高中物理 加强练习第六章　60.动能定理的应用(A)

60.动能定理的应用(A)(分值：35分)1、2题每题6分1.(多选)(2025·安徽合肥市模拟)如图所示，物块从倾角为θ的斜面顶端A点自由滑下，在水平地面的B点停止。已知斜面与地面材料相同，且平滑连接，A点的高度为h，A、B两点的水平距离为x，重力加速度为g。则下列说法正确的是()A.物块和斜面之间的动摩擦因数为tanθB.物块和斜面之间的动摩擦因数为hC.物块在水平面上的加速度大小为hxD.要使物块能从B点返回A点，则物块在B点获得的动能至少为2mgh答案BCD解析对物块运动的全过程分析，根据动能定理得mgh-μmgcosθ·hsinθ-μmg·x-htanθ=0，可得μ=hx，故A错误，B正确；物块在水平面上的加速度a=μmgm=hgx，故C正确；要使物块能从B点返回A点，根据动能定理得-mgh-μmgcosθ·hsinθ-μmg·x-htanθ=0-EkB，又mgh-μmgcosθ·2.如图所示，一个可视为质点的滑块从高H=12m处的A点由静止沿光滑的轨道AB滑下，进入半径为r=4m的竖直圆环，圆环内轨道与滑块间的动摩擦因数处处相同，当滑块到达圆环顶点C时，滑块对轨道的压力恰好为零，滑块继续沿CFB滑下，进入光滑轨道BD，且到达高度为h到D点时速度为零，则h的值可能为(重力加速度大小g取10m/s2)()A.8m B.9m C.10m D.11m答案B解析滑块到达圆环顶点C时对轨道的压力恰好为零，由牛顿第二定律得mg=mvC2r，则速度vC=gr，设滑块在BEC段上克服摩擦力做的功为W1，由动能定理得mg(H-2r)-W1=12mvC2，则W1=mg(H-2r)-12mvC2=mgH-52r，滑块在CFB段克服摩擦力做的功W2满足0<W2<W1，从C到D过程中，由动能定理得-mg(h-2r)-W2=-12mvC2，则W2=-mg(h-2r3.(10分)(2024·广东佛山市二模)“路亚”是一种钓鱼方法，用这种方法钓鱼时先把鱼饵通过鱼线收到鱼竿末端，然后用力将鱼饵甩向远处。如图所示，钓鱼爱好者在a位置开始甩竿，鱼饵被甩至最高点b时迅速释放鱼线，鱼饵被水平抛出，最后落在距b水平距离s=16m的水面上。已知开始甩竿时鱼竿与竖直方向成53°角，鱼饵的质量为m=0.02kg。甩竿过程竿可视为在竖直平面内绕O点转动，且O离水面高度h=1.6m、到鱼竿末端鱼饵的距离L=1.6m。鱼饵从b点抛出后，忽略鱼线对其作用力和空气阻力，重力加速度g取10m/s2，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：(1)(5分)鱼饵在b点抛出时的速度大小；(2)(5分)从a到b的甩竿过程，鱼竿对鱼饵做的功W。答案(1)20m/s(2)4.128J解析(1)鱼饵被甩至最高点b时迅速释放鱼线，鱼饵被水平抛出，根据平抛运动的规律可得s=vbt，L+h=12gt联立解得t=0.8s，vb=20m/s(2)从a到b的甩竿过程，根据动能定理可得W-mgL(1-cos53°)=12m解得鱼竿对鱼饵做的功为W=4.128J。4.(13分)有一水平足够长的传送带，以v0=5m/s的速度沿顺时针方向匀速运转，传送带右端平滑连接了一个倾角为37°的粗糙斜面，物块与斜面、物块与传送带之间的动摩擦因数μ均为0.5；现将一质量m=1kg的物块轻放在距离传送带最右端L=7.5m处，已知sin37°=35，cos37°=45，g取10m/s(1)(5分)该物块从初始位置到第一次经过传送带最右端时所用的时间t；(2)(4分)该物块从初始位置到第一次经过传送带最右端的全过程中产生的热量；(3)(4分)物块最终在斜面上走过的总路程。答案(1)2s(2)12.5J(3)258解析(1)物块轻放上传送带后做匀加速直线运动，设物块的加速度为a，根据牛顿第二定律可知μmg=ma，解得a=μg物块加速到与传送带共速所走过的位移为x=v解得x=2.5m<7.5m匀加速运动所用的时间为t1=v物块与传送带共速后保持匀速，物块匀速运动所用的时间为t2=L所以该物块从初始位置到第一次经过传送带最右端时所用的时间为t=t1+t2解得t=2s(2)物块在传送带上运动的过程中物块和传送带之间的相对位移为Δx=v0t1-x所以该过程产生热量为Q=μmgΔx解得Q=12.5J(3)小物块以v0第一次冲上斜面后再次回到最底端时速度v1的大小小于v0，在足够长传送带上运动