高考物理一轮复习 第五章 机械能 第2节 动能定理及应用练习 新人教版-新人教版高三全册物理试题.doc

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1、第五章 第二节 动能定理及应用A级基础练1(2018福建师大附中期中)将质量为m的物体在高空中以速率v水平向右抛出，由于风力作用，经过时间t后，物体下落一段高度，速率仍为v，方向与初速度相反，如图所示在这一运动过程中不考虑空气阻力，下列关于风力做功的说法，正确的是 ()A风力对物体不做功 B风力对物体做的功(绝对值)为C风力对物体做的功(绝对值)小于D由于风力方向未知，不能判断风力做功情况解析：C对物体从开始抛出到速度再次等于v的过程，由动能定理可知W风WGmv2mv20，可知|W风|WGmghEk2，t1t2 BEk1Ek2，t1t2CEk1Ek2，t1t2 DEk1Ek2，t1t2，故B正

2、确，A、C、D错误5(08786438)(2018吉林三校联考)如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，OM水平，ON竖直且光滑，用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在OM和ON杆上，B球的质量为2 kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均处于静止状态，此时OA0.3 m，OB0.4 m，改变水平力F的大小，使A球向右加速运动，已知A球向右运动0.1 m时速度大小为3 m/s，则在此过程中绳的拉力对B球所做的功为(取g10 m/s2) A11 J B16 JC18 J D9 J解析：CA球向右运动0.1 m时，vA3 m/s，OA0.4 m，OB0.3 m，设此时BAO，则有tan .

3、vAcos vBsin ，解得vB4 m/s.此过程中B球上升高度h0.1 m，由动能定理，Wmghmv，解得绳的拉力对B球所做的功为Wmghmv2100.1 J242 J18 J，选项C正确6(08786439)(多选)如图所示，一个小环沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动小环从最高点A滑到最低点B的过程中，小环线速度大小的平方v2随下落高度h的变化图象可能是图中的() 解析：AB对小环由动能定理得mghmv2mv，则v22ghv，当v00时，B正确；当v00时，A正确7(08786440)(多选)(2016浙江理综)如图所示为一滑草场某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45和37

4、的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为.质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin 370.6，cos 370.8)则() A动摩擦因数B载人滑草车最大速度为 C载人滑草车克服摩擦力做功为mghD载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为g解析：AB由动能定理可知：mg2hmgcos 45mgcos 370，解得，选项A正确；对前一段滑道，根据动能定理：mghmgcos 45mv2，解得：v，则选项B正确；载人滑草车克服摩擦力做功为2mgh，选项C错误；载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为ag，选项D

5、错误；故选A、B.8.(2018宜昌模拟)如图所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下，从B端水平飞出，撞击到一个与地面成30的斜面上，撞击点为C点已知斜面上端与曲面末端B相连若AB的高度差为h，BC间的高度差为H，则h与H的比值等于(不计空气阻力)() A. B.C. D.解析：A对AB段，根据动能定理得mghmv，解得vB，由几何关系得tan 30，解得t，Hgt2g，代入vB解得，故A正确，B、C、D错误B级能力练9(08786441)(2018贵州遵义航天高级中学三模)为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角60，长L12 m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与

6、长为L2 m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道D，如图所示现将一个小球从距A点高h0.9 m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为.g取10 m/s2，求：(1)小球初速度的大小；(2)小球滑过C点时的速率；(3)要使小球不离开轨道，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件解析：(1)小球开始时做平抛运动，有v2gh，代入数据解得vy m/s3 m/s，在A点有tan ，得vxv0 m/s m/s.(2)从水平抛出到C点的过程中，由动能定理得mg(hL1sin )mgL1co

7、s mgL2mvmv，代入数据解得vC3 m/s.(3)小球刚过最高点时，重力提供向心力，有mgm，mv2mgR1mv2，代入数据解得R11.08 m.当小球刚能到达与圆心等高处时，有mvmgR2，代入数据解得R22.7 m.当圆轨道与AB相切时R3L2tan 601.5 m，综上所述，要使小球不离开轨道，R应该满足的条件是0R1.08 m.答案：见解析10(2018甘肃兰州一中月考)如图所示，AB是倾角30的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R，一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动已知P点与圆弧的圆

