【全程复习方略】福建省2014届高三物理 5.2动能定理及其应用课时提能演练 鲁科版

1 20142014 届高三物理 鲁科版届高三物理 鲁科版 福建 全程复习方略课时提能演练 福建 全程复习方略课时提能演练 5 25 2 动能定理动能定理 及其应用及其应用 40 40 分钟分钟 100100 分分 一 选择题一 选择题 本大题共本大题共 8 8 小题 每小题小题 每小题 9 9 分 共分 共 7272 分分 每小题只有一个选项正确每小题只有一个选项正确 1 在地面上某处将一金属小球竖直向上抛出 上升一定高度后再落回原处 若不考虑空气阻力 则下列 图象能正确反映小球的速度 加速度 位移和动能随时间变化关系的是 取向上为正方向 2 2012 泉州模拟 一人乘竖直电梯从 1 楼到 12 楼 在此过程中经历了先加速 后匀速 再减速的运动 过程 则下列说法正确的是 A 电梯对人做功情况是 加速时做正功 匀速时不做功 减速时做负功 B 电梯对人做功情况是 加速和匀速时做正功 减速时做负功 C 电梯对人做的功等于人动能的增加量 D 电梯对人做的功和重力对人做的功的代数和等于人动能的增加量 3 易错题 如图所示 长为 L 的长木板水平放置 在木板的 A 端放 置一个质量为 m 的小物块 现缓慢地抬高 A 端 使木板以左端为轴 转动 当木板转到与水平面的夹角为 时小物块开始滑动 此时 停止转动木板 小物块滑到底端的速度为 v 则在整个过程中 A 支持力对小物块做功为 0 B 支持力对小物块做功为 mgLcos C 摩擦力对小物块做功为 mgLsin D 滑动摩擦力对小物块做功为 2 1 mvmgLsin 2 4 如图为质量相等的两个质点 A B 在同一直线上运动的 v t 图象 由图可知 A 在 t 时刻两个质点在同一位置 B 在 t 时刻两个质点速度相等 2 C 在 0 t 时间内质点 B 比质点 A 位移小 D 在 0 t 时间内合外力对两个质点做功不相等 5 易错题 如图所示 斜面高 h 质量为 m 的物块 在沿斜面向上 的恒力 F 作用下 能匀速沿斜面向上运动 若把此物块放在斜面顶 端 在沿斜面向下同样大小的恒力 F 作用下物块由静止向下滑动 滑至底端时其动能的大小为 A mghB 2mghC 2Fh D Fh 6 2012 福州模拟 如图所示 跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型 运动员从高处落到处于自然状态的跳板 A 位置 上 随跳板一同向下做变速运动到 达最低点 B 位置 对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程 下列说 法中正确的是 A 运动员到达最低点时 其所受外力的合力为零 B 在这个过程中 运动员的动能一直在减小 C 在这个过程中 跳板的弹性势能一直在增加 D 在这个过程中 运动员所受重力对他做的功大于跳板的作用力对他做的功 7 创新题 如图所示 质量相等的物体 A 和物体 B 与地面间的动摩擦因 数相等 在力 F 的作用下 一起沿水平地面向右移动 x 则 A 摩擦力对 A B 做功相等 B A B 动能的增量相同 C F 对 A 做的功与 F 对 B 做的功相等 D 合外力对 A 做的功与合外力对 B 做的功不相等 8 2012 三明模拟 如图所示 固定斜面倾角为 整个斜面长分为 AB BC 两段 AB 2BC 小物块 P 可 视为质点 与 AB BC 两段斜面间的动摩擦因数分别为 1 2 已知 P 由静止开始从 A 点释放 恰好能 滑动到 C 点而停下 那么 1 2间应满足的关系是 3 A B 12 2 tan 3 12 2 tan 3 C tan 2 1 2D tan 2 2 1 二 非选择题二 非选择题 本大题共本大题共 2 2 小题 共小题 共 2828 分 要有必要的文字说明和解题步骤 有数值计算的要注明单位分 要有必要的文字说明和解题步骤 有数值计算的要注明单位 9 创新题 14 分 在如图所示的装置中 两个光滑的定滑轮的半径很小 表面粗糙的斜面固定在地面上 斜面的倾角为 30 用一根跨过定滑轮的细绳连接甲 乙两物体 把甲物体放在斜面上且连线与斜面 平行 把乙物体悬在空中 并使悬线拉直且偏离竖直方向 60 现同时释放甲 乙两物体 乙物体将 在竖直平面内振动 当乙物体运动经过最高点和最低点时 甲物体在斜面上均恰好未滑动 已知乙物体的 质量为 m 1 kg 若取重力加速度 g 10 m s2 求 甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力 