高考物理动能定理及其应用专题跟踪练

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业高考物理动能定理及其应用专题跟踪练一、选择题(本题共8小题，14题为单选，58题为多选)1(2018新疆乌鲁木齐二诊)如图所示，多个完全相同、边长足够小且互不粘连的立方体小物块依次排列，总长度为L。它们一起以某一水平速度在光滑水平面上匀速运动。某时刻开始，小物块滑上粗糙水平面，最后一个小物块恰好全部进入粗糙水平面时速度为零。已知小物块与粗糙水平面间的动摩擦因数均为，则小物块在光滑水平面上的速度为(C)Aeq f(r(gL),2) Beq f(r(2gL),2) Ceq

2、r(gL) Deq r(2gL)解析最后一个小物块恰能完全进入粗糙水平面，说明所有小物块完全进入粗糙水平面后的最终速度均为零，根据功的公式有WffLmgeq f(1,2)L，根据动能定理有Wf0eq f(1,2)mv2，解得veq r(gL)，故C正确。2(2018湖北重点中学联考)如图所示，在倾角为的斜面底端固定一根劲度系数足够大的弹簧(力作用在弹簧上时弹簧形变很小，可以忽略不计)，弹簧的上端与斜面上B点对齐。将一个物块从斜面上的A点由静止释放，物块被弹簧反弹后沿斜面上滑，到最高点时离A点的距离为x。物块的大小不计，A、B间的距离为L，则物块与斜面间的动摩擦因数为(A)Aeq f(x,2Lx

3、)tan Beq f(x,Lx)tanCeq f(L,Lx)tan Deq f(L,L2x)tan解析物块从A点由静止释放到返回至最高点，重力做正功，摩擦力做负功，弹簧的弹力做功为零，动能的变化量为零，根据动能定理得mgxsinmgcos(2Lx)Ek0，解得eq f(x,2Lx)tan，故A正确，B、C、D错误。3(2019云南保山期末)如图所示，粗糙水平面与半径为R的eq f(2,3)光滑圆轨道之间由小圆弧平滑连接，一质量为m的小球恰以初速度v0从A点沿切线进入圆轨道。如果小球恰好能够两次经过轨道最高点，已知重力加速度为g，则小球与水平面之间的动摩擦因数是(B)Aeq f(r(3)voal

4、(2,0),6gR)eq f(r(3),3) Beq f(r(3)voal(2,0),6gR)eq f(2r(3),3)Ceq f(r(3)voal(2,0),6gR) Deq f(r(3)voal(2,0),6gR)eq f(r(3),6)解析小球第二次恰好经过轨道最高点的速度为v，根据牛顿第二定律可得：mgmeq f(v2,R)，全过程根据动能定理可得：mgeq r(3)RmgR(1eq f(1,2)eq f(1,2)mv2eq f(1,2)mveq oal(2,0)，解得：eq f(r(3)voal(2,0),6gR)eq f(2r(3),3)，故B正确，ACD错误。4(2018湖南岳阳

5、一中模拟)将三块木板1、2、3分别固定在墙角，构成如图所示的三个斜面，其中1与2底边相同，2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块，分别从三块木板的顶端由静止释放，沿木板下滑到底端。下列说法中正确的是(D)A若木板均光滑，沿木板2和3下滑到底端时，物块的速度相同B若木板均光滑，物块沿木板3下滑到底端时，速度最大C若木板均光滑，物块沿木板3下滑到底端的过程用时最短D若木板1和2粗糙程度相同，则物块沿木板1和木板2下滑到底端的过程中，克服摩擦力做功相同解析若木板光滑，物块从高为h的木板上由静止滑到底端时，根据动能定理有mgheq f(1,2)mv2，可知只要物块下降的高度相同，到达底端时的速度大

