高考物理一轮复习课时作业十七动能定理及其应用.docx

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1、动能定理及其应用 双基巩固练1.在全国室内铅球邀请赛中，河北名将巩立姣以19.37m夺冠运动员在比赛时投掷铅球的分解动作如图，若铅球出手时速度大小约为10m/s，铅球质量为5kg，则她在掷铅球过程中对球做的功约为()A25JB250JC70JD270J2.(多选)如图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动已知当子弹相对木块静止时，木块前进的距离为L，子弹进入木块的深度为s.若木块对子弹的阻力F视为恒定，则下列关系式中正确的是()AFLMv2BFsmv2CFsmv(Mm)v2DF(Ls)mvmv23某同学用如图

2、所示的装置测量一个凹形木块的质量m，弹簧的左端固定，木块在水平面上紧靠弹簧(不连接)将其压缩，记下木块右端位置A点，释放后，木块右端恰能运动到B1点在木块槽中加入一个质量m0200g的砝码，再将木块左端紧靠弹簧，木块右端位置仍然在A点，释放后木块离开弹簧，右端恰能运动到B2点测得AB1、AB2长分别为36.0cm和12.0cm，则木块的质量m为()A100gB200gC300gD400g42020广西柳州4月模拟如图所示，轻弹簧的上端固定在天花板上，下端挂有物块P，系统处于静止状态现用一竖直向下的力F作用在物块P上，使其以加速度a竖直向下匀加速运动一段距离(未超过弹簧的弹性限度)已知加速度a小

3、于重力加速度g，以x表示物块P离开初始位置的位移，取竖直向下为正方向，则在向下加速运动的过程中，力F、物块P的动能Ek、系统的机械能增量E和x之间的关系图象可能正确的是()5.如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC是水平的，其距离d0.50m盆边缘的高度为h0.30m在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止开始下滑(图中小物块未画出)已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为()A0.50mB0.25mC0.10mD0m6.2019全国卷，17从地面竖直向上抛出

4、一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用距地面高度h在3m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示重力加速度取10m/s2.该物体的质量为()A2kgB1.5kgC1kgD0.5kg7如图甲所示，一辆小汽车以5m/s的速度从水平路段的A点，以P16kW恒定功率沿平直公路AB段行驶，在斜坡底B处瞬时换挡，以P2112kW的恒定功率沿倾角为30的BC段斜坡上行，用12s通过整个ABC路段，其vt图象如图乙所示，在乙图象上t12s处水平虚线与曲线相切，假设小汽车在AB段和BC段受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)大小相等，换挡时小汽车的

5、速率不变求：(1)小汽车的质量m；(2)小汽车在412s时间段运动的路程82020浙江5月模拟如图所示为常见的一种打弹珠的游戏装置，光滑竖直细管AB位于平台下方，高度为4h，细管底部有一竖直轻弹簧，其长度远小于竖直细管的长度平台上方BC段为一光滑的四分之一圆弧管形轨道，其半径为h，管自身粗细对半径的影响可忽略不计现拉动拉杆压缩弹簧，再释放拉杆将一质量为m的小球弹出，小球弹出后从管口C水平向右飞出，最终落至平台上，落点距管口C的水平距离为10h，不计一切阻力，重力加速度为g.(1)求小球从管口C飞出时的速度大小；(2)求小球在管口C处受到的压力和弹簧弹力对小球做的功；(3)若平台上方的四分之一圆

6、弧轨道的半径可调，且保证每次拉动拉杆后压缩弹簧的形变量为定值，则当圆弧轨道半径为何值时，小球从管口飞出后距管口C的水平距离最大？最大值是多少？综合提升练92021浙江稽阳联考如图所示为一弹射游戏装置长度为L11m的水平轨道AB的右端固定弹射器，其左端B点与半径为r0.2m的半圆形光滑竖直轨道平滑连接与半圆形轨道圆心O点等高处固定一长度为L20.2m的水平槽DE(忽略D、E两端点处槽的高度)，水平槽左端D点距O点距离为L30.2m已知滑块质量m0.5kg，可视为质点，初始时弹簧处于原长状态，滑块放在A点(A点与弹簧左端对齐)，滑块与弹簧未拴接弹射时从静止释放滑块且弹簧的弹性势能完全转化为滑块的动

7、能滑块与AB间的动摩擦因数0.5.忽略空气阻力每次游戏都要求滑块能安全通过半圆形轨道最高点C.(1)求滑块恰好能通过半圆形轨道最高点C时的速度大小vC；(2)若滑块到达B点时的速度为vB4m/s，求它经过B点时对半圆形轨道的压力大小FN及弹簧的弹性势能Ep0；(3)若要求滑块最终能落入水平槽DE(不考虑落入后的反弹)，求对应弹簧弹性势能的取值范围102020全国卷，25如图，一竖直圆管质量为M，下端距水平地面的高度为H，顶端塞有一质量为m的小球圆管由静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时间均极短；在运动过程中，管始终保持竖直已知M4m，球和管之间的滑动摩擦力大小为4mg，g为重力加

