【绿色通道】2012高考物理第五章机械能 动能 动能定理练习 新人教版

用心 爱心 专心1 第第 5 5 章章 第第 2 2 课时必考内容课时必考内容 1 如图所示 质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止 开始下滑 物体与斜面间的动摩擦因数都相同 物体滑至斜面底部C 点时的动能分别为Ek1和Ek2 下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为 W1和W2 则 A Ek1 Ek2 W1Ek2 W1 W2 C Ek1 Ek2 W1 W2 D Ek1W2 答案 B 解析 设斜面的倾角为 则下滑过程中克服摩擦力做的功为W mglcos mgl水平 所以两种情况下克服摩擦力做的功相等 再由于B的高度比A低所以 Ek1 Ek2 选 B 2 2010 黄冈模拟 我国自行研制的 ZTZ 99 式主战坦克 抗弹能力 火力性能等综 合性能都占世界领先地位 该坦克的质量为m 若在平直的公路上从静止开始加速 前进 较短的距离s速度便可达到最大值vm 设在加速过程中发动机的功率恒为P 坦克所受阻力 恒为f 当速度为v vm v 时 所受牵引力为F 对坦克在这段位移内的有关物理量 以下 说法正确的是 A 坦克的牵引力做功为Fs B 坦克的牵引力做功为mvm2 fs 1 2 C 坦克的牵引力做功为mvm2 1 2 D 坦克的最大速度vm P f 答案 BD 解析 发动机的功率恒为P 则牵引力是变力 不能用Fs求功 A 错 由动能定理得 W fs mvm2 可知 B 正确 C 错 最大速度时F牵 f 由P F牵vm 1 2 可知 D 正确 3 静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块 在水平拉力F作用下 沿x轴方向运动 拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图所示 图线为半圆 则小物块运动到x0处时的动能为 A 0 B Fmx0 1 2 C Fmx0 D x02 4 4 答案 C 解析 根据动能定理可知 F做的功为F x图象所包围的面积 即W Fmx0 C 选项正 4 确 4 一轻弹簧左端固定在墙壁上 右端自由 一质量为m的滑块从 用心 爱心 专心2 距弹簧右端L0的P点以初速度v0正对弹簧运动 如图所示 滑块与水平面的动摩擦因数为 在与弹簧碰后又反弹回来 最终停在距P点为L1的Q点 求 在滑块与弹簧的碰撞过 程中弹簧的最大压缩量为多少 答案 L0 v02 4 g L1 2 解析 对滑块来回过程利用动能定理列式求解 设弹簧最大压缩量为x 在滑块向左 运动的过程中 由动能定理可得 mg x L0 W弹 0 mv02 1 2 在滑块返回的过程中 由动能定理得 W弹 mg x L0 L1 0 由 得 x L0 v02 4 g L1 2 5 某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道 其中 2008 四个 等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成 固定在竖直平面内 所有数 字均由圆或半圆组成 圆半径比细管的内径大得多 底端与水平地 面相切 弹射装置将一个小物体 可视为质点 以va 5 m s 的水平初速度由a点弹出 从 b点进入轨道 依次经过 8002 后从p点水平抛出 小物体与地面ab段间的动摩擦因数 0 3 不计其他机械能损失 已知ab段长L 1 5 m 数字 0 的半径R 0 2 m 小 物体质量m 0 01 kg g 10 m s2 求 1 小物体从p点抛出后的水平射程 2 小物体经过数字 0 的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向 答案 1 0 8 m 2 0 3 N 方向竖直向下 解析 1 设小物体运动到p点时的速度大小为v 对小物体由a运动到p过程应用动 能定理得 mgL 2Rmg mv2 mva2 小物体自p点做平抛运动 设运动时间为t 水平 1 2 1 2 射程为x 则 2R gt2 x vt 联立以上各式 代入数据解得x 0 8 m 1 2 2 设在数字 0 的最高点时管道对小物体的作用力大小为F 取竖直向下为正方向 则F mg mv2 R 代入数据解得F 0 3 N 方向竖直向下 6 2009 上海单科 小球由地面竖直上抛 上升的最大高度为H 设所受阻力大小恒 定 地面为零势能面 在上升至离地高度h处 小球的动能是势能的两倍 在下落至离地 高度h处 小球的势能是动能的两倍 则h等于 A H 9 B 2H 9 C 3H 9 D 4H 9 答案 D 用心 爱心 专心3 解析 小球上升至最高点过程 mgH F阻H 0 mv02 小球上升至离地高度h处过 1 2 程 mgh F阻h mv12 mv02 又mv12 2mgh 小球上升至最高点又下降至离地高度h 1 2 1 2 1 2 处过程 mgh F阻 2H h mv22 mv02 又mv22 mgh 以上各式联立解得h H 选 1 2 1 2 4 9 项 D 正确 7 2010 龙岩模拟 光滑斜面上有一个小球自高为h的A处由静止开始滚下 到达光 滑水平面上B点时的速率为v0 光滑水平面上每隔相等的距离设置了一个与小球运动方向 垂直的阻挡条 如图所示 