木箱在上升過程中,由動能定理可知:WFmghWfEk,故有WFmghWfEk,由此可知A、B錯誤,D正確;木箱上升過程中,重力做負(fù)功,重力勢能增加,木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力勢能【答案】CD3如圖5216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)時彈簧最短,C點(diǎn)距地面高度為h,則從A到C的過 圖5216程中彈簧彈力做功是()Amghmv2B.mv2mghCmgh D(mghmv2)【解析】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】A題組二動能定理求變力功4如圖5217所示,質(zhì)量為m的物體靜置在水平光滑平臺上,系在物體上的繩子跨過光滑的定滑輪,由地面上的人以速度v0向右勻速拉動,設(shè)人從 圖5217地面上平臺的邊緣開始向右行至繩與水平方向夾角為45處,在此過程中人所做的功為()A.B.C. Dmv【解析】由題意知,繩與水平方向夾角為45時,沿繩方向的速度vv0cos 45,故質(zhì)量為m的物體速度等于,對物體應(yīng)用動能定理可知,在此過程中人所做的功為Wmvmv2,C正確【答案】C5(多選)如圖5218所示,一個質(zhì)量為m1 kg的帶孔小球穿在固定的粗糙水平長橫桿上滑行,小球與橫桿間的動摩擦因數(shù)為0.6.某時刻 圖5218小球獲得一個水平向右的瞬時速度v015 m/s,同時小球受到一個豎直向上的作用力F,F(xiàn)與速度的平方成正比,比例常數(shù)為k0.4,重力加速度為g10 m/s2,則小球運(yùn)動的整個過程中()A作用力F對小球做功為0B作用力F對小球做功為112.5 JC摩擦力對小球做功為112.5 JD摩擦力對小球做功為100 J【解析】小球受到的重力Gmg10 N,開始時受到的作用力F0kv90 Nmg,還受到水平向左的滑動摩擦力FfFN,而FNF0mgkvmg,則小球開始向右做加速度減小的減速運(yùn)動小球速度減小到某一速度v1時會出現(xiàn)FG,此時小球?qū)M桿的壓力等于0,小球所受摩擦力等于0,此后小球做勻速運(yùn)動小球勻速運(yùn)動時FG,即kvmg,代入數(shù)值解得v15 m/s,小球從v0到v1的過程中,設(shè)摩擦力對小球所做的功為Wf,對小球應(yīng)用動能定理有Wfmvmv,解得Wf100 J,C錯誤;D正確;因?yàn)樽饔昧與小球速度始終垂直,因此對小球不做功,A正確,B錯誤【答案】AD6如圖5219所示,勁度系數(shù)為k的彈簧下端懸掛一個質(zhì)量為m的重物,處于靜止?fàn)顟B(tài)手托重物使之緩慢上移直到彈簧恢復(fù)原長、手對重物做的功為W1.然后放手使重物從靜止開始下落,重物下落過程中的最大速度為v,圖5219不計空氣阻力重物從靜止開始下落到速度最大的過程中,彈簧對重物做的功為W2,則()AW1BW1CW2mv2 DW2mv2【解析】設(shè)x為彈簧伸長的長度,由胡克定律得:mgkx.手托重物使之緩慢上移,直到彈簧恢復(fù)原長,重物的重力勢能增加了mgx,彈簧的彈力對重物做了功,所以手對重物做的功W1,選項B正確;由動能定理知W2mv2,則C、D錯【答案】B題組三動能定理的應(yīng)用7(多選)(xx上海寶山區(qū)一模)將3個木板1、2、3固定在墻角,木板與墻壁和地面構(gòu)成了3個不同的三角形,如圖5220所示,其中1和2底邊相同,2和3高度相同現(xiàn)將一個可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從3個木板的頂端由靜止釋放,并沿木板下滑到底端, 圖5220物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)均為.在這3個過程中,下列說法正確的是()A沿著1和2下滑到底端時,物塊的速度大小不同;沿著2和3下滑到底端時,物塊的速度大小相同B沿著1下滑到底端時,物塊的速度最大C物塊沿著3下滑到底端的過程中,產(chǎn)生的熱量是最多的D物塊沿著1和2下滑到底端的過程中,產(chǎn)生的熱量是一樣多的【解析】如圖所示,設(shè)木板的傾角為,對應(yīng)的水平位移為x,則物塊沿木板下滑到底端時克服摩擦力做的功Wfmgcos mgx,與傾角無關(guān)由功能關(guān)系知,產(chǎn)生的熱量關(guān)系為Q1Q2h2,所以v1v2.對木板2、3而言,x2v3,故A錯誤,B正確【答案】BCD8(多選)物體沿直線運(yùn)動的vt關(guān)系如圖5221所示,已知在第1秒內(nèi)合外力對物體做的功為W,則()圖5221A從第1秒末到第3秒末合外力做功為4WB從第3秒末到第5秒末合外力做功為2WC從第5秒末到第7秒末合外力做功為WD從第3秒末到第4秒末合外力做功為0.75W 【解析】從第1秒末到第3秒末物體做勻速直線運(yùn)動,說明物體所受合外力為零,故合外力做功為零,A錯誤;從第3秒末到第5秒末物體加速度大小是第1秒內(nèi)加速度的一半,所以這段時間的合外力是第1秒內(nèi)合外力的一半而位移是第1秒內(nèi)位移的2倍,考慮位移方向與合外力方向相反,所以這段時間內(nèi)合外力做功為W,B錯誤;第3秒末到第4秒末物體位移是從第3秒末到第5秒末位移的四分之三,D正確;第5秒末到第7秒末合外力方向與位移方向相同,同理可知這段時間的合外力是第1秒內(nèi)合外力的一半,而位移是第1秒內(nèi)位移的2倍,所以這段時間內(nèi)合外力做功為W,C正確【答案】CDB組深化訓(xùn)練提升應(yīng)考能力9(xx江蘇常州xx屆模擬)某滑沙場有兩個坡度不同的滑道AB和AB(均可看作斜面),甲、乙兩名旅游者分別乘兩個完全相同的滑沙撬從A點(diǎn)由靜止開始 