(高一)动能定理分类训练专题(共9页).docx
精选优质文档-倾情为你奉上动能定理分类训练专题对点训练：对动能定理的理解1(多选)关于动能定理的表达式WEk2Ek1，下列说法正确的是()A公式中的W为不包含重力的其他力做的总功B公式中的W为包含重力在内的所有力做的功，也可通过以下两种方式计算：先求每个力的功再求功的代数和或先求合外力再求合外力的功C公式中的Ek2Ek1为动能的增量，当W0时动能增加，当W0时，动能减少D动能定理适用于直线运动，但不适用于曲线运动，适用于恒力做功，但不适用于变力做功2.如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参考系，A、B都向前移动一段距离。在此过程中()A外力F做的功等于A和B动能的增量BB对A的摩擦力所做的功，等于A的动能增量CA对B的摩擦力所做的功，等于B对A的摩擦力所做的功D外力F对B做的功等于B的动能的增量3.如图，质量为m的滑块从h高处的a点沿倾斜轨道ab滑入水平轨道bc(两轨道平滑连接)，滑块与倾斜轨道及水平轨道间的动摩擦因数相同。滑块在a、c两点时的速度大小均为v，ab长度与bc长度相等。空气阻力不计，则滑块从a到c的运动过程中()A滑块的动能始终保持不变 B滑块在bc过程克服阻力做的功一定等于mghC滑块经b点时的速度大于 D滑块经b点时的速度等于对点训练：动能定理的应用4.如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧对应的圆的半径为R，BC的长度也是R，一质量为m的物体与两个轨道间的动摩擦因数都为，当它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为()A.mgRB.mgRCmgR D(1)mgR5. 如图所示，小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同，小物块从倾角为1的轨道上高度为h的A点静止释放，运动至B点时速度为v1。现将倾斜轨道的倾角调至为2，仍将物块从轨道上高度为h的A点静止释放，运动至B点时速度为v2。已知21，不计物块在轨道接触处的机械能损失。则()Av1v2Bv1v2Cv1v2D由于不知道1、2的具体数值，v1、v2关系无法判定对点训练：动能定理的图像问题6. 用水平力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止，其速度时间图像如图6所示，且，若拉力F做的功为W1，平均功率为P1；物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2，平均功率为P2，则下列选项正确的是()AW1W2，F2Ff BW1W2，F2FfCP1P2，F2Ff DP1P2，F2Ff7.用传感器研究质量为2 kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到06 s内物体的加速度随时间变化的关系如图7所示。下列说法正确的是(A06 s内物体先向正方向运动，后向负方向运动B06 s内物体在4 s时的速度最大C物体在24 s内速度不变D04 s内合力对物体做的功等于06 s内合力做的功对点训练：应用动能定理解决平抛运动、圆周运动问题8. (2015·全国卷)如图，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。则()AWmgR，质点恰好可以到达Q点BW>mgR，质点不能到达Q点CWmgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离DW<mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离9在竖直平面内固定一轨道ABCO，AB段水平放置，长为4 m，BCO段弯曲且光滑；一质量为1.0 kg、可视作质点的圆环套在轨道上，圆环与轨道AB段之间的动摩擦因数为0.5。建立如图10所示的直角坐标系，圆环在沿x轴正方向的恒力F作用下，从A(7,2)点由静止开始运动，到达原点O时撤去恒力F，圆环从O(0,0)点水平飞出后经过D(6,3)点。重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。求：(1)圆环到达O点时的速度大小；(2)恒力F的大小；(3)圆环在AB段运动的时间。对点训练：运用动能定理巧解往复运动问题(一)往复次数可确定的情形10如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC是水平的，其距离d0.50 m。盆边缘的高度为h0.30 m。在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止开始下滑。已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为0.10。小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为()A0.50 mB0.25 mC0.10 m D0(二)往复次数无法确定的情形11. 如图所示，斜面的倾角为，质量为m的滑块距挡板P的距离为x0，滑块以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力。若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，滑块经过的总路程是()A.B.C. D.课后练习12如图所示，AB、CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部B、C分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径R为2.0 m，一个物体在离弧底E高度为h3.0 m处，以初速度v4.0 m/s沿斜面运动，若物体与两斜面间的动摩擦因数均为0.02，则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共运动的路程是多少？