2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 第2講 動(dòng)能定理及其應(yīng)用作業(yè) 新人教版

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1、2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 第2講 動(dòng)能定理及其應(yīng)用作業(yè) 新人教版課時(shí)作業(yè) 單獨(dú)成冊(cè)方便使用基礎(chǔ)題組一、單項(xiàng)選擇題1A、B兩物體在光滑水平面上，分別在相同的水平恒力F作用下，由靜止開始通過相同的位移x.若A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，則在這一過程中()AA獲得動(dòng)能較大BB獲得動(dòng)能較大CA、B獲得動(dòng)能一樣大D無法比較A、B獲得動(dòng)能大小解析：由動(dòng)能定理可知恒力F做功WFxmv20，因?yàn)镕、x相同，所以A、B的動(dòng)能變化相同，C正確答案：C2如圖甲所示，靜止于光滑水平面上的小物塊，在水平拉力F的作用下從坐標(biāo)原點(diǎn)O開始沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)隨物塊所在位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，圖線右半部分為四

2、分之一圓弧，則小物塊運(yùn)動(dòng)到2x0處時(shí)的動(dòng)能可表示為()A0BFmaxx0C.Fmaxx0(1) D.Fmaxx0(1)解析：題中F-x圖像與橫坐標(biāo)圍成的面積等于拉力做功的大小，由圖像可得出WFmaxx0(1)，根據(jù)動(dòng)能定理得EkWFmaxx0(1)，選項(xiàng)D正確答案：D3(2018湖北八校高三聯(lián)考)物體靜止在光滑水平面上，先對(duì)物體施加一水平向右的恒力F1，經(jīng)時(shí)間t撤去F1，立即再對(duì)它施加一水平向左的恒力F2，又經(jīng)時(shí)間3t物體回到出發(fā)點(diǎn)，在這一過程中，F(xiàn)1、F2分別對(duì)物體做的功W1、W2之間的關(guān)系是()AW1W211BW1W223CW1W295 DW1W297解析：設(shè)恒力F1作用t后物體的速度為v

3、1，恒力F2又作用3t后物體的速度為v2，則物體在恒力F1作用t后的位移x1，物體在恒力F2作用3t后的位移x23t，由題意知x1x2，整理得v1v2，由動(dòng)能定理得，W1mv，W2mvmv，則，故選項(xiàng)D正確答案：D4.用水平力F拉一物體，使物體在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻撤去拉力F，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到t2時(shí)刻停止，其速度時(shí)間圖像如圖所示，且，若拉力F做的功為W1，在0t1時(shí)間內(nèi)拉力F的平均功率為P1，物體克服摩擦阻力f做的功為W2,0t2時(shí)間內(nèi)克服摩擦力的平均功率為P2，下列選項(xiàng)正確的是()AW1W2，F(xiàn)2f BW1W2，F(xiàn)2fCP1P2，F(xiàn)2f DP1P2，F(xiàn)2f解

4、析：由動(dòng)能定理得W1W20，即W1W2.由題圖知，加速過程加速度大小a1大于減速過程的加速度大小a2，根據(jù)牛頓第二定律，有Ffma1，fma2，因a1a2，故Fff，選項(xiàng)B正確，A、D錯(cuò)誤；由題意知tftF，又W1W2，根據(jù)P可得P1P2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤答案：B5.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，從離地面H高處從靜止開始釋放，落到地面后繼續(xù)陷入泥中h深度而停止，設(shè)小球受到空氣阻力為f，重力加速度為g，則下列說法正確的是()A小球落地時(shí)動(dòng)能等于mgHB小球陷入泥中的過程中克服泥的阻力所做的功小于剛落到地面時(shí)的動(dòng)能C整個(gè)過程中小球克服阻力做的功等于mg(Hh)D小球在泥土中受到的平均阻力為mg(1)解析：小

5、球從靜止開始釋放到落到地面的過程，由動(dòng)能定理得mgHfHmv，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；設(shè)泥的平均阻力為f0，小球陷入泥中的過程，由動(dòng)能定理得mghf0h0mv，解得f0hmghmv，f0mg(1)，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；對(duì)全過程應(yīng)用動(dòng)能定理可知，整個(gè)過程中小球克服阻力做的功等于mg(Hh)，選項(xiàng)C正確答案：C二、多項(xiàng)選擇題6.如圖所示，質(zhì)量相等的物體A和物體B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，在力F的作用下，一起沿水平地面向右移動(dòng)x，則()A摩擦力對(duì)A、B做功相等BA、B動(dòng)能的增量相同CF對(duì)A做的功與F對(duì)B做的功相等D合力對(duì)A做的功與合力對(duì)B做的功相等解析：因F斜向下作用在物體A上，A、B受到的摩擦力不相同，因此，摩擦力

