2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題6.4 動(dòng)能定理的運(yùn)用千題精練.doc
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專題6.4 動(dòng)能定理的運(yùn)用 一.選擇題 1、(2017江西三市六校聯(lián)考)如圖所示,兩質(zhì)量均為m=1 kg的小球1、2(可視為質(zhì)點(diǎn))用長為L=1.0 m的輕質(zhì)桿相連,水平置于光滑水平面上,且小球1恰好與光滑豎直墻壁接觸,現(xiàn)用力F豎直向上拉動(dòng)小球1,當(dāng)桿與豎直墻壁夾角θ=37時(shí),小球2的速度大小v=1.6 m/s,sin 37=0.6,g=10 m/s2,則此過程中外力F所做的功為( ) A.8 J B.8.72 J C.10 J D.9.28 J 【參考答案】C 2.取水平地面為重力勢能零點(diǎn).一物塊從某一高度水平拋出,在拋出點(diǎn)其動(dòng)能為重力勢能的3倍.不計(jì)空氣阻力.該物塊落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為( ) A. B. C. D. 【參考答案】B 【名師解析】平拋運(yùn)動(dòng)過程中,物體的機(jī)械能守恒,初始狀態(tài)時(shí)動(dòng)能為勢能的3倍,而落地時(shí)勢能全部轉(zhuǎn)化成動(dòng)能,可以知道平拋初動(dòng)能與落地瞬間動(dòng)能之比為3∶4,那么落地時(shí),水平速度與落地速度的比值為∶2,那么落地時(shí)速度與水平方向的夾角為,選項(xiàng)A、C、D錯(cuò),B正確. 3.(2016贛南五校高三第一次考試)2015年7月底,國際奧委會(huì)投票選出2022年冬奧會(huì)承辦城市為北京。跳臺(tái)滑雪是冬奧會(huì)的比賽項(xiàng)目之一,跳臺(tái)滑雪可抽象為在斜坡上的平拋運(yùn)動(dòng),如圖所示,設(shè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑雪運(yùn)動(dòng)員,從斜坡頂端O處以初速度v0水平拋出,在運(yùn)動(dòng)過程中恰好通過P點(diǎn),OP與水平方向夾角為37,則滑雪運(yùn)動(dòng)員到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與從O點(diǎn)拋出時(shí)的動(dòng)能比值為(不計(jì)空氣阻力,sin 37=0.6,cos 37=0.8)( ) A. B. C. D. 【參考答案】C 4.(2016山東濟(jì)寧高三月考)子彈的速度為v,打穿一塊固定的木塊后速度剛好變?yōu)榱恪H裟緣K對子彈的阻力為恒力,那么當(dāng)子彈射入木塊的深度為其厚度的三分之一時(shí),子彈的速度是( ) A.v B.v C.v D.v 【參考答案】D 【名師解析】設(shè)木塊的厚度為d,木塊對子彈的作用力為F,打穿木塊時(shí),由動(dòng)能定理得,-Fd=0-mv2;打穿其厚度的三分之一時(shí),由動(dòng)能定理得:-F=mv′2-mv2,聯(lián)立解得v′=v,故選項(xiàng)D正確。 5.升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為100 kg的物體,物體隨升降機(jī)由靜止開始豎直向上移動(dòng)5 m時(shí)速度達(dá)到4 m/s,則此過程中(g取10 m/s2)( ) A.升降機(jī)對物體做功5 800 J B.合外力對物體做功5 800 J C.物體的重力勢能增加500 J D.物體的機(jī)械能增加800 J 【參考答案】A 6.(2016山西四校聯(lián)考)如圖所示,傾角為θ的光滑斜面足夠長,一質(zhì)量為m的小物體,在沿斜面向上的恒力F作用下,由靜止從斜面底端沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t,力F做功為60 J,此后撤去力F,物體又經(jīng)過相同的時(shí)間t回到斜面底端,若以底端的平面為零勢能參考面,則下列說法正確的是( ) A.物體回到斜面底端的動(dòng)能為60 J B.恒力F=2mgsin θ C.撤去力F時(shí),物體的重力勢能是45 J D.