（新課標(biāo)）2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第五章 第二講 動(dòng)能定理及其應(yīng)用練習(xí)（含解析）

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1、動(dòng)能定理及其應(yīng)用 [A組·基礎(chǔ)題] 1．(2016·四川卷)韓曉鵬是我國(guó)首位在冬奧會(huì)雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動(dòng)員．他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對(duì)他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J．韓曉鵬在此過(guò)程中( C ) A．動(dòng)能增加了1 900 J B．動(dòng)能增加了2 000 J C．重力勢(shì)能減小了1 900 J D．重力勢(shì)能減小了2 000 J 2. 質(zhì)量為10 kg的物體，在變力F作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，力隨坐標(biāo)x的變化情況如圖所示．物體在x＝0處，速度為1 m/s，一切摩擦不計(jì)，則物體運(yùn)動(dòng)到x＝16 m處時(shí)，速度大小為( B )

2、A．2 m/s　　　　　　 B．3 m/s C．4 m/s D． m/s 3. 如圖所示，斜面的傾角為θ，質(zhì)量為m的滑塊距擋板P的距離為x0，滑塊以初速度v0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，滑塊所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力．若滑塊每次與擋板相碰均無(wú)機(jī)械能損失，滑塊經(jīng)過(guò)的總路程是( A ) A.(＋x0tan θ) B．(＋x0tan θ) C.(＋x0tan θ) D．(＋x0cot θ) 4. 如圖所示，質(zhì)量為M＝3 kg的小滑塊，從斜面頂點(diǎn)A由靜止沿ABC下滑，最后停在水平面上的D點(diǎn)，不計(jì)滑塊從AB面滑上BC面以及從BC面滑上CD面時(shí)的機(jī)械能損失．已知A

3、B＝BC＝5 m，CD＝9 m，θ＝53°，β＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小滑塊與所有接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．則( D ) A．小滑塊與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5 B．小滑塊在AB面上運(yùn)動(dòng)的加速度a1與小滑塊在BC面上運(yùn)動(dòng)的加速度a2之比＝ C．小滑塊在AB面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于小滑塊在BC面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間 D．小滑塊在AB面上運(yùn)動(dòng)時(shí)克服摩擦力做功小于小滑塊在BC面上運(yùn)動(dòng)時(shí)克服摩擦力做功 5．(多選) 某人通過(guò)光滑滑輪將質(zhì)量為m的物體，沿光滑斜面由靜止開始勻加速地由底端拉上斜面，物體上升的高度為h，到達(dá)斜面

4、頂端的速度為v，如圖所示．則在此過(guò)程中( BD ) A．物體所受的合力做功為mgh＋mv2 B．物體所受的合力做功為mv2 C．人對(duì)物體做的功為mgh D．人對(duì)物體做的功大于mgh 6．(多選) 如圖所示，豎直平面內(nèi)固定著一個(gè)螺旋形光滑軌道，一個(gè)小球從足夠高處落下，剛好從A點(diǎn)進(jìn)入軌道，則關(guān)于小球經(jīng)過(guò)軌道上的B點(diǎn)和C點(diǎn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是( ABC ) A．軌道對(duì)小球不做功 B．小球在B點(diǎn)的速度小于在C點(diǎn)的速度 C．小球在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力小于在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力 D．改變小球下落的高度，小球在B、C兩點(diǎn)對(duì)軌道的壓力差保持不變 7．(多選) (2016·浙江卷)如圖所示為

5、一滑草場(chǎng)．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μ.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(guò)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 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．則( AB ) A．動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝ 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mgh D．載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為g 8．(多選) 如圖所示，x軸在水平地面上，y軸豎直向上，在y軸上的P點(diǎn)分別沿x軸正方向和y軸正方向以相同大小的初速度拋出兩個(gè)小球a和b，不計(jì)空

6、氣阻力，若b上升的最大高度等于P點(diǎn)離地的高度，則從拋出到落地有( BD ) A．a(chǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是b的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的倍 B．a(chǎn)的位移大小是b的位移大小的倍 C．a(chǎn)、b落地時(shí)的速度相同，因此動(dòng)能一定相同 D．a(chǎn)、b落地時(shí)的速度不同，但動(dòng)能相同 [B組·能力題] 9．(多選)(2019·長(zhǎng)春實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中)如圖，用跨過(guò)光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動(dòng)力的小船沿直線拖向岸邊．已知拖動(dòng)纜繩的電動(dòng)機(jī)功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船受到的阻力大小恒為f，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v0，小船從A點(diǎn)沿直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷時(shí)間為t1，A、B兩點(diǎn)間距離為d，纜繩質(zhì)量忽略不計(jì)．下列說(shuō)法正確的是( ABD )

