（通用版）高考物理一轮复习第五章第2讲动能定理及应用课时作业（含解析）.docx

动能定理及应用一、选择题(本题共10小题，16题为单选题，710题为多选题)1质量不等但有相同初动能的两物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直到停止，则()A质量大的物体滑行距离大B质量小的物体滑行距离大C质量小的物体克服摩擦做的功多D质量大的物体克服摩擦做的功多解析：B根据动能定理得mgx0Ek，得滑行距离x，由题意可知，、Ek相同，则m越小，x越大，即质量小的物体滑行距离大，故A错误，B正确；由动能定理可知，物体克服摩擦力做的功等于物体动能的减小量，两物体动能的减小量相等，则物体克服摩擦力做的功相等，故C、D错误2.(2018宣城模拟)如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧对应的圆的半径为R，BC的长度也是R，一质量为m的物体与两个轨道间的动摩擦因数都为，当它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为()A.mgR B.mgRCmgR D(1)mgR解析：D由题意可知mgRWfABWfBC，WfBCmgR，所以WfAB(1)mgR，D正确3(2017海南高考)将一小球竖直向上抛出，小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略a为小球运动轨迹上的一点，小球上升和下降经过a点时的动能分别为Ek1和Ek2，从抛出开始到小球第一次经过a点时重力所做的功为W1，从抛出开始到小球第二次经过a点时重力所做的功为W2.下列选项正确的是()AEk1Ek2，W1W2 BEk1Ek2，W1W2CEk1Ek2，W1Ek2，W1Ek2，故B正确，A、C、D错误4.质量为10 kg的物体，在变力F作用下沿x轴做直线运动，力随坐标x的变化情况如图所示物体在x0处，速度为1 m/s，一切摩擦不计，则物体运动到x16 m处时，速度大小为()A2 m/s B3 m/sC4 m/s D. m/s解析：B由Fx图像可知，拉力F在物体运动的16 m内所做的总功W104 J40 J由动能定理可得：Wmv2mv，解得v3 m/s，B正确5.如图，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功则()AWmgR，质点恰好可以到达Q点BWmgR，质点不能到达Q点CWmgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离DWmgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离解析：C设质点到达N点的速度为vN，在N点质点受到轨道的弹力为FN，则FNmg，已知FNFN4mg，则质点到达N点的动能为EkNmvmgR.质点由开始至N点的过程，由动能定理得，mg2RWfEkN0，解得摩擦力做的功为WfmgR，即克服摩擦力做的功为WWfmgR.设从N到Q的过程中克服摩擦力做功为W，则Wtan B物块下滑的加速度逐渐增大C物块下滑到斜面底端的过程克服摩擦力做功为0mglcos D物块下滑到底端时的速度大小为解析：BC物块在斜面顶端静止释放能够下滑，应满足mgsin 0mgcos ，即0tan ，故A选项错误；根据牛顿第二定律有mgsin mgcos ma，得agsin gcos ，可知物块下滑过程中随着的减小，a在增大，故B选项正确；摩擦力fmgcos (0x)mgcos (0xl)，可知f与x成线性关系，如图所示，其中f0v0mgcos ，则物块下滑到斜面底端的过程克服摩擦力做功Wfl0mglcos ，故C选项正确；由动能定理有mglsin 0mglcos mv2，得v，故D选项错误二、计算题(需写出规范的解题步骤)11.如图，在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接AB弧的半径为R，BC弧的半径为.一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动(1)求小球在B、A两点的动能之比；(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点解析：(1)设小球的质量为m，小球在A点的动能为EkA，由机械能守恒得EkAmg设小球在B点的动能为EkB，同理有EkBmg由式得5(2)若小球能沿轨道运动到C点，小球在C点所受轨道的正压力N应满足N0设小球在C点的速度大小为vC，由牛顿运动定律和向心加速度公式有Nmgm由式得，vC应满足mgm由机械能守恒有mgmv由式可知，小球恰好可以沿轨道运动到C点答案：(1)5(2)小球恰好能到达C点12如图所示，质量为m0.2 kg可看作质点的小物块静止放在半径r0.8 m的水平圆盘边缘上A处，圆盘由特殊材料制成，其与物块的动摩擦因数为12，倾角为37的斜面轨道与水平轨道光滑连接于C点，小物块与斜面轨道和水平轨道存在摩擦，动摩擦因数均为20.4，斜面轨道长度LBC0.75 m，C与竖直圆轨道最低点D处的距离为LCD0.525 m，圆轨道光滑，其半径R0.5 m开始圆盘静止，后在电动机的带动下绕轴转动，在圆盘加速转动到某时刻时物块被圆盘沿纸面水平方向甩出(此时圆心O与A连线垂直圆盘面)，后恰好切入斜面轨道B处后沿斜面方向做直线运动，经C处运动至D，在D处进入竖直平面圆轨道，绕过圆轨道后沿水平轨道向右运动设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2)试求：(1)圆盘对小物块m做的功(2)物块刚运动到圆弧轨道最低处D时对轨道的压力(3)假设竖直圆轨道可以左右移动，要使物块能够通过竖直圆轨道，求竖直圆轨道底端D与斜面轨道底端C之间最远距离和小物块的最终位置解析：(1)物块刚被甩出时静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律得：1mgm解得：v4 m/s物块由静止到刚被甩出的过程，由动能定理得：Wmv201.6 J即圆盘对小物块m做的功为1.6 J(2)物块被甩出后做平抛运动，到达B时速度沿斜面向下，则物块刚到达B点时的速度为：vB5 m/s物块从B到D的过程，运用动能定理得：mgLBCsin 372mgcos 37LBC2mgLCDmvmv在D点，对物块由牛顿第二定律得：FNmgm解得：FN12 N根据牛顿第三定律，物块刚运动到圆弧轨道最低处D时对轨道的压力：FNFN12 N方向竖直向下(3)物块恰好通过竖直圆轨道最高点E时，竖直圆轨道底端D与斜面轨道底端C之间距离最远，在E点由牛顿第二定律得：mgm设竖直圆轨道底端D与斜面轨道底端C之间最远距离为x，从B到E，由动能定理得：mgLBCsin 372mgco