動(dòng)能與勢能相等的時(shí)刻一定出現(xiàn)在撤去力F之前 【參考答案】AC 【名師解析】由題設(shè)條件可知:前后兩段小物體的運(yùn)動(dòng)的位移大小相等,方向相反,則由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得,x0=t2=-(t2-gsin θt2),解得,F(xiàn)=mgsin θ,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由題設(shè)條件知,F(xiàn)x0=mgx0sin θ=60 J,則此過程中重力做的功為WG=-mgx0sin θ=-45 J,撤去力F時(shí),物體的重力勢能是45 J,選項(xiàng)C正確;全程由動(dòng)能定理可得:Fx0=Ek0,則物體回到斜面底端的動(dòng)能Ek0為60 J,選項(xiàng)A正確;撤去力F時(shí),物體的重力勢能為45 J,動(dòng)能為15 J,此后只有重力做功,機(jī)械能守恒,故動(dòng)能與勢能相等,且都為30 J時(shí)在撤去力F前、后都存在,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 7.(2016山西運(yùn)城高三月考)如圖所示,質(zhì)量為m的滑塊從h高處的a點(diǎn)沿圓弧軌道ab滑入水平軌道bc,滑塊與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,滑塊在a、c兩點(diǎn)時(shí)的速度大小均為v,ab弧長與bc長度相等,空氣阻力不計(jì),則滑塊從a到c的運(yùn)動(dòng)過程中( ) A.小球的動(dòng)能始終保持不變 B.小球在bc過程克服阻力做的功一定等于mgh C.小球經(jīng)b點(diǎn)時(shí)的速度小于 D.小球經(jīng)b點(diǎn)時(shí)的速度等于 【參考答案】C 8.(2016遼寧大連高三月考)如圖所示,與水平面夾角為銳角的斜面底端A向上有三個(gè)等間距點(diǎn)B、C和D,即AB=BC=CD,D點(diǎn)距水平面高為h。小滑塊以某一初速度從A點(diǎn)出發(fā),沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。若斜面光滑,則滑塊到達(dá)D位置時(shí)速度為零;若斜面AB部分與滑塊有處處相同的摩擦,其余部分光滑,則滑塊上滑到C位置時(shí)速度為零,然后下滑。已知重力加速度為g,則在AB有摩擦的情況下( ) A.從C位置返回到A位置的過程中,克服阻力做功為mgh B.滑塊從B位置返回到A位置的過程中,動(dòng)能變化為零 C.滑塊從C位置返回到B位置時(shí)的動(dòng)能為mgh D.滑塊從B位置返回到A位置時(shí)的動(dòng)能為mgh 【參考答案】BC 9.(2016山東濟(jì)南高三月考)某物塊以80 J初動(dòng)能從固定斜面底端上滑,以斜面底端為零勢能參考平面,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)物塊的重力勢能為60 J。物塊在斜面上滑動(dòng)過程中,當(dāng)動(dòng)能和勢能恰好相等時(shí),其機(jī)械能可能為( ) A. J B. J C.20 J D.48 J 【參考答案】A 【名師解析】設(shè)斜面的傾角為θ,物塊從底端上滑到最高點(diǎn)的位移為x,物塊的質(zhì)量為m,物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為Ff,由動(dòng)能定理可得,-mgxsin θ-Ffx=0-Ek0,又物塊在最高點(diǎn)的重力勢能Ep=mgxsin θ=60 J,解得,F(xiàn)fx=20 J,mgsin θ=3Ff;若物塊上滑距離為x1時(shí),其動(dòng)能和重力勢能相等,有2mgx1sin θ+Ffx1=Ek0,聯(lián)立解得,x1=x。由功能關(guān)系得,E=2mgx1sin θ=2mgxsin θ= J,A正確。 10. (多選)如圖1所示,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豎直向上加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)電梯的速度由v1增加到v2時(shí),上升高度為H,則在這個(gè)過程中,下列說法或表達(dá)式正確的是( ) 圖1 A.對物體,動(dòng)能定理的表達(dá)式為WN=mv,其中WN為支持力的功 B.對物體,動(dòng)能定理的表達(dá)式為W合=0,其中W合為合力的功 C.