2020届高考物理二轮复习能量与动量微专题突破：动能定理.doc

动能定理1、滑雪运动深受人民群众的喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( )A.所受合外力始终为零B.所受摩擦力大小不变C.合外力做功一定为零D.机械能始终保持不变2、从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面.忽略空气阻力,该过程中小球的动能与时间t的关系图象是( )A. B. C. D. 3、如图,光滑固定斜面的倾角为30,甲、乙两物体用不可伸长的轻绳相连,保持静止状态,开始时甲、乙离地高度相同。剪断轻绳,则在乙落地前瞬间( )A.甲、乙加速度大小之比为1:1B.甲、乙速度大小之比为1:1C.甲、乙动量大小之比为1:1D.甲、乙动能大小之比为1:14、如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部C点时的动能分别为和和，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为和，则()A BC D5、如图所示,质量为m的物体,通过细绳在汽车的牵引下由静止开始运动,当物体上升h髙度时,汽车的速度为v,细绳与水平面间的夹角为,此后汽车做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )A.汽车速度为v时,物体的速度大小为B.汽车匀速后,绳对物体的拉力与物体的重力等大C.汽车速度达到v时,绳子拉力对物体做的功为D.汽车速度达到v时,绳子拉力对物体做的功为6、如图所示,在不计摩擦力时小球从高 h处自由滚下进入竖直半圆环轨道,半圆环轨道半径为R,轨道连接处平滑,重力加速度为g，则下列说法中正确的是( )A.当时,小球一定能通过环顶B.当时,小球一定在上半环某处脱离轨道C.只要小球能通过环顶,小球在环顶与环底的压力差一定为D.只要小球能通过环顶,小球在环底的最小加速度大小必为7、质量为的小球以初动能从地面竖直向上抛出,已知上程中动能、重力势能中的某一个与其上升高度之间的关系(以地面为零势能, 表示上升的最大高度,图中坐标数据中的值为常数且满足),则由图可知,下列结论正确的是( )A.表示的是动能随上升高度的图象,表示的是重力势能随上升高度的图象B.上升过程中阻力大小恒定且C.上升高度时,重力势能和动能不相等D.上升高度时,动能与重力势能之差为8、质量为m的汽车在平直公路上以初速度开始加速行驶，经时间t前进距离s后，速度达到最大值。设该过程中发动机的功率恒为P，汽车所受阻力恒为f，则在这段时间内发动机所做的功为（ ）A.PtB.C.D.9、2022年冬奥会由北京和张家口承办,滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示,质量不相等的甲、乙两名滑雪运动员分别乘两个完全相同的滑雪橇由O点分别沿坡度不同的都可看做斜面的轨道滑下(初速度为零),最后停在水平雪面上。设滑雪运动员保持一定坐姿,滑雪橇和雪面间的动摩擦因数处处相同。不计滑雪橇在处的能量损失,重力加速度的大小为g。下列说法中正确的是( )A.滑雪运动员甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程 B.滑雪运动员甲在D点的动能一定大于乙在E点的动能C.滑雪运动员甲在D点的速率一定大于乙在E点的速率D.滑雪运动员甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行的水平位移10、如图所示，固定斜面AD上有B、C两点，且，小滑块以初动能从A点出发，沿斜面向上运动.若整个斜面AD光滑，则滑块到达D位置速度恰好为零，而后下滑.现斜面AB部分与滑块间有处处相同的摩擦，BD部分仍无摩擦，则滑块恰好滑到C位置速度为零，然后下滑，那么滑块下滑到（）A.位置B时的动能为B.位置B时的动能为C.位置A时的动能为D.位置A时的动能为11、如图所示，离地H高处有一个质量为m的物体，给物体施加一个水平方向的作用力F，已知F随时间的变化规律为：(以向左为正，、k均为大于零的常数)，物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为，且时，物体从墙上静止释放，若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当物体下滑后脱离墙面，此时速度大小为，最终落在地面上。则下列关于物体的说法，正确的是( )A. 当物体沿墙壁下滑时，物体先加速再做匀速直线运动B. 物体与墙壁脱离的时刻为C. 物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一条直线D. 物体克服摩擦力所做的功为12、如图所示,在倾角为的斜面上,轻质弹簧一端固定于斜面底端,另一端与质量为M的平板A连接,一个质量为m的物体B靠在A的右侧,与斜面间的动摩擦因数均为.开始时用手按住物体B使弹簧处于压缩状态,现放手,使A和B一起沿斜面向上运动,运动距离为L时,A和B达到最大速度v,则以下说法正确的是( )A.A和B达到最大速度v时,弹簧处于自然长度B.