8、心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为.求：(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力大小；(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L至少多大解析：(1)对整体过程，由动能定理得mgRcos mgcos s0，所以物体在AB轨道上通过的总路程s.(2)最终物体以B(还有B关于OE的对称点)为最高点，在圆弧底部做往复运动，对BE过程，由动能定理得mgR(1cos )mv在E点，由牛顿第二定律得FNmgm联立式得FN(3)mg.(3)物体刚好到D点，由牛顿第二定律有mgm对全过程由动能定理得mgLsin

9、 mgcos LmgR(1cos )mv联立式得L.答案：(1)(2)(3)mg(3)11(08786442)如图所示是某次四驱车比赛的轨道某一段，张华控制的四驱车(可视为质点)，质量m1.0 kg，额定功率为P7 W，张华的四驱车到达水平平台上A点时速度很小(可视为0)，此时启动四驱车的发动机并直接使发动机的功率达到额定功率，一段时间后关闭发动机当四驱车由平台边缘B点飞出后，恰能沿竖直光滑圆弧轨道CDE上C点的切线方向飞入圆形轨道，且此时的速度大小为5 m/s，COD53，并从轨道边缘E点竖直向上飞出，离开E以后上升的最大高度为h0.85 m，已知AB间的距离L6 m，四驱车在AB段运动时的

10、阻力恒为1 N，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力sin 530.8，cos 530.6，求：(1)四驱车运动到B点时的速度大小(2)发动机在水平平台上工作的时间(3)四驱车对圆弧轨道的最大压力的大小解析：(1)vBvCcos 533 m/s(2)从A到B的运动过程中有牵引力和阻力做功，由动能定理得：PtFfLmv代入数据解得：t1.5 s(3)从C点运动到最高点过程中，由动能定理得：mg(hRcos 53)0mv圆轨道的半径：R m四驱车到达D点时对轨道的压力最大，四驱车从C到D过程由动能定理得：mgR(1cos 53)mvmvFmaxmgm解得：Fmax55.5 N由牛顿第三定律得

11、四驱车对圆弧轨道的最大压力为55.5 N.答案：(1)3 m/s(2)1.5 s(3)55.5 N12.如图所示，倾斜轨道AB的倾角为37，CD、EF轨道水平，AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接，CD右端与竖直光滑圆周轨道相连小球可以从D进入该轨道，沿轨道内侧运动，从E滑出该轨道进入EF水平轨道小球由静止从A点释放，已知AB长为5R，CD长为R，重力加速度为g，小球与倾斜轨道AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5，sin 370.6，cos 370.8，圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为1.8R.求：(在运算中，根号中的数值无需算出) (1)小球滑到底端C时速度的大小(2)小球刚到C

12、时对轨道的作用力(3)要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R应该满足什么条件？解析：(1)设小球到达C点时速度为vC，小球从A运动至C过程，由动能定理得：mg(5Rsin 371.8R)mgcos 375Rmv，解得：vC(2)小球沿BC轨道做圆周运动，设在C点时轨道对球的作用力为FN，由牛顿第二定律得：FNmgm其中r满足：rrsin 531.8R解得：FN6.6mg由牛顿第三定律可得，球对轨道的作用力为6.6mg，方向竖直向下(3)要使小球不脱离轨道，有两种情况：情况一：小球能滑过圆周轨道最高点，进入EF轨道则小球在最高点P时应满足：mmg小球从C直到P点过程，由动能定理得：mgRmg2Rmvmv解得：RR0.92R情况二：小球上滑至圆周轨道的一半高度时，速度减为零，然后滑回D.则由动能定理得：mgRmgR0mv解得：R2.3R要使小球不脱离轨道，圆周轨道的半径应满足R2.3 R.答案：(1)(2)6.6mg，方向竖直向下(3)R0.92R或R2.3 R