對物體,動(dòng)能定理的表達(dá)式為WN-mgH=mv-mv,其中WN為支持力的功 D.對電梯,其所受合力做功為Mv-Mv 【參考答案】CD 11.如圖2所示,小物塊從傾角為θ的傾斜軌道上A點(diǎn)由靜止釋放滑下,最終停在水平軌道上的B點(diǎn),小物塊與水平軌道、傾斜軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同,A、B兩點(diǎn)的連線與水平方向的夾角為α,不計(jì)物塊在軌道轉(zhuǎn)折時(shí)的機(jī)械能損失,則動(dòng)摩擦因數(shù)為( ) 圖2 A.tan θ B.tan α C.tan(θ+α) D.tan(θ-α) 【參考答案】B 二.計(jì)算題 1.(8分)如圖,在水平軌道右側(cè)固定半徑為R的豎直圓槽形光滑軌道,水平軌道的PQ段鋪設(shè)特殊材料,調(diào)節(jié)其初始長度為l,水平軌道左側(cè)有一輕質(zhì)彈簧左端固定,彈簧處于自然伸長狀態(tài)。可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊從軌道右側(cè)A點(diǎn)以初速度v0沖上軌道,通過圓形軌道、水平軌道后壓縮彈簧,并被彈簧以原速率彈回。已知R=0.4 m,l=2.5m,v0=6m/s,物塊質(zhì)量m=1kg,與PQ段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,軌道其它部分摩擦不計(jì)。取g=10m/s2. 求:(1)物塊第一次經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)B時(shí)對軌道的壓力; (2)物塊仍以v0從右側(cè)沖上軌道,調(diào)節(jié)PQ段的長度l,當(dāng)l長度是多少時(shí),物塊恰能不脫離軌道返回A點(diǎn)繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng). 【名師解析】(4分) (1)對物塊,首次從A到B,有 在B點(diǎn),有: 解得: 根據(jù)牛頓第三定律,小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?0N,方向豎直向上。 2.如圖所示是某次四驅(qū)車比賽的軌道某一段。張華控制的四驅(qū)車(可視為質(zhì)點(diǎn)),質(zhì)量,額定功率為。張華的四驅(qū)車到達(dá)水平平臺(tái)上A點(diǎn)時(shí)速度很?。梢暈?),此時(shí)啟動(dòng)四驅(qū)車的發(fā)動(dòng)機(jī)并直接使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率達(dá)到額定功率,一段時(shí)間后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)四驅(qū)車由平臺(tái)邊緣B點(diǎn)飛出后,恰能沿豎直光滑圓弧軌道CDE上C點(diǎn)的切線方向飛入圓形軌道,且此時(shí)的速度大小為,,并從軌道邊緣E點(diǎn)豎直向上飛出,離開E以后上升的最大高度為。已知AB間的距離,四驅(qū)車在AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力恒為。重力加速度取,不計(jì)空氣阻力,,,求: (1)發(fā)動(dòng)機(jī)在水平平臺(tái)上工作的時(shí)間; (2)四驅(qū)車對圓弧軌道的最大壓力。 【參考答案】(1);(2) 【名師解析】 (1)滑塊滑到B點(diǎn)時(shí)的速度VB=VCcos53=50.6m/s=3m/s。 從A到B,由動(dòng)能定理,Pt-fL=mVB2, 解得;t=1.5s. (2)從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高過程中,只有重力做功,所以機(jī)械能守恒,有:(3分) 圓軌道的半徑,設(shè)四驅(qū)車到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力最大,四驅(qū)車在D點(diǎn)速度為,從C到D過程中機(jī)械能守恒,有: ,,(3分) 代入數(shù)據(jù)得,四驅(qū)車對軌道的最大壓力。(1分)- 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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