圖5222分別沿AB和AB滑下,最后都停在水平沙面BC上,如圖5222所示設(shè)滑沙撬和沙面間的動摩擦因數(shù)處處相同,斜面與水平面連接處均可認(rèn)為是圓滑的,滑沙者保持一定姿勢坐在滑沙撬上不動則下列說法中正確的是()A甲滑行的總路程一定大于乙滑行的總路程B甲在B點(diǎn)的動能一定等于乙在B點(diǎn)的動能C甲在B點(diǎn)的速率一定等于乙在B點(diǎn)的速率D甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行的水平位移【解析】由動能定理列方程計算可得兩人最后都停在水平沙面BC上同一點(diǎn),甲滑行的總路程一定大于乙滑行的總路程甲全部滑行的水平位移一定等于乙全部滑行的水平位移,選項A正確D錯誤;甲在B點(diǎn)的動能一定大于乙在B點(diǎn)的動能,甲在B點(diǎn)的速率一定大于乙在B點(diǎn)的速率,選項B、C錯誤)【答案】A10光滑斜面上有一個小球自高為h的A處由靜止開始滾下,抵達(dá)光滑的水平面上的B點(diǎn)時速率為v0.光滑水平面上每隔相等的距離設(shè)置了一個與小球運(yùn)動方向垂直的阻擋條,如圖5223所示,小球越過n條阻擋條后停下來若讓小球從2h高處以初速度v0滾下,則小球能越過阻擋條的條數(shù)為(設(shè)小球每次越過阻擋條時損失的動能相等)()圖5223AnB2n C3nD4n【解析】小球第一次從釋放到B點(diǎn)的過程中,由動能定理得mghmv,由B點(diǎn)到停止的過程中,由動能定理得nW0mv.小球第二次從釋放到停止的過程中,由動能定理得mg2hnW0mv由以上三式可解得n3n【答案】C11(xx江蘇啟東中學(xué)期中)如圖5224所示,傾角為37的粗糙斜面AB底端與半徑R0.4 m的光滑半圓軌道BC平滑相連,O點(diǎn)為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直方向,A、C兩點(diǎn)等高質(zhì)量m1 kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開始下滑,恰能滑到與O點(diǎn)等高的D點(diǎn)g取10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8.圖5224(1)求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù);(2)若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn),求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時的初速度v0的最小值;(3)若滑塊離開C處的速度大小為4 m/s,求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上所經(jīng)歷的時間t.【解析】(1)滑塊從A點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中,根據(jù)動能定理有mg(2RR)mgcos370解得0.375(2)若滑塊能到達(dá)C點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律有mgFN當(dāng)FN0時,滑塊恰能到達(dá)C點(diǎn),有vC2 m/s滑塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中,根據(jù)動能定理有mgcos 37mvmv聯(lián)立解得v02 m/s(3)滑塊離開C點(diǎn)做平拋運(yùn)動有xvt,ygt2由幾何關(guān)系得tan 37聯(lián)立以上各式整理得5t23t0.80解得t0.2 s【答案】(1)0.375(2)2 m/s(3)0.2 s12(xx濰坊模擬)總質(zhì)量為80 kg的跳傘運(yùn)動員從離地500 m的直升機(jī)上跳下,經(jīng)過2 s拉開繩索開啟降落傘,如圖5225所示是跳傘過程中的vt圖象,試根據(jù)圖象(g取10 m/s2)圖5225(1)求02 s內(nèi)阻力做的功;(2)估算14 s內(nèi)運(yùn)動員下落的高度及克服阻力做的功;(3)估算運(yùn)動員從飛機(jī)上跳下到著地的總時間【解析】(1)從題圖中可以看出,在02 s內(nèi)運(yùn)動員做勻加速運(yùn)動,其加速度大小為a m/s28 m/s2.設(shè)此過程中運(yùn)動員受到的阻力大小為f,根據(jù)牛頓第二定律,有mgfma解得f160 N.02 s內(nèi)下落高度ht2 m16 m.阻力做功Wfh2 560 J.(2)從題圖中估算得出運(yùn)動員在14 s內(nèi)下落了h4022 m160 m根據(jù)動能定理,有mghWfmv2,所以有Wfmghmv2(80101608062) J1.27105 J.(3)14 s后運(yùn)動員做勻速運(yùn)動的時間為t s57 s.運(yùn)動員從飛機(jī)上跳下到著地需要的總時間t總tt(1457) s71 s.【答案】(1)2 560 J(2)160 m1.27105 J(3)71 s- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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