小球越过n条阻挡条后停下来 若让小球从h高处以初速度v0 滚下 则小球能越过阻挡条的条数为 设小球每次越过阻挡条时损失的动能相等 假设水平 面光滑 A n B 2n C 3n D 4n 答案 B 解析 对于第一次 根据动能定理可得 mv02 n Ek mv02 mgh对于第二次 根据 1 2 1 2 动能定理可知 mv02 mgh N Ek N 2n 1 2 8 如图所示 质量为m的小物块A放在质量为M的木板B的 左端 B在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动 且A B 相对静止 某时刻撤去水平拉力 经一段时间 B在地上滑行了一段距离x A在B上向右 滑行了一段距离L 最后A和B都停下 A B间的动摩擦因数为 1 B与地面间的动摩 擦因数为 2 且 2 1 求x的表达式 答案 1ML 2 1 M m 解析 如图所示 设匀速运动时速度为v 撤去外力之后至停止 A在水平方向受力F 1mg 动能定理 F L x 0 mv2 B 1 2 在水平方向受力F 1mg F地 2 m M g 动能定理 F地x Fx 0 Mv2 解得x 1 2 1ML 2 1 M m 9 如图所示 小球沿倾角 30 的粗糙斜面的顶端B由静止开始滑下 与置于斜 面底端A处的木板碰撞后反向弹回 假设每次与板碰撞后都能弹回本次下滑距离的 空气 2 3 用心 爱心 专心4 阻力不计 小球与木板碰撞后无动能损失 且A B间距离x0 6 m 求小球在静止前所通 过的总路程为多少 答案 30 m 解析 由题意可知 小球先沿斜面向下加速运动 与挡板碰后沿 斜面向上减速上升 依此反复 由于不断地克服摩擦力做功 每次与 挡板A相碰后 速度都比前一次要小 故最终停于挡板前 设小球与斜面间的动摩擦因数为 球沿斜面下滑过程受力分析 如图所示 研究小球第一次由静止从距A端x0处的B点下滑和碰撞弹回上升到速度为零的全过程 由动能定理得 mgsin mgcos 0 tan x0 2 3x0 x0 2 3x0 1 5 小球最终一定停在A处 研究球从B处静止下滑到最终停在A处的全过程 由动能定 理得 mgx0sin mgx总cos 0 所以小球通过的总路程为 x总 5x0 30 m x0tan 10 总质量为 80 kg 的跳伞运动员从离地 500 m 的直升机上跳下 经过 2 s 拉开绳索 开启降落伞 如图所示是跳伞过程中的v t图象 试根据图象 g取 10 m s2 求 1 t 1 s 时运动员的加速度和所受阻力的大小 2 估算 14 s 内运动员下落的高度及克服阻力做的功 3 估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间 答案 1 8 m s2 160 N 2 158 m 1 25 105 J 3 71 s 解析 1 从图中可以看出 在t 2 s 内运动员做匀加速运动 其加速度大小为a m s2 8 m s2 vt t 16 2 设此过程中运动员受到的阻力大小为Ff 根据牛顿第二定律 有mg Ff ma 得Ff m g a 80 10 8 N 160 N 2 从图中由面积估算得出运动员在 14 s 内下落了h 39 5 2 2 m 158 m 根据动能定理 有mgh Wf mv2 1 2 所以有Wf mgh mv2 J 1 25 105 J 1 2 80 10 158 1 2 80 62 用心 爱心 专心5 3 14 s 后运动员做匀速运动的时间为t s 57 s H h v 500 158 6 运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间 t总 t t 14 57 s 71 s 11 2010 福建理综 如图甲所示 质量不计的弹簧竖直固定在水平面上 t 0 时刻 将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放 小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点 然后又被弹起离开弹簧 上升到一定高度后再下落 如此反复 通过安装在弹簧下端的压 力传感器 测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示 则 A t1时刻小球动能最大 B t2时刻小球动能最大 C t2 t3这段时间内 小球的动能先增加后减少 D t2 t3这段时间内 小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 答案 C 解析 0 t1时间内 小球做自由落体运动 故弹簧弹力为零 t1 t2时间内 小球压 缩弹簧 当弹力等于重力时 小球速度最大 在此时刻之前 小球做加速度减小的加速运 动 之后做加速度增加的减速运动 t2时刻减速到零 t2 t3时间内 小球向上先加速运 动后减速运动 故 A B C 三选项中 只有 C 项正确 t2 t3时间内弹簧减少的弹性势能 转化为小球增加的动能和重力势能之和 故 D 项错误 12 2010 江苏单科 如图所示 平直木板AB倾斜放置 板上的P 点距A端较近 小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小 先让 物块从A由静止开始滑到B 然后 将A着地 抬高B 使木板的倾角与 前一过程相同 再让物块从B由静止开始滑到A 上述两过程相比