【导与练】高考物理大一轮复习 5.2 动能 动能定理对应高考题组 新人教版 (1).doc

第2讲动能动能定理对应高考题组1(2010山东卷，24)如图所示，四分之一圆轨道oa与水平轨道ab相切，它们与另一水平轨道cd在同一竖直面内，圆轨道oa的半径r045 m，水平轨道ab长x13 m，oa与ab均光滑一滑块从o点由静止释放，当滑块经过a点时，静止在cd上的小车在f16 n的水平恒力作用下启动，运动一段时间后撤去力f当小车在cd上运动了x2328 m时速度v24 m/s，此时滑块恰好落入小车中已知小车质量m02 kg，与cd间的动摩擦因数04(取g10 m/s2)求(1)恒力f的作用时间t(2)ab与cd的高度差h解析(1)设小车在轨道cd上加速的距离为x，由动能定理得fxmgx2mv2设小车在轨道cd上做加速运动时的加速度为a，由牛顿运动定律得fmgmaxat2联立式，代入数据得t1 s(2)设小车在轨道cd上做加速运动的末速度为v，撤去力f后小车做减速运动时的加速度为a，减速时间为t，由牛顿运动定律得vatmgmavvat设滑块的质量为m，运动到a点的速度为va，由动能定理得mgrmv设滑块由a点运动到b点的时间为t1，由运动学公式得x1vat1设滑块做平抛运动的时间为t1，则t1ttt1由平抛规律得hgt12联立式，代入数据得h08 m答案(1)1 s(2)08 m2(2012北京卷，22)如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上已知l14 m，v30 m/s，m010 kg，小物块与桌面间的动摩擦因数025，桌面高h045 m，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2求：(1)小物块落地点到飞出点的水平距离s；(2)小物块落地时的动能ek；(3)小物块的初速度大小v0解析(1)由平抛运动规律，有：竖直方向hgt2，水平方向svt，得水平距离s v090 m(2)由机械能守恒定律，得落地时的动能ekmv2mgh090 j(3)由动能定理，有mglmv2mv，得初速度大小v0 40 m/s答案(1)090 m(2)090 j(3)40 m/s3(2012江苏卷，14)某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦(1)若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；(2)求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm；(3)讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v和撞击速度v的关系解析(1)轻杆开始移动时，弹簧的弹力fkx且ff解得x(2)设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为w，则小车从撞击到停止的过程中由动能定理得：fw0mv同理，小车以vm撞击弹簧时，flw0mv解得vm (3)设轻杆恰好移动时，小车撞击速度为v1，则有mvw由解得v1 ，当v 时，vv当 v 时，v 答案(1)(2) (3)当v 时，vv当 v 时，v 4(2012重庆卷，23)如图所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆，摆锤的质量为m、细杆可绕轴o在竖直平面内自由转动，摆锤重心到o点距离为l，测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与o等高的位置处静止释放摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离s(sl)，之后继续摆至与竖直方向成角的最高位置若摆锤对地面的压力可视为大小为f的恒力，重力加速度为g，求：(1)摆锤在上述过程中损失的机械能；(2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功；(3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数解析(1)选从右侧最高点到左侧最高点的过程研究因为初、末状态动能为零，所以全程损失的机械能e等于减少的重力势能，即：emglcos (2)对全程应用动能定理：wgw