（全国通用）2019版高考物理一轮复习 第五章 机械能 微专题39 动能定理的理解和应用备考精炼.doc

39 动能定理的理解和应用方法点拨(1)要对研究对象受力分析并分析各力做功情况；分析物体运动过程，明确对哪个过程应用动能定理(2)列动能定理方程要规范，注意各功的正负号问题1(多选)(2018福建三明一中模拟)如图1所示，斜面ab和水平面bc是由同一板材上截下的两段，在b处用小圆弧连接将小铁块(可视为质点)从a处由静止释放后，它沿斜面向下滑行，进入平面，最终静止于p处若从该板材上再截下一段，搁置在a、p之间，构成一个新的斜面，再将铁块放回a处，并轻推一下使之沿新斜面向下滑动关于此情况下铁块的运动情况，下列描述正确的是()图1a铁块一定能够到达p点b铁块的初速度必须足够大才能到达p点c铁块能否到达p点与铁块质量有关d铁块能否到达p点与铁块质量无关2(多选)(2018四川成都模拟)如图2所示，用竖直向下的恒力f通过跨过光滑定滑轮的细线拉动在光滑水平面上的物体，物体沿水平面移动过程中经过a、b、c三点，设abbc，物体经过a、b、c三点时的动能分别为eka、ekb、ekc，则它们间的关系是()图2aekbekaekcekb bekbekaekcekbcekbekaekcekb dekc2ekb3.(2018山东青岛二中模拟)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3所示物体在x0处，速度为1 m/s，不计一切摩擦，则物体运动到x16 m处时，速度大小为()图3a2 m/s b3 m/s c4 m/s d. m/s4(多选)如图4所示，在离地面高为h处以水平速度v0抛出一质量为m的小球，经时间t，小球离水平地面的高度变为h，此时小球的动能为ek，重力势能为ep(选水平地面为零势能参考面，不计空气阻力)下列图象中大致能反映小球动能ek、势能ep变化规律的是()图45(2017辽宁铁岭协作体模拟)如图5所示，竖直平面内放一直角杆mon，om水平、on竖直且光滑，用不可伸长的轻绳相连的两小球a和b分别套在om和on杆上，b球的质量为m2 kg，在作用于a球的水平力f的作用下，a、b均处于静止状态，此时oa0.3 m，ob0.4 m，改变水平力f的大小，使a球向右加速运动，已知a球向右运动0.1 m时速度大小为3 m/s，则在此过程中绳对b球的拉力所做的功为(取g10 m/s2)()图5a11 j b16 j c18 j d9 j6(多选)(2017福建漳州八校模拟)如图6所示是某缓冲装置，劲度系数足够大的轻质弹簧与直杆相连，直杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为ff，直杆质量不可忽略一质量为m的小车以速度v0撞击弹簧，最终以速度v弹回直杆足够长，且直杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计小车与地面间的摩擦则()图6a小车被弹回时速度v一定小于v0b若直杆在槽内运动，移动的距离等于(mv02mv2)c直杆在槽内向右运动时，小车与直杆始终保持相对静止d弹簧的弹力可能大于直杆与槽间的最大静摩擦力7.(2017山东烟台一模)如图7所示是一种升降电梯的模型示意图，a为轿厢，b为平衡重物，a、b的质量分别为1 kg和0.5 kg.a、b由跨过轻质滑轮的足够长轻绳系住在电动机牵引下使轿厢由静止开始向上运动，电动机输出功率10 w保持不变，轿厢上升1 m后恰好达到最大速度不计空气阻力和摩擦阻力，g10 m/s2.在轿厢向上运动过程中，求：图7(1)轿厢的最大速度vm的大小；(2)轿厢向上的加速度为a2 m/s2时，重物b下端绳的拉力大小；(3)轿厢从开始运动到恰好达到最大速度的过程中所用的时间8(2017福建省大联考)如图8所示，固定直杆上套有一小球和两根轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球相连，另一端分别固定在杆上相距为2l的a、b两点直杆与水平面的夹角为，小球质量为m，两根轻弹簧的原长均为l、劲度系数均为，g为重力加速度图8 (1)小球在距b点l的p点处于静止状态，求此时小球受到的摩擦力大小和方向；(2)设小球在p点受到的摩擦力为最大静摩擦力，且与滑动摩擦力相等现让小球从p点以一沿杆方向的初速度向上运动，小球最高能到达距a点l的q点，求初速度的大小9(2017山西省重点中学协作体一模)如图9甲所示，弯曲部分ab和cd是两个半径都为r0.3 