6、小相同，但方向不同，下降的高度越大，物块沿木板下滑到底端时的速度越大，A、B均错误；设木板与竖直方向的夹角为，若木板均光滑，在物块下滑过程中由牛顿第二定律得mgcosma，agcos，位移为Leq f(h,cos)，时间为Leq f(1,2)at2，联立解得物块沿木板下滑到底端的时间为teq r(f(2h,gcos2)，由此可知，当高度相同时，越小，运动时间越小，故物块沿木板2下滑到底端的过程用时比物块沿木板3下滑到底端的过程用时短，C错误；若木板1和2粗糙程度相同，设木板与水平方向的夹角为，物块的水平位移为s，物块所受摩擦力fmgcos，物块沿木块下滑的位移Leq f(s,cos)，摩擦力做

7、功WfLmgs，故克服摩擦力做功与大小无关，两次做功相同，D正确。5(2019陕西咸阳模拟)如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W。重力加速度大小为g。设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则(AC)Aaeq f(2mgRW,mR) Baeq f(2mgRW,mR)CNeq f(3mgR2W,R) DNeq f(2mgRW,R)解析质点由半球面最高点到最低点的过程中，由动能定理得，mgRWeq f(1,2)mv2，又在最低点时，向心加速度大小aeq f(v2

8、,R)，两式联立可得aeq f(2mgRW,mR)，A正确，B错误；在最低点时有Nmgmeq f(v2,R)，解得Neq f(3mgR2W,R)，C正确，D错误。6(2019山西太原模拟)如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45和37的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为。质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin370.6，cos370.8)。则(AB)A动摩擦因数eq f(6,7)B载人滑草车最大速度为eq r(f(2gh,7)C载人滑草车克服摩擦力做功为mgh

9、D载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为eq f(3,5)g解析由题意根据动能定理得，2mghWf0，即2mghmgcos45eq f(h,sin45)mgcos37eq f(h,sin37)0，得动摩擦因数eq f(6,7)，故A正确；载人滑草车克服摩擦力做的功为Wf2mgh，故C错误；载人滑草车在上下两段的加速度分别为a1g(sin45cos45)eq f(r(2),14)g，a2g(sin37cos37)eq f(3,35)g，则载人滑草车在上下两段滑道上分别做加速运动和减速运动，则在上段底端时达到最大速度v，由运动学公式有2a1eq f(h,sin45)v2得，veq r(2a1f(h,

10、sin45)eq r(f(2gh,7)，故B正确，D错误。7(2018北京海淀区模拟)如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放。某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是(CD)A当xh2x0时，小球的动能最小B最低点的坐标xh2x0C当xh2x0时，小球的加速度为g，且弹力为2mgD小球动能的最大值为mgheq f(mgx0,2)解析由图乙可知mgkx0

11、，解得x0eq f(mg,k)，由Fx图线与横轴所围图形的面积表示弹力所做的功，则有W弹eq f(1,2)k(xh)2，由动能定理得mgxeq f(1,2)k(xh)20，即mgxeq f(mg,2x0)(xh)20，解得xhx0(1eq r(1f(2h,x0)，故最低点坐标不是h2x0，且此处动能不是最小，故A、B错误；由图可知，mgkx0，由对称性可知当xh2x0时，小球加速度为g，且弹力为2mg，故C正确；小球在xhx0处时，动能有最大值，根据动能定理有mg(hx0)W弹Ekm0，依题可得W弹eq f(1,2)mgx0，所以Ekmmgheq f(1,2)mgx0，故D正确。8(2018安

12、徽徽州中学检测)如图所示，在链球运动中，运动员使链球高速旋转，在水平面内做圆周运动，然后突然松手，由于惯性，链球向远处飞去。链球做圆周运动的半径为R，链球做圆周运动时离地高度为h。设圆心在地面的投影点为O，链球的落地点为P，O、P两点的距离即为运动员的成绩。若运动员某次掷链球的成绩为L，空气阻力不计，重力加速度为g，则(AC)A运动员松手时链球的速度大小为eq r(f(g,2h)L2R2)B运动员使链球高速旋转时链球的动能是eq f(mg,2h)(L2R2)C运动员在掷链球的整个过程中对链球做功为mgheq f(mg,4h)(L2R2)D链球落地时的动能为eq f(mg,4h)(L2R2)解析

