高考物理一轮复习 规范演练21 动能定理及其应用（含解析）新人教版-新人教版高三全册物理试题.doc

规范演练21动能定理及其应用抓基础1.（2018·全国卷）如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度.木箱获得的动能一定（）A.小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功答案：A2.（2018·江苏卷）从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面.忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图象是（）ABCD答案：A3.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短.将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示.将两球由静止释放.在各自轨迹的最低点（）A.P球的速度一定大于Q球的速度B.P球的动能一定小于Q球的动能C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度答案：C4.物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一水平向右的恒力F1，经时间t撤去F1，立即再对它施加一水平向左的恒力 F2，又经时间3t物体回到出发点，在这一过程中，F1、F2分别对物体做的功W1、W2之间的关系是（）A.W1W211B.W1W223C.W1W295 D.W1W297答案：D5.（2019·河南郑州质检）如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面.设小球在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则弹簧被压缩至C点的过程，弹簧对小球做的功为（）A.mghmv2 B.mv2mghC.mghmv2 D.mgh答案：A6.（多选）（2019·辽宁五校联考）在某一粗糙的水平面上，一质量为2 kg的物体在水平恒定拉力的作用下做匀速直线运动，当运动一段时间后，拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，图中给出了拉力随位移变化的关系图象.已知重力加速度g取10 m/s2.根据以上信息能精确得出或估算得出的物理量有（）A.物体与水平面间的动摩擦因数B.合外力对物体所做的功C.物体做匀速运动时的速度D.物体运动的时间答案：ABC7.（2019·衡水中学模拟）有两条滑道平行建造，左侧相同而右侧有差异，一个滑道的右侧水平，另一个的右侧是斜坡.某滑雪者保持一定姿势坐在雪橇上不动，从h1高处的A点由静止开始沿倾角为的雪道下滑，最后停在与A点水平距离为s的水平雪道上.接着改用另一个滑道，还从与A点等高的位置由静止开始下滑，结果能冲上另一个倾角为的雪道上h2高处的E点停下.若动摩擦因数处处相同，且不考虑雪橇在路径转折处的能量损失，则（）A.动摩擦因数为tan B.动摩擦因数为C.倾角一定大于 D.倾角可以大于答案：B8.（2019·宁夏石嘴山模拟）质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内作半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为（）A.0.25mgR B.0.3mgRC.0.5mgR D.mgR解析：最低点时：7mgmg，则最低点速度v1，最高点时：mg，则最高点速度v2，由动能定理有2mgRWfmvmv，解得：Wf0.5mgR，故克服空气阻力做功为W克|Wf|0.5mgR，选项C正确.答案：C提素养9.（多选）质量为1 kg的物体静止在水平粗糙的地面上，在一水平外力F的作用下运动，如图甲所示，外力F对物体所做的功、物体克服摩擦力Ff做的功W与物体位移x的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2.下列分析正确的是（）A.物体与地面之间的动摩擦因数为0.2B.物体运动的位移为13 mC.物体在前3 m运动过程中的加速度为3 m/s2D.x9 m时，物体的速度为3 m/s解析：由WfFfx对应题图乙可知，物体与地面之间的滑动摩擦力Ff2 N，由Ffmg可得0.2，A正确；由WFFx对应题图乙可知，前3 m内，拉力F15 N，物体在前3 m内的加速度a13 m/s2，C正确；由动能定理得：WFFfxmv2，可得：x9 m时，物体的速度为v3 m/s，D正确；物体的最大位移xm13.5 m，B错误.答案：ACD10.（多选）（2019·江西吉安质检）如图所示，三个质量相等的小球A、B、C从图中所示的位置以相同的速度v0水平向左抛出，最终都能到达坐标原点O，不计空气阻力，x轴沿水平地面，则可以判断A、B、C三个小球（）A.初始时刻纵坐标之比为123B.在空中运动的时间之比为135C.从抛出至到达O点过程中，动能的增加量之比为149D.到达O点时，重力的瞬时功率之比为123解析：根据平抛运动规律xv0t，由于水平初速度相同，A、B、C水平位移之比为123，所以它们在空中运动的时间之比为123，B错误；初始时刻纵坐标之比为小球的下落高度之比，根据hgt2，初始时刻纵坐标之比为149，A错误；根据动能定理可知WGmghEk，则动能的增加量之比为149，C正确；到达O点时，设落地时竖直分速度为vy，而vygt，则重力的瞬时功率Pmgvymg·gt，三个小球落地时重力的瞬时功率之比为123，D正确.答案：CD11.（2018·安徽二模）合肥开往上海的动车组D3028是由动车和拖车编组而成，只有动车提供动力.假定该列动车组由8节车厢组成，第1节和第5节车厢为动车，每节动车的额定功率均为P0，每节车厢的总质量为m，动车组运行过程中所受阻力为车重的k倍.假设动车组以额定功率从合肥南站启动，沿水平方向做直线运动，经时间t0速度达到最大，重力加速度为g.求：（1）当动车组速度达到最大速度一半时的加速度和此时第6节车厢对第7节车厢的拉力；（2）动车组从启动至速度刚达到最大的过程中所通过的路程.解析：（1）设动车组匀速运动的速度为vm，动车组速度为最大速度一半时动车的牵引力为F，有2P08kmgvm，2P02F.对动车组，由牛顿第二定律2F8kmg8ma，akg，对第7、8节车厢的整体有：F672kmg2ma，解得F674kmg.（2）由动能定理得2P0t08kmgx（8m）v0，则x.答案：（1）kg4kmg（2）12.（2017·上海卷）如图所示，与水平面夹角37°的斜面和半径R0.4 m的光滑圆轨道相切于B点，且固定于竖直平面内.滑块从斜面上的A点由静止释放，经B点后沿圆轨道运动，通过最高点C时轨道对滑块的弹力为零.已知滑块与斜面间动摩擦因数0.25.（g取10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8）求：（1）滑块在C点的速度大小vC；（2）滑块在B点的速度大小vB；（3）A、B两点间的高度差h.解析：（1）对C点，滑块竖直方向所受合力提供向心力mg，vC2 m/s.（2）对BC过程，由动能定理得mgR（1cos 37°）mvmv，vB4.29 m/s.（3）滑块在AB的过程，由动能定理得mghmgcos 37°·mv0，代入数据解得h1.38 m.答案：（1）2 m/s（2）4.29 m/s（3）1.38 m13.我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.如图所示，质量m60 kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a3.6 m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度vB24 m/s，A与B的竖直高度差H48 m.为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧.助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h5 m，运动员在B、C间运动时阻力做功W1 530 J，g取10 m/s2.（1）求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；（2）若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大.解析：（1）运动员在AB段做初速度为零的匀加速运动，设AB的长度为x，则有v2ax，由牛顿第二定律有mgFfma，联立式，代入数据解得Ff144 N.（2）设运动员到达C点时的速度为vC，在由B到达C的过程中，由动能定理有mghWmvmv.设运动员在C点所受的支持力FN，由牛顿第二定律有FNmgm， 由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，联立式，代入数据解得R12.5 m.答案：（1）144 N（2）12.5 m