高考物理一轮复习 专题 动能 动能定理专项练习.doc

动能 动能定理一、选择题(15题为单项选择题，69题为多项选择题)1在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小()a一样大 b水平抛的最大c斜向上抛的最大 d斜向下抛的最大2关于运动物体所受的合力、合力做的功、物体动能的变化，下列说法正确的是()a运动物体所受的合力不为零，合力必做功，物体的动能肯定要变化b运动物体所受的合力为零，则物体的动能肯定不变c运动物体的动能保持不变，则该物体所受合力一定为零d运动物体所受合力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能要变化3静止在粗糙水平面上的物块在水平向右的拉力作用下做直线运动，t4 s时停下，其vt图象如图1所示，已知物块与水平面间的动摩擦因数处处相同，则下列判断正确的是()图1a整个过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功b整个过程中拉力做的功等于零ct2 s时刻拉力的瞬时功率在整个过程中最大dt1 s到t3 s这段时间内拉力不做功4质量为2 kg的物体以一定的初速度沿倾角为30的斜面向上滑行，在向上滑行的过程中，其动能随位移的变化关系如图2所示，则物体返回到出发点时的动能为(取g10 m/s2)()图2a34 j b56 j c92 j d196 j5. (2015全国卷，17)如图3，一半径为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()图3awmgr，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6关于动能定理的表达式wek2ek1，下列说法正确的是()a公式中的w为不包含重力的其他力做的总功b公式中的w为包含重力在内的所有力做的功，也可通过以下两种方式计算：先求每个力的功再求功的代数和或先求合外力再求合外力的功c公式中的ek2ek1为动能的增量，当w0时动能增加，当w0时，动能减少d动能定理适用于直线运动，但不适用于曲线运动，适用于恒力做功，但不适用于变力做功7(2016中山二模)在距水平地面10 m高处，以10 m/s的速度水平抛出一质量为1 kg的物体，已知物体落地时的速度为16 m/s，取g10 m/s2，则下列说法正确的是()a抛出时人对物体做功为150 jb自抛出到落地，重力对物体做功为100 jc飞行过程中物体克服阻力做功22 jd物体自抛出到落地时间为 s8如图4所示，ab为半径r0.50 m的四分之一圆弧轨道，b端距水平地面的高度h0.45 m。一质量m1.0 kg 的小滑块从圆弧道a端由静止释放，到达轨道b端的速度v2.0 m/s。忽略空气的阻力。取g10 m/s2。则下列说法正确的是()图4a小滑块在圆弧轨道b端受到的支持力大小fn16 nb小滑块由a端到b端的过程中，克服摩擦力所做的功w3 jc小滑块的落地点与b点的水平距离x0.6 md小滑块的落地点与b点的水平距离x0.3 m9在倾角为30的斜面上，某人用平行于斜面的力把原来静止于斜面上的质量为2 kg的物体沿斜面向下推了2 m的距离，并使物体获得1 m/s的速度，已知物体与斜面间的动摩擦因数为，g取10 m/s2，如图5所示，则在这个过程中()图5a人对物体做功21 jb合外力对物体做功1 jc物体克服摩擦力做功21 jd物体重力势能减小20 j二、非选择题10(2016广州模拟)质量m1 kg的物体，在与物体初速度方向相同的水平拉力的作用下，沿水平面运动过程中动能位移的图线如图6所示。(g取10 m/s2)求：图6(1)物体的初速度； (2)物体和水平面间的动摩擦因数；(3)拉力f的大小。11(2016郑州质量预测)如图7所示，固定在水平地面上的工件，由ab和bd两部分组成。其中ab部分为光滑的圆弧，aob37，圆弧的半径r0.5 m，圆心o点在b点正上方，bd部分水平，长度为l0.2 m，c为bd的中点。现有一质量m1 kg的物块(可视为质点)，从a端由静止释放，恰好能运动到d点。为使物块运动到c点时速度为零，可先将bd部分以b为轴向上转动一锐角，求：图7(1)该锐角(假设物块经过b点时没有能量损失)；(2)物块在bd板上运动的总路程。(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)12如图8所示，传送带a、b之间的距离为l3.2 m，与水平面间的夹角37，传送带沿顺时针方向转动，速度恒为v2 m/s，在上端a点无初速度地放置一个质量为m1 kg、大小可视为质点的金属块，它与传送带的动摩擦因数为0.5，金属块滑离传送带后，经过弯道，沿半径为r0.4 m的光滑圆轨道做圆周运动，刚好能通过最高点e。已知b、d两点的竖直高度差h0.5 m(g取10 m/s2)求：图8(1)金属块经过d点时的速度；(2)金属块在bcd弯道上克服摩擦力做的功。