高考物理一轮复习 专题19 动能和动能定理（练）（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc

专题19 动能和动能定理1两滑块甲和乙放在粗糙的水平面上，给两滑块同方向的初速度，两滑块仅在滑动摩擦力的作用下运动，其v-t 图像如图所示。已知两滑块的质量相等，则能正确反映两滑块的动能与滑行距离x 的变化规律的是： （ ）【答案】D【名师点睛】利用物理图象处理问题的方法，就是把物理表达式与图象结合起来，一般通过图象的斜率和截距进行求解.2物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止以、x和分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间，则以下各图象中，能正确反映这一过程的是： （ ）【答案】C【解析】由于物体受恒力，根据牛顿第二定律，加速度一直不变，A，B选项错误由于Ek=Ek0-F阻s，可知动能与运动距离呈一次函数，故C正确；又有s=vt-at2，可知动能与时间呈二次函数，D错误；故选C。【名师点睛】解答本题的关键是根据每个图象中的物理量，列出这几个物理量的关系式即可；物体受恒定阻力作用，所以物体的加速度恒定；由动能定理可知动能与距离是一次函数，与时间是二次函数。3如图所示，一质量为的质点在半径为的半球形容器中（容器固定），由静止开始自边缘上的一点滑下，到达最低点时，它对容器的正压力为.重力加速度为，则质点自滑到的过程中，摩擦力其所做的功为： （ ）A B C D【答案】A【名师点睛】解决本题的关键掌握动能定理解题；小球在B点竖直方向上受重力和支持力，根据合力提供向心力求出B点的速度，再根据动能定理求出摩擦力所做的功；此题意在考查基本规律的运用能力.4（多选）如图所示，A、B质量相等，它们与地面间的动摩擦因数也相等，且FA = FB，如果A、B由静止开始运动相同的距离，那么： （ ）AFA对A做的功与FB对B做的功相同BFA对A做功的平均功率大于FB对B做功的平均功率C到终点时物体A获得的动能大于物体B获得的动能D到终点时物体A获得的动能小于物体B获得的动能【答案】ABC【解析】由题意可知，A、B水平方向上运动的距离相等，且F1=F2，根据W=FLcos可知，F1、F2做的功相同，故A正确；由牛顿第二定律可知，F1cos-（mg-F1sin）=maA；F2cos-（mg+F2sin）=maB；因为F1=F2，可知aAaB，在相同距离内tAtB，又两力做功相同，由可知：PAPB，故B正确；受力分析可知A受到的摩擦力f1=（mg-F1sin）小于B受到的摩擦力f2=（mg+F2sin），根据动能定理可知：对A：W合A=F1cos-（mg-F1sin）L对B：W合B=F2cos-（mg+F2sin）L；即W合AW合B，可知A获得的动能大于B获得的动能，故C正确，D错误；故选ABC.【名师点睛】本题主要考察功的计算，注意：A、B两物体在水平面上的正压力不同，所以摩擦力不同，合外力对物体做的功不同。5飞机在水平跑道上滑行一段时间后起飞.飞机总质量m=1×104kg，发动机在水平滑行过程中保持额定功率P=8000kW，滑行距离x=50m，滑行时间t=5s，然后以水平速度v0=80m/s飞离跑道后逐渐上升，飞机在上升过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其他力的合力提供，不含重力），飞机在水平方向通过距离L=1600m的过程中，上升高度为h=400m取g=10m/s2求：（1）假设飞机在水平跑道滑行过程中受到的阻力大小恒定，求阻力f的大小;（2）飞机在上升高度为h=400m过程时，飞机的动能为多少.【答案】（1）；（2）【名师点睛】本题考查了动能定理、牛顿第二定律和运动学公式的综合，知道升空阶段水平方向和竖直方向上的运动规律是解题的关键，知道分运动与合运动具有等时性。1质量为 lkg 的物体沿直线运动的vt图象如图所示，则： （ ）A从第1s末到第3s末合外力做的功为2J B第1s末物体具有的动能为4JC前3s内合外力对物体做的功为2J D第1s内合外力对物体做的功为4J【答案】C【解析】由图可知，第1s末之后的速度均为2m/s；故1s末至第3s末合外力不做功；故A错误；第1s末物体的动能EK=mv2=×1×4=2J；故B错误；由动能定理可知，前3s内合外力对物体做的功等于动能的改变量，故W=EK=mv2=×1×4=2J；故C正确；第1s内合外力对物体做功也为2J；故D错误；故选C。【名师点睛】本题考查动能定理及图象的结合，要注意正确选择初末状态，然后再应用动能定理即可求解；记住合外力做功等于物体的动能增量.2如图所示，一个物体由静止开始，从A点出发分别经三个粗糙斜面下滑到同一水平面上的C1、C2、C3处。已知三个斜面的动摩擦因数都相同，则下列说法正确的是： （ ）C1C2C3AA物体到达C3处的动能最大B物体在C1、C2、C3处的动能相等 C物体在三个斜面上克服摩擦力做功都相同D物体沿A C3斜面下滑时克服摩擦力做功最多【答案】A【名师点睛】此题是对动能定理的考查；关键是能找到物体在斜面上运动克服摩擦力做功的表达式，根据斜面倾角的关系即可讨论解答；此题设未知量时要设三个斜面相同的量，例如高度h. 3如图，滑块以v0速度滑入水平传送带，传送带速度始终保持v（vv0），滑块到达传送带右端时速度也达到v。