10动能定理的应用.docx

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1、10 .功能定理的应用1.（2021江苏扬州一中高三月考）如图1所示，A3C是一个位于竖直平面内的圆弧 形轨道，高度为人轨道的末端C处与水平面相切。一个质量为机的小木块从轨 道顶端A处由静止释放，到达。处停止，此过程中克服摩擦力做功为W1，到达3 处时速度最大为。I,加速度大小为初；若小木块在。处以初速度。向左运动，恰 好能沿原路回到A处，此过程中克服摩擦力做功为物，经过B处的速度大小为 02,重力加速度为g。则（）B.VV2D.Q3 = 0C.WW2 答案c解析 从A到C的过程比从。到A的过程中同一位置受到的摩擦力小，则克服 摩擦力做的功就少，即W1VW2,故C正确；根据动能定理，从A到。有

2、加g/2 Wi=0,即 Wi=mgh,从 C 到 A 有一根g/iW2 = 0%仞2,所以2gh+空/ 2Wi/1A /2gh-=2ygh,故A错误；从A到B过程，有机加济，从8到A过程，有一根叼=0又 叱叼，则m成 可知01V02,故B错误；在3点时，存在向心加速度，D错误。2.（2021 东北三省三校3月第一次联合模拟）从地面竖直向上抛出一个质量为1 kg 的小球，其上升和下降过程中的动能一位移图象如图2所示。其中Eo为竖直上抛 的初动能，空气阻力大小恒定，g取10m/s2,结合图象信息可判断下列说法中正 确的是（）耳/J15 公/m图2A.该图象取竖直向下方向为位移的正方向B.小球抛出后

3、，上升的最大高度为60 mC.空气阻力的大小为1.5 ND.初动能屈）的大小为540 J答案D解析 由题可知，氏为竖直上抛的初动能，随着的增大反在减小，所以图象是 取竖直向上为正方向的，故A错误;由图象可知，小球上升了 15m后，Ek由瓦 2变为飞Eo,所以当x=45m时，反=0,所以小球抛出后上升的最大高度为45 m,故B错误；设空气阻力大小为了,小球上升过程中，由动能定理可得一（mg+力%2=0 （）,小球下降过程中，由动能定理可得Og/）x=Eo,其中/=10 N, x =45 m,联立解得了=2N, o=54OJ,故C错误，D正确。3.（2021四川眉山三诊）如图3甲所示，在光滑水平桌

4、面内，固定有光滑轨道ABC, 其中半圆轨道3C与直轨道A5相切于5点，物体受到A3平行的水平拉力R从 静止开始运动，拉力F的大小满足的关系如图乙所示（以A为坐标原点，拉力F 从A指向B为正方向）。若加=lkg, AB=4m,半圆轨道的半径R=L5m,重力 加速度g取10m/s2。则下列说法中正确的是（）图3A.拉力厂从A到8做功为50 JB.物体从8到。过程中，所受的合外力为0C物体能够到达。点，且速度大小为2小m/sD.物体能够到达C点，且速度大小为2寸活m/s 答案D 解析 方一x图线与横坐标轴所围面积表示功，则拉力方从A到8做功为X2X40 J-10X1 J = 30 J,故A错误；物体

5、从B到。过程中，做圆周运动，合外 力不为0,故B错误；从A到8由动能定理有W=mvi,解得vb=2y15 m/s,由于光滑轨道ABC在水平面内，则物体从B到。做匀速圆周运动，物体能够到达。点，且速度大小为2代 m/s,故C错误，D正确。4.（2021 河北省学业水平选择性考试）如图4,在。点用长为L不可伸长的轻绳悬 挂一质量为根的小球，O点正下方的P点固定一细钉子，OP距离为乙。点和P 点等高。小球处于。点右侧同一水平高度的A点时，绳刚好拉直，将小球从A 点由静止释放。以过最低点3的水平面为零势能面，重力加速度大小为g,不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.若小球恰能绕钉子做圆周运动，则d应等

6、于LB.若d为|乙，小球到达。点时绳子拉力为3叫C.若d为丸，小球到达。点时的机械能为*gLD.若d为:L,小球到达。点时所受合力方向水平向右答案B解析若小球恰能绕钉子做圆周运动，则通过圆周的最高点有切g =匹=，从AL CL3点到最高点有mg(2dL)=,tw2,解得故A错误；从开始至C点过程，、1vb由动能定理得mgd=mvl：O,在。点，有丁=巧二解得T=3mg,故B正确； 以过最低点6的水平面为零势能面，小球下落过程机械能守恒，所以在任何位置 机械能均为加gL ,故C错误；小球到达C点会受到向下的重力，所以在。点时 所受合力方向不可能水平向右。故D错误。5.冰壶比赛是在水平冰面上进行的

7、体育项目，比赛场地示意图如图5所示。比赛 时，运动员脚蹬起蹬器，身体成跪式手推冰壶从本垒圆心。向前滑行，至前卫线 时放开冰壶使其沿直线OO,滑向营垒圆心O，为使冰壶能在冰面上滑得更远，运 动员可用毛刷刷冰面以减小冰壶与冰面间的动摩擦因数。已知。点到前卫线的距 离d=4m, 0、0,之间的距离乙=30.0 m,冰壶的质量为20 kg,冰壶与冰面间的 动摩擦因数i=0.008,用毛刷刷过冰面后动摩擦因数减小到2=0.004,营垒的 半径 R=lm, g 取 lOm/s?。本垒苣华后卫线苣华后卫线 一 起蹬器刖卫线图5(1)若不刷冰面，要使冰壶恰好滑到0,点，运动员对冰壶的推力多大？(2)若运动员对冰壶的推力为10N,要使冰壶滑到营垒内，用毛刷刷冰面的距离是 多少？答案 (1)12 N (2)812 m解析(1)设运动员对冰壶的推力为尸，对整个过程，由动能定理得口一川内弘= 0-0代入数据解得方=12 N。(2)设冰壶运动到营垒的最左端时，用毛刷刷冰面的距离是1,由动能定理得Ffdpimg(LRXi)/imgxi =0-0代入数据解得项=8 m设冰壶运动到营垒的最右端时，用毛刷刷冰面的距离是2,由动能定理得尸d 1 mg(L+RX2)p2mgxz = 0-0 代入数据解得M=12m所以当运动员对冰壶的推力为10N时，要使冰壶滑到营垒内，用毛刷刷冰面的距 离在812 m范围。