参考答案1.解析由动能定理mghmvmv知，落地时速度v2的大小相等，故a正确。答案a2.解析关于运动物体所受的合力、合力做的功、物体动能的变化三者之间的关系有下列三个要点。(1)若运动物体所受合力为零，则合力不做功(或物体所受外力做功的代数和必为零)，物体的动能绝对不会发生变化。(2)物体所受合力不为零，物体必做变速运动，但合力不一定做功，合力不做功，则物体动能不变化。(3)物体的动能不变，一方面表明物体所受的合力不做功；同时表明物体的速率不变(速度的方向可以不断改变，此时物体所受的合力只是用来改变速度方向，产生向心加速度，如匀速圆周运动)。根据上述三个要点不难判断，本题只有选项b是正确的。答案b3.解析对物块运动的整个过程运用动能定理得wfwf0，即拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功，选项a正确，b错误；在01 s时间内，拉力恒定且大于摩擦力，物块做匀加速运动，速度增大，t1 s时，速度最大，拉力的瞬时功率最大；t2 s时，物块匀速运动，拉力等于摩擦力，所以t2 s时刻拉力的瞬时功率不是最大的，选项c错误；t1 s到t3 s这段时间，物块匀速运动，拉力做正功，摩擦力做负功，合外力做功为零，选项d错误。答案a4.解析物体上滑的过程中重力与摩擦力都做负功，由动能定理得mgxsin 30ff x0e0，下滑的过程中重力做正功，摩擦力做负功，得mgxsin 30ff xe0，代入数据得e34 j，故选a。答案a5.解析根据动能定理得p点动能ekpmgr，经过n点时，由牛顿第二定律和向心力公式可得4mgmgm，所以n点动能为ekn，从p点到n点根据动能定理可得mgrwmgr，即克服摩擦力做功w。质点运动过程，半径方向的合力提供向心力即fnmgcos mam，根据左右对称，在同一高度处，由于摩擦力做功导致在右边圆形轨道中的速度变小，轨道弹力变小，滑动摩擦力fffn变小，所以摩擦力做功变小，那么从n到q，根据动能定理，q点动能ekqmgrwmgrw，由于w，所以q点速度仍然没有减小到0，会继续向上运动一段距离，对照选项，c正确。答案c6.解析公式中w指总功，求总功的方法有两种，先求每个力做的功再求功的代数和或先求合力再求合外力的功，故选项b正确，a错误；当w0时，末动能大于初动能，动能增加，当w0时，末动能小于初动能，动能减少，故c正确；动能定理不仅适用于直线运动，也适用于曲线运动，不仅适用于恒力做功，也适用于变力做功，故d错误。答案bc7.解析根据动能定理，抛出时人对物体做的功w1mv50 j，选项a错误；自抛出到落地，重力对物体做功wgmgh100 j，选项b正确；根据动能定理有mghwfek2ek1，得物体克服阻力做的功wfmghmvmv22 j，选项c正确；由于空气阻力的影响，物体不做平抛运动，竖直分运动不是自由落体运动，无法求解物体运动的时间，选项d错误。答案bc8.解析小滑块在b端时，根据牛顿第二定律有fnmgm，解得fn18 n，a错误；根据动能定理有mgrwmv2，解得wmgrmv23 j，b正确；小滑块从b点做平抛运动，水平方向上xvt，竖直方向上hgt2，解得xv0.6 m，c正确，d错误。答案bc9.解析根据动能定理可知，合外力对物体做的功等于物体动能的变化量，即w合mv221 j1 j，所以b项正确；物体克服摩擦力做功wfmgxcos ，代入数据可得wf20 j，所以c项错误；物体重力势能的减小量等于重力做的功wgmgxsin 20 j，d项正确；设人对物体做功为w，则应满足w人wgwfw合，代入数据可得w人1 j，即人对物体做功1 j，a项错误。答案bd10.解析(1)由题图可知初动能为2 j，ek0mv2 jv02 m/s(2)在位移4 m处物体的动能为10 j，在位移8 m处物体的动能为零，这段过程中物体克服摩擦力做功设摩擦力为ff，则ffx2010 j10 jff n2.5 n因ffmg故0.25(3)物体从开始到移动4 m这段过程中，受拉力f和摩擦力ff 的作用，合力为fff，根据动能定理有(fff)x1ek解得f4.5 n答案(1)2 m/s(2)0.25(3)4.5 n11.解析(1)设动摩擦因数为，当bd水平时，研究物块的运动，根据动能定理得w总ek从a到d的过程中mgr(1cos 37)mgl0代入数据联立解得0.5当bd以b为轴向上转动一个锐角时，从a到c的过程中，根据动能定理mgr(1cos 37)mgsin fn0其中fnmgcos 联立解得37。(2)物块在c处速度减为零后，由于mgsin mgcos 物块将会下滑，而ab段光滑，故物块将做往复运动，直到停止在b点。根据能量守恒定律mgr(1cos 37)q而摩擦产生的热量qfs，fmgcos 代入数据解得，物块在bd板上的总路程s0.25 m。答案(1)37(2)0.25 m12.解析(1)金属块在e点时，mgm，解得ve2 m/s，在从d到e