下列判断正确的是： （ ）v0vA摩擦力与滑块相对传送带位移的乘积等于滑块动能的增加量B摩擦力对滑块所做的功等于滑块动能的增加量C带动传送带转动的电动机多做的功等于这一过程产生的热能D摩擦力对滑块所做的功等于滑块动能的增加量与产生的热能之和【答案】B【名师点睛】此题是动能定理的应用问题；关键是理解动能定理的内容，同时要知道摩擦力与滑块相对传送带位移的乘积等于摩擦产生的热量，搞清此过程中的能量转化情况. 4（多选）物体沿直线运动的v-t关系如图所示，已知在第1s末合外力做功的功率大小为P，前2s内合外力对物体做的功为W，以下说法不正确的是： （ ）A在第2.5s末合外力做功的功率大小为2PB在第5s末合外力做功的功率大小也为PC从第3s末到第7s末合外力做功为-WD从第3s末到第5s末合外力做功为-0.5W【答案】ABD【解析】物体在0-2s内做匀加速运动，此时的合外力为F1=ma1，此时在第1s末合外力做功的功率大小为P=Fv1; 在第2.5s末合外力为零，则合外力做功的功率大小为0，选项A错误；在第5s末的合外力为F2=ma2，速度为v1，由图像可知a1>a2，故在第5s末合外力做功的功率大小小于P，选项B错误；前2s内合外力对物体做的功为W，根据动能定理可知，则从第3s末到第7s末合外力做功为，选项C正确，D错误；故选ABD5如图所示，一长度LAB=4.98m，倾角=30°的光滑斜面AB 和一固定粗糙水平台BC 平滑连接，水平台长度LBC=0.4m，离地面高度H=1.4m，在C 处有一挡板，小物块与挡板碰撞后原速率反弹，下方有一半球体与水平台相切，整个轨道处于竖直平面内。在斜面顶端A 处静止释放质量为m=2kg 的小物块（可视为质点），忽略空气阻力，小物块与BC 间的动摩擦因素=0.1，g 取10m/s2。问：（1）小物块第一次与挡板碰撞前的速度大小；（2）小物块经过B 点多少次停下来，在BC 上运动的总路程为多少；（3）某一次小物块与挡板碰撞反弹后拿走挡板，最后小物块落在D 点，已知半球体半径r=0.75m，OD 与水平面夹角为=53°，求小物块与挡板第几次碰撞后拿走挡板？（取【答案】（1）7 m/s；（2）63次；（3）25次【名师点睛】解决本题的关键一是要会根据平抛运动的规律求出落到D时平抛运动的初速度；再一个容易出现错误的是在BC段运动的路程与经过B点次数的关系，需要认真确定。根据功能关系求出在BC段运动的路程。1【2017·江苏卷】一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处物块初动能为，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能与位移的关系图线是： （ ）【答案】C【名师点睛】本题考查动能定理及学生的识图能力，根据动能定理写出Ekx图象的函数关系，从而得出图象斜率描述的物理意义 2【2017·江苏卷】（16分）如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为RC的质量为m，A、B的质量都为，与地面的动摩擦因数均为现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面整个过程中B保持静止设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g求：（1）未拉A时，C受到B作用力的大小F；（2）动摩擦因数的最小值min；（3）A移动的整个过程中，拉力做的功W【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）C受力平衡 解得（2）C恰好降落到地面时，B受C压力的水平分力最大B受地面的摩擦力 根据题意 ，解得（3）C下降的高度 A的位移摩擦力做功的大小根据动能定理 解得【名师点睛】本题的重点的C恰好降落到地面时，B物体受力的临界状态的分析，此为解决第二问的关键，也是本题分析的难点3【2016·四川卷】韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J。韩晓鹏在此过程中： （ ）A动能增加了1 900 J B动能增加了2 000 JC重力势能减小了1 900 J D重力势能减小了2 000J【答案】C【名师点睛】此题是对功能关系的考查；关键是搞清功与能的对应关系：合外力的功等于动能的变化量；重力做功等于重力势能的变化量；除重力以外的其它力做功等于机械能的变化量. 4【2016·海南卷】如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2。重力加速度大小为g，则N1N2的值为： （ ）A3mg B4mg C5mg D6mg【答案】D【解析】设小球在最低点时速度为v1，在最高点时速度为v2，根据牛顿第二定律有，在最低点：N1mg=，在最高点：N2+mg=；从最高点到最低点，根据动能定理有mg·2R=，联立可得：N1N2=6mg，故选项D正确。【名师点睛】解决本题的关键知道向心力的来源，知道最高点的临界情况，通过动能定理和牛顿第二定律进行求解。5【2015·全国新课标·17】如图所示，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点的过程中客服摩擦力所做的功。则： （ ）A，质点恰好可以到达Q点B，质点不能到达Q点C，质点到达Q后，继续上升一段距离D，质点到达Q后，继续上升一段距离【答案】C mgFN【方法技巧】动能定理分析摩擦力做功是基础，对于滑动摩擦力一定要注意压力的变化，最大的误区是根据对称性误认为左右两部分摩擦力做功相等。