(g取10 m/s2)13如图11甲所示，一足够长、与水平面夹角53°的倾斜轨道与竖直面内的光滑圆轨道相接，圆轨道的半径为R，其最低点为A，最高点为B。可视为质点的物块与斜轨间有摩擦，物块从斜轨上某处由静止释放，到达B点时与轨道间压力的大小F与释放的位置距最低点的高度h的关系图像如图乙所示。忽略轨道相接处距最低点的高度，且不计物块通过轨道相接处时的能量损失，取重力加速度g10 m/s2，sin 53°，cos 53°，求：(1)物块与斜轨间的动摩擦因数； (2)物块的质量m。1.解析：选BC公式WEk2Ek1中的“W”为所有力所做的总功，A错误，B正确；若W0，则Ek2Ek1，若W0，则Ek2Ek1，C正确；动能定理对直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功均适用，D错误。2.解析：选BA物体所受的合外力等于B对A的摩擦力，对A物体运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量，即B对；A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不相等，C错；对B应用动能定理，WFWFfEkB，即WFEkBWFf，就是外力F对B做的功，等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，D错；由前述讨论知B克服摩擦力所做的功与A的动能增量(等于B对A的摩擦力所做的功)不等，故A错。3.解析：选C由题意知，在滑块从b运动到c的过程中，由于摩擦力做负功，动能在减少，所以A错误；从a到c的运动过程中，根据动能定理：mghWf0，可得全程克服阻力做功Wfmgh，因在ab段、bc段摩擦力做功不同，故滑块在bc过程克服阻力做的功一定不等于mgh，所以B错误；滑块对ab段轨道的正压力小于对bc段的正压力，故在ab段滑块克服摩擦力做的功小于在bc段克服摩擦力做的功，即从a到b克服摩擦力做的功Wfmgh，设在b点的速度为v，根据动能定理：mghWfmv2mv2，可得v，故C正确，D错误。4.解析：选D由题意可知mgRWfABWfBC，WfBCmgR，所以WfAB(1)mgR，D正确。5.解析：选C对小物块运动分析，如图所示，物块运动过程中摩擦力做负功，重力做正功，由动能定理可得：mv2mghmgcos ·mgxBDmghmgh·mgxBD，因为h·xBDxBC，所以mv2mghmgxBC，故到达B点的速度与倾斜轨道的倾角无关，所以v1v2，故C正确。6. 解析：选B由动能定理可得W1W20，解得W1W2。由图像可知，撤去拉力F后运动时间大于水平力F作用时间，所以F2Ff，选项A、D错误B正确；由于摩擦阻力作用时间一定大于水平力F作用时间，所以P1P2，选项C错误。7.解析：选D由at图像可知：图线与时间轴围成的“面积”代表物体在相应时间内速度的变化情况，在时间轴上方为正，在时间轴下方为负。物体6 s末的速度v6×(25)×2 m/s×1×2 cm/s6 m/s，则06 s内物体一直向正方向运动，A错；由图像可知物体在5 s末速度最大，vm×(25)×2 m/s7 m/s，B错；由图像可知在24 s内物体加速度不变，物体做匀加速直线运动，速度变大，C错；在04 s内合力对物体做的功由动能定理可知：W合4mv420，又v4×(24)×2 m/s6 m/s，得W合436 J,06 s内合力对物体做的功由动能定理可知：W合6mv620，又v66 m/s，得W合636 J，则W合4W合6，D正确。8. 解析：选C设质点到达N点的速度为vN，在N点质点受到轨道的弹力为FN，则FNmg，已知FNFN4mg，则质点到达N点的动能为EkNmvN2mgR。质点由开始至N点的过程，由动能定理得mg·2RWfEkN0，解得摩擦力做的功为WfmgR，即克服摩擦力做的功为WWfmgR。设从N到Q的过程中克服摩擦力做功为W，则W<W。从N到Q的过程，由动能定理得mgRWmvQ2mvN2，即mgRWmvQ2，故质点到Q点后速度不为0，质点继续上升一段距离。选项C正确。9解析：(1)圆环从O到D过程中做平抛运动xv0tygt2读图得x6 m，y3 mv0 m/s7.75 m/s。(2)圆环从A到O过程中，根据动能定理FxAOmgxABmgymv02代入数据得F10 N。(3)圆环从A到B过程中，根据牛顿第二定律FmgmaxABat2代入数据得t s1.26 s。答案：(1)7.75 m/s(2)10 N(3)1.26 s对点训练：运用动能定理巧解往复运动问题10解析：选D设小物块在BC段通过的总路程为s，由于只有水平面上存在摩擦力，则小物块从A点开始运动到最终静止的整个过程中，摩擦力做功为mgs，而重力做功与路径无关，由动能定理得：mghmgs00，代入数据可解得s3 m。由于d0.50 m，所以，小物块在BC段经过3次往复运动后，又回到B点。11.解析：选A滑块最终要停在斜面底部，设滑块经过的总路程为x，对滑块运动的全程应用功能关系，全程所产生的热量为Qmv02mgx0sin ，又由全程产生的热量等于克服摩擦力所做的功，即Qmgxcos ，解以上两式可得x，选项A正确。12.解析：两个斜面的下部B、C分别与光滑的圆弧面相切，圆心角为120°，所以可得出斜面的倾角为60°，物体在斜面上所受到的滑动摩擦力为Ffmgcos 60°0.02×mg0.01mg。重力沿斜面的分力Gmgsin 60°mgFf，所以物体不能停留在斜面上。物体在斜面上滑动时，由于摩擦力做功，物体的机械能逐渐减小，物体滑到斜面上的高度逐渐降低，物体最终将在B、C间做往复运动。设物体在斜面上运动的总路程为s，对全过程应用动能定理得mghR(1cos 60°)mgscos 60°0mv2，解得s280 m。13解析：(1)由题图乙可知，当h15R时，物块到达B点时与轨道间压力的大小为0，设此时物块在B点的速度大小为v1，则mg对物块从释放至到达B点的过程，由动能定理有mg(h12R)mgcos mv12解得。(2)设物块从距最低点高为h处释放后到达B点时速度的大小为v，则Fmg物块从释放至到达B点的过程中，由动能定理有mg(h2R)mgcos mv2，解得F5mg则Fh图线的斜率k由题图乙可知k，解得m0.2 kg。答案：(1)(2)0.2 kg专心-专注-专业
