高考物理一轮复习 第五章 能量和运动 课时作业15 动能、动能定理-人教版高三全册物理试题.doc

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1、课时作业（十五）动能、动能定理基础小题练1(2018广东六校联考)北京获得2022年冬奥会举办权，冰壶是冬奥会的比赛项目将一个冰壶以一定初速度推出后将运动一段距离停下来换一个材料相同、质量更大的冰壶，以相同的初速度推出后，冰壶运动的距离将()A不变 B变小C变大 D无法判断【解析】冰壶在冰面上以一定初速度被推出后，在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，根据动能定理有mgs0mv2，得s ，两种冰壶的初速度相等，材料相同，故运动的位移大小相等故选A.【答案】A2.如图所示，两质量均为m1 kg的小球1、2(可视为质点)用长为L1.0 m的轻质杆相连，水平置于光滑水平面上，且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触

2、，现用力F竖直向上拉动小球1，当杆与竖直墙壁夹角37时，小球2的速度大小v1.6 m/s，sin 370.6，g10 m/s2，则此过程中外力F所做的功为() A8 J B8.72 JC10 J D9.28 J【解析】当杆与竖直墙壁夹角37时，设小球1的速度为v1，将小球1、2的速度沿杆方向和垂直杆方向分解，则有v1cos 37v cos 53，所以v1v1.2 m/s，取两小球和轻质杆为整体，则由动能定理知WFmgLcos 37mvmv2，联立并代入数值得WF10 J，C对【答案】C3两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m1m212，速度之比v1v221.当两车急刹车后，甲车滑行的最

3、大距离为l1，乙车滑行的最大距离为l2，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则()Al1l212 Bl1l211Cl1l221 Dl1l241【解析】由动能定理，对两车分别列式m1gl10m1v，m2gl20m2v，联立得l1l241，故D正确【答案】D4.半径为R的光滑半球固定在水平面上，现用一个方向与球面始终相切的拉力F把质量为m的小物体(可看作质点)沿球面从A点缓慢地移动到最高点B，在此过程中，拉力做的功为() AFR BmgR C.mgR DmgR【解析】拉动物体的力为变力，故A错；缓慢运动可认为速度为0，由动能定理得WFmgR0，所以WFmgR，故D对【答案】D5如图甲所示

4、，静止于光滑水平面上的小物块，在水平拉力F的作用下从坐标原点O开始沿x轴正方向运动，F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线右半部分为四分之一圆弧，则小物块运动到2x0处时的动能可表示为()A0 BFmaxx0C.Fmaxx0(1) DFmaxx0【解析】题中Fx图象与横坐标围成的面积等于拉力做功的大小，由图象可得出WFmaxx0，根据动能定理得EkWFmaxx0，选项D正确【答案】D6.如图所示，固定斜面AD上有B、C两点，且ABBCCD，小滑块以初动能Ek0从A点出发，沿斜面向上运动若整个斜面AD光滑，则滑块到达D位置速度恰好为零，而后下滑若斜面AB部分与滑块间有摩擦力，其余部分B

5、D无摩擦力，则滑块恰好滑到C位置速度为零，然后下滑，那么滑块下滑到() A位置B时的动能为B位置B时的动能为C位置A时的动能为D位置A时的动能为【解析】设斜面长为3x、高为3h，若斜面光滑，滑块由底端运动到顶端过程中，mg3h0Ek0；若AB部分粗糙，其他部分光滑，滑块由底端A滑到位置C过程中，Ffxmg2h0Ek0，滑块由C滑到B过程中，mghEkB，联立得EkBEk0，滑块由C滑到A过程中，mg2hFfxEkA，联立得EkA，A、D正确【答案】AD创新导向练7体育运动动能定理在滑沙运动中的应用在新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，

6、速度为2v0，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为L，斜面倾角为，人的质量为m，滑沙板质量不计，重力加速度为g，则()A若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为3v0B若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为v0C人沿沙坡下滑时所受阻力Ffmgsin D人在由静止下滑过程中重力功率的最大值为2mgv0【解析】对人进行受力分析如图所示，根据匀变速直线运动的规律有：(2v0)202aL，vv2aL，可解得：v1v0，所以选项A错误，B正确；根据动能定理有：mgLsin FfLm(2v0)2，可解得Ff

7、mgsin ，选项C正确；重力功率的最大值为Pm2mgv0sin ，选项D错误【答案】BC8方法迁移利用at图象中的“面积”表示速度变化量解决动能定理相关问题(2018湖南株洲市二中高三期中)某研究性学习小组用加速度传感器探究物体从静止开始做直线运动的规律，得到了质量为1.0 kg的物体运动的加速度随时间变化的关系图线，如图所示由图可以得出()A从t4.0 s至t6.0 s的时间内物体做匀减速直线运动B物体在t10.0 s时的速度大小约为6.8 m/sC从t10.0 s到t12.0 s的时间内合外力对物体做的功约为0.5 JD从t2.0 s到t6.0 s的时间内物体所受合外力先减小后增大【解析

