2020-2021学年高中物理 高频考点强化练三 动能定理和机械能守恒定律的应用新人教版必修2

1、2020-2021学年高中物理 高频考点强化练三 动能定理和机械能守恒定律的应用新人教版必修22020-2021学年高中物理 高频考点强化练三 动能定理和机械能守恒定律的应用新人教版必修2年级：姓名：- 10 -动能定理和机械能守恒定律的应用(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.(2018全国卷)如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定()a.小于拉力所做的功b.等于拉力所做的功c.等于克服摩擦力所做的功d.大于克服摩擦力所做的功【解析】选a。根据动能定理可得:wf+wf=ek,又知道摩擦力做负功,即wfa1所

2、以物体的速度会减到零,若经时间t速度减到零,则0=v1-a2t得t= s2 s,又因为f2vd1因此是有阻力的。 答案:(1)8 m/s26 m/s(2)1 m/s(3)不光滑(15分钟40分)9.(8分)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()a.w=mgr,质点恰好可以到达q点b.wmgr,质点不能到达q点c.w=mgr,质点到达q点后,继续上升一段距离d.

3、wmgr,质点到达q点后,继续上升一段距离【解析】选c。设质点到达n点的速度为vn,在n点质点受到轨道的弹力为fn,则fn-mg=,已知fn=fn=4mg,则质点到达n点的动能为ekn=m=mgr。质点由开始至n点的过程,由动能定理得mg2r+wf=ekn-0,解得摩擦力做的功为wf=-mgr,即克服摩擦力做的功为w=-wf=mgr。设从n到q的过程中克服摩擦力做功为w,则ww。从n到q的过程,由动能定理得-mgr-w=m-m,即mgr-w=m,故质点到达q点后速度不为0,质点继续上升一段距离。选项c正确。10.(8分)(多选)物体从地面以120 j的初动能竖直向上抛出,当它上升到某一高度a点

4、时,动能减少40 j,机械能减少10 j。设空气阻力大小不变,以地面为零势能面,则物体()a.在最高点时机械能为105 jb.上升到最高点后落回a点时机械能为70 jc.空气阻力与重力大小之比为14d.上升过程与下落过程加速度大小之比为21【解析】选b、d。物体以120 j的初动能竖直向上抛出,做竖直上抛运动,当上升到a点时,动能减少了40 j,机械能损失了10 j。根据功能关系可知:合力做功为-40 j,空气阻力做功为-10 j,合力做功是阻力做功的4倍,则当上升到最高点时,动能为零,动能减小了120 j,合力做功为-120 j,则阻力做功为-30 j,机械能减小30 j,因此在最高点时机械

5、能为120 j-30 j=90 j,故a错误;由以上分析知,从a点到最高点机械能减小20 j,当下落过程中,由于阻力做功不变,所以又损失了20 j,因此该物体落回a时的机械能为110 j-20 j-20 j=70 j,故b正确;对从抛出点到a点的过程,根据功能关系:mgh+fh=40 j,fh=10 j,则得:空气阻力与重力大小之比为fmg=13,故c错误;根据牛顿第二定律得:上升过程有:mg+f=ma1;下降过程有:mg-f=ma2;则得a1a2=21,故d正确。11.(24分)(2020珠海高一检测)如图甲所示,长为4 m的水平轨道ab与半径为r=0.6 m的竖直半圆弧轨道bc在b处平滑连

6、接,有一质量为1 kg的滑块(大小不计)从a处由静止开始受水平力f作用而运动,f随位移变化的关系如图乙所示(水平向右为正),滑块与ab间的动摩擦因数为=0.25,与bc间的动摩擦因数未知,g取10 m/s2。(1)求滑块到达b处时的速度大小。(2)求滑块在水平轨道ab上运动前2 m过程所用的时间。(3)若到达b点时撤去力f,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并恰好能到达最高点c,则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少?【解析】(1)对滑块从a到b的过程,由动能定理得f1x1-f3x3-mgx=m得vb=2 m/s。(2)在前2 m内,由牛顿第二定律得f1-mg=ma,且x1=a解得t1= s。(3