高考物理一轮复习 第5章 机械能 第2讲 动能定理及其应用模拟 新人教版必修2.doc

动能定理及其应用1(多选)(2016全国卷)如图，一固定容器的内壁是半径为r的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点p。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为w。重力加速度大小为g。设质点p在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为n，则(ac)aabacndn解析质点由半球面最高点到最低点的过程中，由动能定理得，mgrwmv2，又在最低点时，向心加速度大小a，两式联立可得a，a项正确，b项错误；在最低点时有nmgm，解得n，c项正确，d项错误。2(多选)(2016浙江理综)如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45和37的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为。质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin370.6，cos370.8)。则(ab)a动摩擦因数b载人滑草车最大速度为c载人滑草车克服摩擦力做功为mghd载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为g解析由题意根据动能定理得，2mghwf0，即2mghmgcos45mgcos370，得动摩擦因数，故a项正确；载人滑草车克服摩擦力做的功为wf2mgh，故c项错误；载人滑草车在上下两段的加速度分别为a1g(sin45cos45)g，a2g(sin37cos34)g，则载人滑草车在上下两段滑道上分别做加速运动和减速运动，则在上段底端时达到最大速度v，由运动学公式有2a1v2得，v，故b项正确，d项错误。3(2015福建理综)如图，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)at1t2bt1t2ct1t2d无法比较t1、t2的大小解析在ab段同一位置(或关于过最高点的竖直线对称的位置)处速度越大，对滑道的压力越小，所受摩擦力越小；在bc段同一位置(或关于过最低点的竖直线对称的位置)处速度越小，对滑道的压力越小，所受摩擦力越小。分析可知第一次滑块所受平均摩擦力较小，摩擦力做功较少，动能变化量较小，平均速率较大，由t可知t1t2，a项正确。4(2015新课标)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(c)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根据动能定理可得p点动能ekpmgr，经过n点时，半径方向的合力提供向心力，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fnmgsinmam，根据左右对称，在同一高度，由于摩擦力做功导致右半边的速度小，轨道弹力变小，滑动摩擦力ffn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ekqmgrw，由于w，所以q点速度仍然没有减小到0，仍会继续向上运动一段距离，对照选项c对。5(2016天津理综)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m60kg的运动员从长直助滑道ab的a处由静止开始以加速度a3.6m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端b时速度vb24m/s，a与b的竖直高度差h48m。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h5m，运动员在b、c间运动时阻力做功w1530j，取g10m/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。答案(1)144n(2)12.5m解析(1)运动员在ab段做初速度为零的匀加速运动，设ab的长度为x，则有v2ax由牛顿第二定律得mgffma联立式，代入数据解得ff144n(2)设运动员到达c点时的速度为vc，