10 预测题 14 分 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 4 答案解析答案解析 1 解析 选 A 小球运动过程中加速度不变 B 错 速度均匀变化先减小后反向增大 A 对 位移和动能 与时间不是线性关系 C D 错 2 解析 选 D 电梯向上加速 匀速 再减速运动的过程中 电梯对人的作用力始终向上 故电梯始终 对人做正功 A B 均错误 由动能定理可知 电梯对人做的功和重力对人做的功的代数和等于人动能的 增加量 故 D 正确 C 错误 3 解析 选 D 缓慢抬高过程中 静摩擦力始终跟运动方向垂直 不做功 支持力与重力做功的代数和 为零 所以支持力做的功等于 mgLsin 下滑过程支持力跟运动方向始终垂直 不做功 由动能定理可得 mgLsin Wf 解得 Wf mgLsin 综上所述 D 正确 2 1 mv 2 2 1 mv 2 变式备选 如图所示 光滑斜面的顶端固定一弹簧 一物体向右滑 行 并冲上固定在地面上的斜面 设物体在斜面最低点 A 的速度为 v 压缩弹簧至 C 点时弹簧最短 C 点距地面高度为 h 则从 A 到 C 的 过程中弹簧弹力做功是 A mgh B mgh 2 1 mv 2 2 1 mv 2 C mghD mgh 2 1 mv 2 解析 选 A 由 A 到 C 的过程运用动能定理可得 mgh W 0 所以 W mgh 故 A 正确 2 1 mv 2 2 1 mv 2 4 解析 选 B 首先由图象可以看出 t 时刻两质点的速度相等 B 正确 根据位移由 v t 图象中面积表 示 在 0 t 时间内质点 B 比质点 A 位移大 A C 错误 根据动能定理 合外力对质点做的功等于动能的 变化 D 错误 5 解析 选 B 物块匀速向上运动 即向上运动过程中物块的动能不变 由动能定理知物块向上运动过 程中外力对物块做的总功为 0 即 WF mgh Wf 0 物块向下运动过程中 恒力 F 与摩擦力对物块做功与上滑中相同 设滑至底端时的动能为 Ek 由动能定 理 WF mgh Wf Ek 0 将 式变形有 WF Wf mgh 代入 有 Ek 2mgh 6 解析 选 C 运动员到达最低点时 其所受外力方向向上 合力一定大于零 选项 A 错误 从开始与 跳板接触到运动至最低点的过程中 运动员的动能先增大后减小 跳板的弹性势能一直在增加 选项 B 错误 C 正确 从开始与跳板接触到运动至最低点的过程中 由动能定理可知运动员所受重力对他做的功 5 与跳板的作用力对他做的功之和等于动能的变化 即运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他 做的功 选项 D 错误 7 解析 选 B 因 F 斜向下作用在物体 A 上 A B 受的摩擦力不相同 因此 摩擦力对 A B 做的功不 相等 A 错误 但 A B 两物体一起运动 速度始终相同 故 A B 动能增量一定相同 B 正确 F 不作用 在 B 上 因此力 F 对 B 不做功 C 错误 合外力对物体做的功应等于物体动能的增量 故 D 错误 总结提升 应用动能定理解题的技巧 1 研究对象的选择 用动能定理解题时 所选取的研究对象可以是单个物体 也可以是多个物体组成的系统 若选系统为研究 对象时 一定要分析系统内力做的功是否为零 如果不为零时 不仅要分析外力对系统做的功 也要分析 内力做的功 建议这种情况下选单个物体研究 2 研究过程的选择若单物体多过程运动时 要确定运动过程不同阶段的受力情况和做功情况 分析各个 过程的初末速度 分段列式求解 也可以选择全过程列方程求解 但选全过程时一定要把合外力在全过程中 做的总功求出 若多物体多过程运动时 最好用隔离法分别研究 画出运动的草图 8 解析 选 B 由动能定理可得 12 mgACsinmgABcosmgBCcos0 化简整理得 tan 12 2 3 9 解析 设甲物体的质量为 M 所受的最大静摩擦力为 f 则当乙物体运动到最高点时 绳子上的弹力 最小 设为 T1 对乙物体 T1 mgcos 2 分 此时甲物体恰好不下滑 有 Mgsin f T1 2 分 得 Mgsin f mgcos 1 分 当乙物体运动到最低点时 绳子上的弹力最大 设为 T2 对乙物体由动能定理 mgl 1 cos 2 分 2 1 mv 2 又由牛顿第二定律 T2 mg 2 分 2 v m l 此时甲物体恰好不上滑 则有 Mgsin f T2 2 分 得 Mgsin f mg 3 2cos 1 分 可解得 M 2 5 kg 1 分 m 3cos 2sin f mg 1 c