6、對(duì)A、B做的功不相等，A錯(cuò)誤；A、B兩物體一起運(yùn)動(dòng)，速度始終相同，故A、B動(dòng)能增量一定相等，B正確；F不作用在B上，不能說F對(duì)B做功，C錯(cuò)誤；合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量，D正確答案：BD7.如圖所示為一滑草場某條滑道由上下兩段高均為h，與水平面傾角分別為45和37的滑道組成，滑草車與草地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑，經(jīng)過上、下兩段滑道后，最后恰好靜止于滑道的底端(不計(jì)滑草車在兩段滑道交接處的能量損失，sin 370.6，cos 370.8)則()A動(dòng)摩擦因數(shù)B載人滑草車最大速度為 C載人滑草車克服摩擦力做功為mghD載人滑草車在下段滑道上的加速度大小

7、為g解析：對(duì)滑草車從坡頂由靜止滑下，到底端靜止的全過程，得mg2hmgcos 45mgcos 370，解得，選項(xiàng)A正確；對(duì)經(jīng)過上段滑道過程，根據(jù)動(dòng)能定理得，mghmgcos 45mv2，解得v，選項(xiàng)B正確；載人滑草車克服摩擦力做功為2mgh，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為ag，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：AB8.如圖所示為某中學(xué)科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動(dòng)小車的裝置當(dāng)太陽光照射到小車上方的光電板時(shí)，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)作用帶動(dòng)小車前進(jìn)若質(zhì)量為m的小車在平直的水泥路上從靜止開始沿直線加速行駛，經(jīng)過時(shí)間t前進(jìn)的距離為x，且速度達(dá)到最大值vm.設(shè)這一過程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，小車所受阻力

8、恒為f，那么這段時(shí)間內(nèi)()A小車做勻加速運(yùn)動(dòng)B小車受到的牽引力逐漸減小C小車受到的合外力所做的功為PtD小車受到的牽引力做的功為fxmv解析：小車在運(yùn)動(dòng)方向上受牽引力F和阻力f，因?yàn)関增大，P不變，由PFv，F(xiàn)fma，得出F逐漸減小，a也逐漸減小，當(dāng)vvm時(shí)，a0，故A錯(cuò)誤，B正確；合外力做的功W外Ptfx，由動(dòng)能定理得Ptfxmv，則牽引力做的功WFPtfxmv，故C錯(cuò)誤，D正確答案：BD能力題組一、選擇題9(2017高考江蘇卷)一小物塊沿斜面向上滑動(dòng)，然后滑回到原處物塊初動(dòng)能為Ek0，與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變，則該過程中，物塊的動(dòng)能Ek與位移x關(guān)系的圖線是()解析：設(shè)斜面傾角為，根據(jù)動(dòng)能定

9、理，當(dāng)小物塊沿斜面上升時(shí)，有(mgsin f)xEkEk0，即Ek(fmgsin )xEk0，所以Ek與x的函數(shù)關(guān)系圖像為直線，且斜率為負(fù)當(dāng)小物塊沿斜面下滑時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理有(mgsin f)(x0x)Ek0(x0為小物塊到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的位移)，即Ek(mgsin f)x(mgsin f)x0所以下滑時(shí)Ek隨x的減小而增大且為直線綜上所述，選項(xiàng)C正確答案：C10.如圖所示，豎直平面內(nèi)放一直角桿MON，OM水平，ON豎直且光滑，用不可伸長的輕繩相連的兩小球A和B分別套在OM和ON桿上，B球的質(zhì)量為2 kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)OA0.3 m，OB0.4 m，改變

10、水平力F的大小，使A球向右加速運(yùn)動(dòng)，已知A球向右運(yùn)動(dòng)0.1 m時(shí)速度大小為3 m/s，則在此過程中繩的拉力對(duì)B球所做的功為(取g10 m/s2)()A11 J B16 JC18 J D9 J解析：A球向右運(yùn)動(dòng)0.1 m時(shí)，vA3 m/s，OA0.4 m，OB0.3 m，設(shè)此時(shí)BAO，則有tan ，vAcos vBsin ，解得vB 4 m/s.此過程中B球上升高度h0.1 m，由動(dòng)能定理，Wmghmv，解得繩的拉力對(duì)B球所做的功為Wmghmv2100.1 J242 J18 J，選項(xiàng)C正確答案：C11地震引起的海嘯會(huì)給人們帶來巨大的損失某中學(xué)的部分學(xué)生組成了一個(gè)課題小組，對(duì)海嘯的威力進(jìn)行了模擬研