7、 A．小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的全過(guò)程克服阻力做的功Wf＝fd B．小船經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小v1＝ C．小船經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小v1＝2 D．小船經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度大小a＝－ 解析：小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中克服阻力做功：Wf＝fd，故A正確；小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)牽引纜繩對(duì)小船做功：W＝Pt1 ，由動(dòng)能定理有：W－Wf＝mv－mv，聯(lián)立解得：v1＝，故B正確，C錯(cuò)誤；設(shè)小船經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)繩的拉力大小為F，繩與水平方向夾角為θ，繩的速度大小為v′，則P＝Fv′， v′＝v1cos θ，F(xiàn)cos θ－f＝ma，聯(lián)立解得：a＝－，故D正確． A．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑塊A的最大加速度是

8、2.5 m/s2 B．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑塊B的最大加速度是3 m/s2 C．滑塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是3 m D．物體運(yùn)動(dòng)的最大速度為 m/s 解析：假設(shè)開始時(shí)A、B相對(duì)靜止，對(duì)整體根據(jù)牛頓第二定律，有F＝2Ma，解得a＝＝＝2.5 m/s2；隔離B，B受到重力、支持力和A對(duì)B的靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，f＝Ma＝2×2.5＝5 N＜μMg＝6 N，所以A、B不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，保持相對(duì)靜止，最大加速度均為2.5 m/s2，故A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)F＝0時(shí)，加速度為0，之后A、B做勻速運(yùn)動(dòng)，位移繼續(xù)增加，故C錯(cuò)誤；F－x圖象包圍的面積等于力F做的功，W＝×2×10＝10 J；當(dāng)F＝

9、0，即a＝0時(shí)達(dá)到最大速度，對(duì)A、B整體，根據(jù)動(dòng)能定理，有W＝×2Mv－0；代入數(shù)據(jù)得：vm＝ m/s，故D正確． 11. 為了研究過(guò)山車的原理，某物理小組提出了下列設(shè)想：取一個(gè)與水平方向夾角θ＝60°，長(zhǎng)L1＝2 m的傾斜軌道AB，通過(guò)微小圓弧與長(zhǎng)為L(zhǎng)2＝ m的水平軌道BC相連，然后在C處設(shè)計(jì)一個(gè)豎直完整的光滑圓軌道，出口為水平軌道D，如圖所示．現(xiàn)將一個(gè)小球從距A點(diǎn)高h(yuǎn)＝0.9 m的水平臺(tái)面上以一定的初速度v0水平彈出，到A點(diǎn)時(shí)速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下．已知小球與AB和BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝.g取10 m/s2，求： (1)小球初速度的大?。? (2)小球滑過(guò)C點(diǎn)

10、時(shí)的速率； (3)要使小球不離開軌道，則豎直圓軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件． 解析：(1)小球開始時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)，有v＝2gh 代入數(shù)據(jù)解得vy＝＝ m/s＝3 m/s 在A點(diǎn)有tan θ＝ 得vx＝v0＝＝ m/s＝ m/s. (2)從水平拋出到C點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得 mg(h＋L1sin θ)－μmgL1cos θ－μmgL2＝mv－mv 代入數(shù)據(jù)解得vC＝3 m/s. (3)小球剛剛過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，重力提供向心力，有 mg＝m mv＝2mgR1＋mv2 代入數(shù)據(jù)解得R1＝1.08 m. 當(dāng)小球剛能到達(dá)與圓心等高處時(shí)，有 mv＝mgR2 代入數(shù)據(jù)解得R2＝2.7 m. 當(dāng)圓軌道與AB相切時(shí)R3＝L2·tan 60°＝1.5 m 綜上所述，要使小球不離開軌道，R應(yīng)該滿足的條件是0＜R≤1.08 m. 答案：(1) m/s　(2)3 m/s　(3)0＜R≤1.08 m 6