2022届新教材高考物理一轮复习课时练16动能定理及其应用含解析新人教版202104091223.docx
2022高考物理一轮复习全一册课时练含解析打包44套
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动能定理及其应用1.(单物体动能定理)如图所示,“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中,下列说法正确的是()a.人先处于失重状态后处于超重状态b.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小c.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大d.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力2.(多选)(图像问题)(2020河北沧州高三月考)在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速直线运动,当速度达到vmax后,立即关闭发动机直至静止,v-t图像如图所示,设汽车的牵引力为f,受到的摩擦力为ff,全程中牵引力做功为w1,克服摩擦力做功为w2,则()a.fff=13b.w1w2=11c.fff=41d.w1w2=133.(单物体动能定理)如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球a,若将小球a从弹簧原长位置由静止释放,小球a能够下降的最大高度为h。若将小球a换为质量为3m的小球b,仍从弹簧原长位置由静止释放,重力加速度为g,不计空气阻力,则小球b下降h时的速度为()a.2ghb.4gh3c.ghd.gh24.(图像问题)质量m=10 kg的物体只在变力f作用下沿水平方向做直线运动,f随坐标x的变化关系如图所示。若物体从坐标原点处由静止出发,则物体运动到x=16 m处时的速度大小为()a.3 m/sb.4 m/sc.22 m/sd.17 m/s5.(多过程单物体动能定理)(2020黑龙江实验中学月考)如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为r,bc是半径为r的四分之一的圆弧,与ab相切于b点。一质量为m的小球受到与重力大小相等的水平外力f的作用,自a点从静止开始向右运动,运动到b点时立即撤去外力f,重力加速度大小为g,下列说法正确的是()a.水平外力f做的功为2mgrb.小球运动到b点时对圆弧轨道的压力大小为3mgc.小球能从c点竖直向上飞出d.小球运动到c点时对圆弧轨道的压力大小为mg6.(图像问题)(2020四川绵阳高三模拟)静止在粗糙水平地面上的物块,在恒定水平拉力的作用下开始运动,当位移为2x0时撤去外力,此时动能为ek0,继续滑行x0后停下来,其动能随位移变化的关系如图所示。根据图像中已知信息,不能确定的物理量是()a.恒定水平拉力的大小b.物块与水平地面之间的动摩擦因数c.物块加速运动和减速运动的时间之比d.物块加速运动和减速运动的加速度大小之比7.(多过程单物体动能定理)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处相连接。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向右的力f作用,f的大小随位移变化的关系如图乙所示。滑块与ab间的动摩擦因数=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?素养综合练8.(2020湖北武汉开学考试)物块在水平面上以初速度v0直线滑行,前进x0后恰好停止运动,已知物块与水平面之间的动摩擦因数为,且的大小与物块滑行的距离x的关系为=kx(k为常数),重力加速度为g。则()a.v0=kgx02b.v0=2kgx02c.v0=kgx022d.v0=2kgx029.(多选)(2020江苏盐城高三月考)如图所示,物体甲、乙质量均为m,甲、乙之间的接触面是光滑的,物体乙的斜面与水平面成角,甲、乙两物体紧挨着放置于粗糙的水平面上,它们与水平面间的动摩擦因数均为。开始时,物体甲、乙都静止,现对物体甲施加一水平推力f,使物体甲、乙一起向左加速运动,两者不发生相对滑动。已知这段时间内水平推力f做功为w,物体甲、乙系统克服摩擦力做功为w1。当加速一段时间后,撤去水平推力。下列说法正确的是()a.乙物体获得的最大动能为w-w12b.