8、速度的大小，不计空气阻力(1)求管第一次与地面碰撞后的瞬间，管和球各自的加速度大小；(2)管第一次落地弹起后，在上升过程中球没有从管中滑出，求管上升的最大高度；(3)管第二次落地弹起的上升过程中，球仍没有从管中滑出，求圆管长度应满足的条件课时作业(十七)1解析：对掷铅球的过程，由动能定理得对球做的功为：Wmv05102 J250 J答案：B2解析：根据动能定理，对子弹，有F(Ls)mv2mv，选项D正确；对木块，有FLMv2，选项A正确；由以上二式可得Fsmv(Mm)v2，选项C正确，只有选项B错误答案：ACD3解析：两次木块均由同一位置释放，故弹簧恢复原长的过程中，弹簧所做的功相同，未加砝码

9、时，由动能定理，可得W弹mgAB10，加上砝码m0时，有W弹(mm0)gAB20，解得m100 g，选项A正确答案：A4解析：根据牛顿第二定律Fkxma解得Fmakx故Fx图象应为直线，故A错误，B正确；初动能为零，根据动能定理有F合xEk匀加速运动中F合恒定，故Ekx图象应该为过原点的直线，故D错误；拉力F做功表征系统机械能的变化，根据功能关系有EFx(makx)x因此Ex图象为曲线，故C错误答案：B5解析：设小物块在BC段通过的总路程为s.由于只有BC面上存在摩擦力且做功为mgs，而重力做功与路径无关，由动能定理得：mghmgs00，代入数据可解得s3 m由于d0.50 m，所以，小物块在

10、BC面上经过3次往复运动后，又回到B点D正确答案：D6解析：本题考查动能定理，体现了模型建构素养设外力大小为F，在距地面高度3 m内的上升过程中，由动能定理得(mgF)hmvmv，由图象可知，mv72 J，mv36 J，得mgF12 N. 同理结合物体在下落过程中的Ek h图象有mgF8 N，联立解得mg10 N，则m1 kg，选项C正确答案：C7解析：(1)水平AB段匀速直线运动，由P1fv1得f N1.2103 N在斜坡BC段12 s末时刻，加速度为零，即P2(mgsin 30f)v2得m2103 kg(2)在BC段，由动能定理知：P2t2mgsin 30LfLmvmv代入数据解得L73.

11、3 m答案：(1)2103 kg(2)73.3 m8解析：(1)小球飞出后做平抛运动，由平抛运动规律可知竖直方向有hgt2，水平方向有10hvCt联立解得vC5.(2)小球在管口C处，根据牛顿第二定律有Fmgm解得小球在管口C处受到的压力大小为F49mg，方向竖直向下小球从被弹出至运动到管口C处的过程中，由动能定理有Wmg(4hh)mv解得W30mgh.(3)由动能定理有Wmg(4hr)mv小球飞出后做平抛运动，竖直方向有rgt水平方向有xvCt1联立解得x2由数学知识可知，当26hrr，即圆弧轨道半径为r13h时，小球从管口飞出后距管口C的水平距离最大，最大值是xmax26h.答案：(1)5

12、(2)49mg，方向竖直向下30mgh(3)13h26h9解析：(1)滑块恰好能通过半圆形轨道最高点C时，重力提供向心力，由牛顿第二定律有mgm代入数据解得vC m/s(2)滑块经过B点时，由牛顿第二定律有FNmgm代入数据解得FN45 N根据牛顿第三定律可知，滑块对半圆形轨道的压力大小也为45 N由动能定理有W弹mgL1mv0代入数据解得W弹6.5 J由功能关系可知，弹簧的弹性势能Ep0W弹6.5 J.(3)滑块从C点飞出后做平抛运动，则有gt2r代入数据解得t0.2 s由x1v1t，x1L3，代入数据解得v11 m/s由x2v2t，x2L3L2，代入数据解得v22 m/s又因为滑块要安全通

13、过C点，所以 m/svC2 m/s滑块从A点运动到C点的过程，由动能定理有W弹mgL1mg2rmv0代入数据解得5 JW弹5.5 J由功能关系可知，5 JEp05.5 J.10解析：(1)管第一次落地弹起的瞬间，小球仍然向下运动设此时管的加速度大小为a1，方向向下；球的加速度大小为a2，方向向上；球与管之间的摩擦力大小为f，由牛顿运动定律有Ma1Mgfma2fmg联立式并代入题给数据，得a12g，a23g(2)管第一次碰地前与球的速度大小相同由运动学公式，碰地前的瞬间它们的速度大小均为v0方向均向下管弹起的瞬间，管的速度反向，球的速度方向依然向下设自弹起时经过时间t1，管与小球的速度刚好相同取

14、向上为正方向，由运动学公式v0a1t1v0a2t1联立式得t1设此时管下端的高度为h1，速度为v.由运动学公式可得h1v0t1a1tvv0a1t1由式可判断此时v0.此时，管与小球将以加速度g减速上升h2，到达最高点由运动学公式有h2设管第一次落地弹起后上升的最大高度为H1，则H1h1h2联立式可得H1H(3)设第一次弹起过程中球相对管的位移为x1.在管开始下落到上升H1这一过程中，由动能定理有Mg(HH1)mg(HH1x1)4mgx10联立式并代入题给数据得x1H同理可推得，管与球从再次下落到第二次弹起至最高点的过程中，球与管的相对位移x2为x2H1设圆管长度为L.管第二次落地弹起后的上升过程中，球不会滑出管外的条件是x1x2L联立式，L应满足条件为LH