13、链球做圆周运动时离地高度为h，故链球脱手后的运动时间teq r(f(2h,g)，链球做平抛运动的水平位移为seq r(L2R2)，故运动员松手时链球的速度大小veq f(r(L2R2),t)eq r(f(g,2h)L2R2)，故A正确；运动员使链球高速旋转时链球的动能Ekeq f(1,2)mv2eq f(mg,4h)(L2R2)，故B错误；运动员在掷链球的整个过程中对链球做功大小等于链球在抛出瞬间的机械能，故运动员在掷链球的整个过程中对链球做功WmghEkmgheq f(mg,4h)(L2R2)，故C正确；链球抛出后只受重力作用，故机械能守恒，链球落地时的动能为mgheq f(mg,4h)(L

14、2R2)，故D错误。二、非选择题9(2019甘肃宁县期末)如图所示，倾角为37的粗糙斜面AB底端与半径R0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高。质量m1kg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O等高的D点，g取10m/s2，sin370.6，cos370.8。(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数；(2)若使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值；(3)若滑块离开C处的速度大小为4m/s，求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t。答案(1)0.375(2)2eq r(3)m/s(3)0.2s解析(1)滑块由A到D过程，根据

15、动能定理，有：mg(2RR)mgcos37eq f(2R,sin37)00得eq f(1,2)tan370.375(2)若滑块能到达C点，根据牛顿第二定律有mgFNeq f(mvoal(2,c),R)则得vceq r(Rg)2m/sA到C的过程：根据动能定理有mgcos37eq f(2R,sin37)eq f(1,2)mveq oal(2,c)eq f(1,2)mveq oal(2,0)联立解得，v0eq r(voal(2,c)2gR)2eq r(3)m/s所以初速度v0的最小值为2eq r(3)m/s。(3)滑块离开C点做平抛运动，则有xvctyeq f(1,2)gt2由几何关系得：tan3

16、7eq f(2Ry,x)联立得5t23t0.80解得t0.2s10(2018山东济宁一模)如图所示，一根轻弹簧左端固定于竖直墙上，右端被质量m1kg可视为质点的小物块压缩而处于静止状态，且弹簧与物块不拴接，弹簧原长小于光滑平台的长度。在平台的右端有一水平传送带AB长为L12m，与传送带相邻的粗糙水平面BC长为x4m，物块与传送带及水平面BC间的动摩擦因数均为0.3，在C点右侧有一半径为R的光滑竖直半圆弧轨道与BC平滑连接，在半圆弧轨道的最高点F处有一固定挡板，物块撞上挡板后会以原速率反弹回来。若传送带v6m/s的速率顺时针匀速转动，不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失。释放物块，当弹簧储存的

17、能量Ep8J全部转移给物块时，小物块恰能滑到与圆心O等高的E点，g取10m/s2。(1)求物块被弹簧弹出时的速度大小；(2)求半圆弧轨道的半径R；(3)若传送带的速率可调，欲使小物块与挡板只碰一次，且碰后不脱离轨道，求传送带速度的可调范围。答案(1)4m/s(2)0.6m(3)3eq r(6)m/sv2eq r(21)m/s解析(1)物块被弹簧弹出，由能量守恒定律得Epeq f(1,2)mveq oal(2,0)，解得v04m/s(2)若物块在传送带上一直加速运动，设经过传送带获得的速度为v，有v2veq oal(2,0)2gL，解得v2eq r(22)m/s6m/s，所以，物块在传送带上先加速运动后匀速运动，经过传送带获得的速度为v6m/s，从B点到E点，由动能定理得mgxmgR0eq f(1,2)mv2，解得R0.6m(3)设物块在B点的速度为v1时恰