11、究，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下的模型：如圖甲所示，在水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為m4 kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力(模擬海嘯)作用下運(yùn)動(dòng)，推力F隨位移x變化的圖像如圖乙所示，已知物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度g10 m/s2，則()A運(yùn)動(dòng)過程中物體的最大加速度為15 m/s2B在距出發(fā)點(diǎn)3.0 m位置時(shí)物體的速度達(dá)到最大C整個(gè)過程中推力對(duì)物體做功180 JD物體在水平地面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是10 m解析：由牛頓第二定律有Fmgma，當(dāng)推力F100 N時(shí)，物體加速度最大，為20 m/s2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由題圖乙可得推力F隨位移x變化的關(guān)系為F10025x(N)，物體速度最大時(shí)，加速度為

12、零，則Fmg，解得x3.2 m，即在距出發(fā)點(diǎn)3.2 m位置時(shí)物體的速度達(dá)到最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由Fx圖像的“面積”表示功可知，推力對(duì)物體做功WFFx0200 J，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理有WFmgxm0，代入數(shù)據(jù)得xm10 m，即物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是10 m，選項(xiàng)D正確答案：D12.(多選)如圖所示，AB為半徑R0.50 m的四分之一圓弧軌道，B端距水平地面的高度h0.45 m一質(zhì)量m1.0 kg的小滑塊從圓弧道A端由靜止釋放，到達(dá)軌道B端的速度v2.0 m/s.忽略空氣的阻力取g10 m/s2.則下列說法正確的是()A小滑塊在圓弧軌道B端受到的支持力大小N16 NB小滑塊由A端到B端的

13、過程中，克服摩擦力所做的功W3 JC小滑塊的落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離x0.6 mD小滑塊的落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離x0.3 m解析：小滑塊在B端時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有Nmgm，解得N18 N，A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理有mgRWmv2，解得WmgRmv23 J，B正確；小滑塊從B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上xvt，豎直方向上hgt2，解得xv0.6 m，C正確，D錯(cuò)誤答案：BC二、非選擇題13(2018四川成都診斷)如圖甲所示，長為20 m的水平軌道AB與半徑R3 m的豎直半圓軌道BC在B處相連接，有一質(zhì)量為1 kg的滑塊(大小不計(jì))從A處由靜止開始受水平向右的力F作用，F(xiàn)的大小隨位移變化關(guān)系如圖乙所示，滑

14、塊與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，取g10 m/s2.(1)求滑塊在水平軌道AB上運(yùn)動(dòng)前10 m過程中所需的時(shí)間；(2)求滑塊到達(dá)B處時(shí)的速度大?。?3)若滑塊到達(dá)B處時(shí)撤去力F，滑塊沿半圓軌道內(nèi)側(cè)上滑，并恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C，則滑塊在半圓軌道上克服摩擦力所做的功是多少解析：(1)在前10 m內(nèi)：F1mgma1x1a1t解得t11 s.(2)滑塊從A到B的過程中，由動(dòng)能定理得F1x1F2x3mgxmv解得vB10 m/s.(3)滑塊恰好能到達(dá)C點(diǎn)，則mgm滑塊從B到C的過程中，由動(dòng)能定理得Wfmg2Rmvmv解得Wf25 J，即克服摩擦力做功為25 J.答案：(1)1 s(2)10 m/s(3)2

15、5 J14(2018陜西西安六校聯(lián)考)如圖所示，AB是傾角30的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切，圓弧的半徑為R，一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可以看成質(zhì)點(diǎn))從直軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動(dòng)已知P點(diǎn)與圓弧的圓心O等高，物體與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.求：(1)物體做往返運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中在AB軌道上通過的總路程；(2)最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)E時(shí)，對(duì)圓弧軌道的壓力大?。?3)為使物體能順利到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)D，釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L至少多大解析：(1)對(duì)整體過程，由動(dòng)能定理得mgRcos mgcos s0所以物體在AB軌道上通過的總路程s.(2)最終物體以B(還有B關(guān)于OE的對(duì)稱點(diǎn))為最高點(diǎn)，在圓弧底部做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)BE過程，由動(dòng)能定理得mgR(1cos )mv在E點(diǎn)，由牛頓第二定律得Nmgm解得N(3)mg.由牛頓第三定律知，在最低點(diǎn)E，物體對(duì)圓弧軌道的壓力大小(3)mg.(3)物體剛好到D點(diǎn)，由牛頓第二定律有mgm對(duì)全過程由動(dòng)能定理得mgLsin mgcos LmgR(1cos )mv解得L.答案：(1)(2)(3)mg(3)