m的四分之一圆弧轨道，中间的bc段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径)轨道，分别与上下圆弧轨道相切连接，bc的长度l0.2 m下圆弧轨道与水平轨道相切，其中d、a分别是上、下圆弧轨道的最高点和最低点，整个轨道固定在竖直平面内现有一质量m0.3 kg的小球以一定的速度沿水平轨道向右运动并从a 点进入圆弧，不计小球运动中的一切阻力，g10 m/s2，求：图9(1)当小球由d点以10 m/s的速度水平飞出时，小球落地点与d点的水平距离；(2)当小球由d点以3 m/s的速度水平飞出时，小球过圆弧a点时对轨道的压力大小；(3)若在d点右侧连接一半径为r0.4 m的半圆形光滑轨道def，如图乙所示，要使小球不脱离轨道运动，小球在水平轨道向右运动的速度大小范围(计算结果可用根式表示)答案精析1ad设a距离地面的高度为h，板材的动摩擦因数为，对全过程运用动能定理有mghmgcos sabmgsbp0，得mghmg(sabcos sbp)0，而sabcos sbp，即h0，铁块在新斜面上有mgsin mgcos ma，由sin cos 0，可知铁块在新斜面上做匀速运动，与铁块的质量m无关，铁块一定能够到达p点，选项a、d正确，b、c错误2cd由动能定理得ekbekawab，ekcekbwbc，物体所受的合外力做的功为拉力的水平分力所做的功由几何关系可知，从a运动到b的过程中拉力在水平方向的平均分力大小大于从b到c过程中拉力在水平方向的平均分力大小，因此wabwbc，选项a、b错误，c、d正确3bfx图象与x轴围成的面积表示力f做的功，图形位于x轴上方表示力做正功，位于x轴下方表示力做负功，面积大小表示功的大小，所以物体运动到x16 m处时，力f对物体做的总功w40 j，由动能定理得wmv2mv02，解得v3 m/s，b正确4ad由动能定理可知，mg(hh)ekek0，即ekek0mghmgh，ekh图象为一次函数图象，b项错误；又ekek0mg2t2，可知ekt图象为开口向上的抛物线，a项正确；由重力势能定义式有：epmgh，eph为正比例函数，所以d项正确；由平抛运动规律有：hhgt2，所以epmg(hgt2)，所以ept图象不是直线，c项错误5ca球向右运动0.1 m时，由几何关系得，b上升距离：h0.4 m m0.1 m，此时细绳与水平方向夹角的正切值：tan ，则得cos ，sin ，由运动的合成与分解知识可知：vbsin vacos ，可得vb4 m/s.以b球为研究对象，由动能定理得：wmghmv b2，代入数据解得：w18 j，即绳对b球的拉力所做的功为18 j，故选c.6bd小车在向右运动的过程中，弹簧的形变量若始终小于x时，直杆和槽间无相对运动，小车被弹回时速度v等于v0；当形变量等于x时，直杆和槽间即出现相对运动，克服摩擦力做功，所以小车被弹回时速度v小于v0，a错误；整个过程应用动能定理：ffsek，直杆在槽内移动的距离s(mv02mv2)，b正确；直杆在槽内向右运动时，开始小车速度比直杆的大，所以不可能与直杆始终保持相对静止，c错误；当弹簧的弹力等于最大静摩擦力时杆即开始运动，此时车的速度大于杆的速度，弹簧进一步被压缩，弹簧的弹力大于最大静摩擦力，d正确7(1)2 m/s(2)8 n(3)0.8 s解析(1)当轿厢受力平衡，即牵引力f(mm)g时轿厢速度最大由pfvm得vm2 m/s(2)轿厢的加速度为a2 m/s2时，对a：famgma对b：fbmgfama解得：fb8 n(3)由动能定理可知：ptmghmgh(mm)vm2得t0.8 s.8(1)方向沿杆向下(2)解析(1)小球在p点时两根弹簧的弹力方向沿杆向上，大小相等，设为f，根据胡克定律有f k(ll)设小球静止时受到的摩擦力大小为ff ，方向沿杆向下，根据平衡条件有mgsin ff2f由式并代入已知数据得ff假设成立，即摩擦力方向沿杆向下(2)小球在p、q两点时，弹簧的弹性势能相等，故小球从p到q的过程中，弹簧对小球做功为零据动能定理有w合ekmg2(ll)sin ff2(ll) 0mv2由式得v 9见解析解析(1)小球由d点飞出后做平抛运动，有：xv0t2rlgt2解得：x4 m(2)由a到d过程，由动能定理：mg(2rl)mvd2mva2在a点，根据牛顿第