2019版高考物理大第五章机械能及其守恒定律第15讲动能定理及其应用实战演练.docx

第15讲 动能定理及其应用1(2017江苏卷)一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处小物块初动能为Ek0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，小物块的动能Ek与位移x关系的图线是(C)解析依据动能定理，上升过程中F升mgsin mgcos 大小恒定，下降过程中F降mgsin mgcos 大小恒定说明在Ekx图象中，上升、下降阶段图线的斜率均恒定，图线均为直线，则选项B、D错误物块能够返回，返回过程位移减小，而动能增加，则选项A错误因整个过程中摩擦力做负功，则EktEk0，故选项C正确2一物块沿倾角为的斜坡向上滑动当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h，重力加速度大小为g.则物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为(D)Atan 和B(1)tan 和Ctan 和D(1)tan 和解析根据动能定理，以速度v上升时，mv2mgcos mgH，以速度上升时，m()2mgcos mgh，解得h，(1)tan ，所以选项D正确3如图所示，在竖直平面内，滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用的时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则(A)At1t2D无法比较t1、t2的大小解析设初速度为v0，第一次到达B点的速率为vB1，到达C点的速率为vC1，A到C由动能定理可得WfAB1mvmv，WfBC1mvmv；第二次到达B点的速率为vB2，到达A点的速率为vA2，C到A由动能定理可得WfBA2mvmv，WfCB2mvmv，因为小滑块对滑道的压力与速度有关，对于BC部分，速度越大，压力越大，摩擦力越大，所以WfBC1WfCB2，对于AB部分，速度越大，压力越小，摩擦力越小，所以WfAB1vB2，vC1vA2，可以判断出t1t2，所以选项A正确，B、C、D项错误4(多选)如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMN.在小球从M点运动到N点的过程中(BCD)A弹力对小球先做正功后做负功B有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差解析小球在从M点运动到N点的过程中，弹簧的压缩量先增大，后减小，到某一位置时，弹簧处于原长，再继续向下运动到N点的过程中，弹簧又伸长弹簧的弹力方向与小球速度的方向的夹角先大于90，再小于90，最后又大于90，因此弹力先做负功，再做正功，最后又做负功，选项A错误；弹簧与杆垂直时，小球的加速度等于重力加速度，当弹簧的弹力为零时，小球的加速度也等于重力加速度，选项B正确；弹簧长度最短时，弹力与小球的速度方向垂直，这时弹力对小球做功的功率为零，选项C正确；由于在M、N两点处，弹簧的弹力大小相等，即弹簧的形变量相等，根据动能定理可知，小球从M点到N点的过程中，弹簧的弹力做功为零，重力做功等于动能的增量，即小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差，选项D正确5我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一如图所示，质量m60 kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a3.6 m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度vB24 m/s，A与B的竖直高度差H48 m为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h5 m，运动员在B、C间运动时阻力做功W1 530 J，取g10 m/s2.(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大解析(1)运动员在AB上做初速度为零的匀加速运动，设AB的长度为x，则有v2ax，由牛顿第二定律有mgFfma，联立式，代入数据解得Ff144 N(2)设运动员到达C点时的速度为vC，在由B到达C的过程中，由动能定理有mghWmvmv，设运动员在C点所受的支持力为FN，由牛顿第二定律有FNmgm，由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，即FN6mg，联立式，代入数据解得R12.5 m.答案(1)144 N(2)12.5 m6(2017全国卷)为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1s0)处分别放置一个挡板和一面小旗，如图所示训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1，重力加速度大小为g.求：(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数；(2)满足训练要求的运动员的最小加速度解析(1)设冰球的质量为m，冰球与冰面之间的动摩擦因数为，由动能定理得mgs0mvmv，解得.(2)冰球到达