加速运动过程中,甲对乙的作用力的大小为f2c.撤去水平推力后,物体甲对物体乙的作用力为零d.撤去水平推力后,物体甲运动的位移为w-w12mg10.(多选)如图所示,木板甲长为l,放在水平桌面上,可视为质点的物块乙叠放在甲左端。已知甲、乙质量相等,甲与乙、甲与桌面间动摩擦因数相同。对乙施加水平向右的瞬时速度v,乙恰好未从甲上滑落;此时对甲施加水平向右的瞬时速度v,最终甲、乙物体均静止。下列作出的甲、乙物体在运动过程中的动能ek与位移x的关系图像中,正确的是()11.(2020吉林长春高三下学期线上二模)如图,固定在竖直平面内的倾斜轨道ab,与水平光滑轨道bc相连,竖直墙壁cd高h=0.2 m,紧靠墙壁在地面固定一个和cd等高,底边长l=0.3 m的斜面,一个质量m=0.1 kg的小物块(视为质点)在轨道ab上从距离b点l=4 m处由静止释放,从c点水平抛出,已知小物块在ab段与轨道间的动摩擦因数为0.5,达到b点时无能量损失;ab段与水平面的夹角为37。(重力加速度g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8)(1)求小物块运动到b点时的速度大小;(2)求小物块从c点抛出到击中斜面的时间。12.(2020湖北襄阳五中高三下学期第四次周考)如图所示,竖直平面内的直角坐标系xoy中有一根表面粗糙、粗细均匀的细杆omn,它的上端固定在坐标原点o处且与x轴相切。om和mn段分别为弯曲杆和直杆,它们相切于m点,om段所对应的曲线方程为y=5x29。一根套在直杆mn上的轻弹簧下端固定在n点,其原长比杆mn的长度短。可视为质点的开孔小球(孔的直径略大于杆的直径)套在细杆上。现将小球从o处以v0=3 m/s的初速度沿x轴的正方向抛出,过m点后沿杆mn运动压缩弹簧,再经弹簧反弹后恰好到达m点。已知小球的质量m=0.1 kg,m点的纵坐标为0.8 m,小球与杆间的动摩擦因数=16,g取10 m/s2。求:(1)上述整个过程中摩擦力对小球所做的功wf;(2)轻质弹簧被压缩至最短时的弹性势能epm。参考答案课时规范练16动能定理及其应用1.a先向下做加速运动,加速度向下,后向下做减速运动,加速度向上,所以人先处于失重状态后处于超重状态,故a正确;在该过程中,拉力与运动方向始终相反,绳子的力一直做负功;由于人在下降中速度先增大后减小,则人的动能先增大后减小,故b错误;绳子恰好伸直时,绳子的形变量为零,弹性势能为零;但此时弹力为0,速度不是最大,人的动能不是最大,故c错误;人在最低点时,加速度的方向向上,此时绳子对人的拉力大于人受到的重力,故d错误。2.bc对汽车运动的全过程,由动能定理得w1-w2=ek=0,所以w1=w2,由v-t图像与坐标轴所围面积表示位移可知x1x2=14,由动能定理得fx1-ffx2=0,所以fff=41,故b、c正确,a、d错误。3.b设小球下降h过程小球克服弹簧弹力做功为w1,小球a下降过程,根据动能定理,有mgh-w1=0;小球b下降过程,由动能定理有3mgh-w1=123mv2-0,解得:v=4gh3,故b正确。4.cf-x图线与x轴围成的面积表示力f所做的功,则这段过程中,外力做功为w=12(4+8)10j-12410j=40j,根据动能定理得w=12mv2,解得v=2wm=24010m/s=22m/s,故c正确。5.b水平外力f做的功为w=fr=mgr,选项a错误;从a到b由动能定理:fr=12mvb2;在b点由牛顿第二定律:nb-mg=mvb2r,解得nb=3mg,选项b正确;到达c点时:12mvb2=mgr+12mvc2,解得vc=0,即到达c点时小球的速度为零,对圆弧轨道的压力大小为零,选项c、d错误。6.b从02x0过程,由动能定理得f2x0-f2x0=ek0,从2x03x0过程,由动能定理得-fx0=0-ek0,联立可解得水平拉力f和摩擦力f,由于物体的质量未知,则无法确定动摩擦因数,故a能确定,b不能确定;设运动过程中最大速度为vmax,则有2x0=vmax2t1,x0=vmax2t2,则可求得物块加速运动和减速运动的时间之比,故c能确定;由f2x0-f2x0=ek0,-fx0=0-ek0,可解得f=32f,物块加速运动和减速运动的加速度大小之比a1a2=f-fmfm=12,故d能确定。故选b。7.答案(1)210 m/s(2)835 s(3)5 j解析(1)对滑块从a到b的过程,由动能定理得f1x1+f3x3-mgx=12mvb2解得vb=210m/s。(2)在前2m内,有f1
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