8、】从t4.0 s到t6.0 s的时间内物体做加速度逐渐减小的变加速运动，A错；物体在t10.0 s时的速度v10at6810.1 m/s6.8 m/s，B对；从t2.0 s到t6.0 s的时间内物体的加速度先增大后减小，所以物体所受合外力先增大后减小，D错；v127810.1 m/s7.8 m/s，从t10.0 s到t12.0 s的时间内合外力对物体做的功Wmvmv7.3 J，C错【答案】B9体育运动不等式“放缩法”与动能定理相结合解决相关实际问题被称为山东十大最美的地方，有江北第一溶洞之称的沂水天然地下画廊建有大型滑雪场如图所示，一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8 m处自由滑下，当下滑到距离

9、坡底s1处时，动能和势能相等(以坡底为参考平面)；到坡底后运动员又靠惯性冲上斜坡(不计经过坡底时的机械能损失)，当上滑到距离坡底s2处时，运动员的动能和势能又相等，上滑的最大距离为4 m关于这个过程，下列说法中正确的是()A摩擦力对运动员所做的功等于运动员动能的变化B重力和摩擦力对运动员所做的总功等于运动员动能的变化Cs14 m，s22 mDs14 m，s22 m【解析】运动员在斜坡上滑行的过程中有重力做功，摩擦力做功，由动能定理可知A错，B对从左侧斜坡s处滑至s1处过程中再由动能定理得：mg(ss1)sin Wfmv2(其中s8 m，s1是距坡底的距离)因为下滑到距离坡底s1处动能和势能相等

10、，所以有：mgs1sin mv2联立得：mg(ss1)sin Wfmgs1sin 由得：ss1s1即s14 m.同理，从右侧斜坡s2处滑至s(s4 m)处过程中由动能定理得：mg(ss2)sin Wf0mv距坡底s2处动能和势能相等，有mgs2sin mv由两式得：mg(ss2)sin Wfmgs2sin 由式得：ss2s2即s22 m综上所述B、C正确【答案】BC10生活实际用动能定理处理电梯升降相关问题如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动，当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这个过程中，以下说法中正确的是()A电梯

11、地板对物体的支持力所做的功等于B电梯地板对物体的支持力所做的功大于C钢索的拉力所做的功等于MgHD钢索的拉力所做的功大于MgH【解析】以物体为研究对象，由动能定理得WNmgHmv2，即WNmgHmv2，选项B正确，选项A错误以系统为研究对象，由动能定理得WT(mM)gH(Mm)v2，即WT(Mm)v2(Mm)gHMgH，选项D正确，选项C错误【答案】BD综合提升练11(2018山东临沂高三上学期期中)如图所示，倾角为30的光滑斜面固定在水平地面上，质量均为m的物块A和物块B并排在斜面上，斜面底端固定着与斜面垂直的挡板P，轻弹簧一端固定在挡板上，另一端与物块A连接，A、B处于静止状态，若A、B粘

12、连在一起，用一沿斜面向上的力FT缓慢拉物块B，当拉力FTmg时，A的位移为L；若A、B不粘连，用一沿斜面向上的恒力F作用在B上，当物块A的位移为L时，A、B恰好分离，重力加速度为g，不计空气阻力求：(1)弹簧的劲度系数和恒力F的大小；(2)请推导FT与物块A的位移l之间的函数关系并画出FTl图象，计算A缓慢移动L的过程中FT做功WFT的大小；(3)当A、B不粘连时，恒力作用在物块B上，A、B刚分离时速度的大小【解析】(1)设弹簧的劲度系数为k，初始A、B静止时，弹簧的压缩量为x，根据平衡条件得： 2mgsin kx当A、B缓慢移动L时，沿斜面方向根据平衡条件可得：FTk(xL)2mgsin 由

13、得：k当A、B恰好分离时二者之间的弹力为零，对A，应用牛顿第二定律可得：k(xL)mgsin ma对B应用牛顿第二定律得：Fmgsin ma由得：Fmg.(2)当A的位移为l时，根据平衡条件有：FTk(xl)2mgsin 联立可得：FTl画出FTl图象如图所示A缓慢移动位移L，图象与坐标轴所围的面积等于FT做功大小，即WFTmgL.(3)设A通过的位移为L的过程中弹簧弹力做功大小为W，分别对两个过程应用动能定理得：WFT2mgLsin W00WF2mgLsin W(2m)v20又WFFL解得：v.【答案】(1)mg(2)见解析图mgL(3)12.(2018江苏泰州高三上学期期中)如图所示，斜面

14、ABC中AB段粗糙，BC段长1.6 m且光滑，质量为1 kg的小物块由A处以12 m/s的初速度沿斜面向上滑行，到达C处速度为零，此过程中小物块在AB段速度的变化率是BC段的2倍，两段运动时间相等，g10 m/s2，以A为零势能点，求小物块：(1)通过B处的速度；(2)在C处的重力势能；(3)沿斜面下滑过程中通过BA段的时间【解析】(1)设物块在AB段加速度大小为a1，BC段加速度大小为a2由于：a12a2，t1t2，得：vB4 m/s.(2)由题意分析可知，滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力大小相等，从A到B：WfWGmvmvWf32 J从A到C：Wfmgh0mv得：EPCmgh40 J.(3)在上滑AB段过程中：vv2a1LAB在上滑BC段过程中：v2a2LBC得：LAB6.4 m物体下滑通过BA段做匀速运动：t得：t1.6 s.【答案】(1)4 m/s(2)40 J(3)1.6 s