若运动过程中A和B能够分离,则A和B恰好分离时,二者加速度大小均为C.从放手到A和B达到最大速度v,弹簧对A所做的功等于D.从放手到A和B达到最大速度v,B受到的合外力对它做的功等于13、如图所示,在高出水平地面的光滑平台上放置一质量、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度且表面光滑,左段表面粗糙。在最右端放有可视为质点的物块B,其质量。B与A左段间动摩擦因数。开始时二者均静止,现对A施加水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离。(取)求:(1)B离开平台时的速度。(2)B从开始运动到刚脱离A时, B运动的时间和位移。(3)A左端的长度。14、如图,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边.已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质量为m,小船受到的阻力大小恒为,经过A点时的速度大小为,小船从A点沿直线加速运动到点B经历时间为,A、B两点间距离为d,缆绳质量忽略不计.求:（1）小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功;（2）小船经过B点时的速度大小;（3）小船经过B点时的加速度大小a.15、如图所示，一质量为m=1.5 kg的滑块从倾角为370的斜面上自静止开始滑下，滑行距离s=10 m后进入半径为R=9 m的光滑圆弧AB,其圆心角，然后水平滑上与平台等高的小车.已知小车质量为M=3.5 kg，滑块与斜面及小车表面的动摩擦因数0.35,小车足够长，取g=10.求：（1）滑块在斜面上的滑行时间及到达A点的速度大小；（2）滑块脱离圆弧末端B点前轨道对滑块的支持力大小；（3）当小车开始匀速运动时，小车运动的距离及滑块在车上滑行的距离 答案以及解析1答案及解析：答案：C解析：运动员做匀速圆周运动,所受合外力指向圆心,A项错误;由动能定理可知,合外力做功一定为零,C项正确;运动员所受滑动摩擦力大小随运动员对滑道压力大小的变化而变化,B项错误;运动员动能不变,重力势能减少,所以机械能减少,D项错误。 2答案及解析：答案：A解析：设小球抛出瞬间的速度大小为,抛出后,某时刻t小球的速度,故小球的动能,结合数学知识知,选项A正确。 3答案及解析：答案：C解析：剪断轻绳,甲加速度为,乙加速度为g,加速度之比为1:2,A项错误；由可得,速度之比为1:2,B项错误；由平衡条件可知,动量大小之比为1:1,C项正确；动能大小之比为1:2,D项错误。 4答案及解析：答案：B解析：设斜面的倾角为，斜面的底边长为x，则下滑过程中克服摩擦力做的功为，所以两种情况下克服摩擦力做的功相等又由于B的高度比A低，所以由动能定理可知，故选B. 5答案及解析：答案：C解析：物体上升h高度时，将汽车的速度沿细绳方向和垂直细绳方向分解，则沿细绳方向速度为，从这以后v恒定，但逐渐减小.物体仍做加速运动.绳对物体的拉力大于物体重力，AB错误;对物体的运动过程.根据动能定理得，所以绳子拉力对物体做的功为，C正确，D错误。 6答案及解析：答案：ABC解析：通过环顶的临界情况为，解得,在整个过程中根据动能定理得,解得，所以当时，小球一定能通过环.顶，故A正确。当时，根据机械能守恒知，小球一定能越过圆环，所以当时，小球一定在上半环某处脱离轨道，故B正确。在环顶有，在环底有，根据动能定理得，联立三式解得，故C正确。当小球恰好通过环顶时，根据动能定理，由得，则小球在环底的最小加速度大小为，故D错误。 7答案及解析：答案：D解析：根据动能定理有,得可见是减函数,由图象表示,重力势能为,与成正比,由图象表示,选项A错误;从图象可知,重力势能、动能随着高度的变化成线性关系,故合力恒定,受到的阻力大小恒定,由功能关系可知,从抛出到最高点的过程中,机械能的减少量等于阻力做的功的大小,由图象可知,且由动能定理可知,解得,选项B错误;当高度时,动能为,又由,联立解得 ,重力势能为,所以在此高度时,物体的重力势能和动能相等,选项C错误;当上升高度时,动能为,重力势能为,则动能与重力势能之差为,选项D正确. 8答案及解析：答案：ABD解析：A.由于发动机功率恒定，则经过时间t，发动机所做的功为：故选项A符合题意.B.当速度达到最大值时，由，所以汽车的牵引力在这段时间内做功也等于故选项B符合题意.CD. 汽车从速度到最大速度过程中，由动能定理可知：解得：故选项D符合题意，选项C不符合题意. 9答案及解析：答案：AC解析：设甲在水平雪面上的位移为s，斜面长度为L，高度为h,斜面所对应的水平位移为x,料面与水平雪面的夹角为，动摩擦因数为，对甲从斜面下滑至停止这一过程由动能定理得，即，整理得，而即为甲运动的水平位移，可见它是一个与倾角无关的量，即对甲、乙来说，其水平位移是相等的，故甲和乙是停在水平雪面同一点上。由数学几何关系可知甲的总路程大于乙的总路程，故A正确，D错误。设甲下滑到料面末端的速度为v，对甲从料面下滑至末端由动能定理得，可知滑雪运动员到斜面末端的动能与夹角及质量有关，由于不知道甲、乙质量关系，所以无法判断动能大小，故B错误。从甲的动能定理表达式可以整理得到，可知速率只与夹角有关，故甲在料面末端的速率大于乙在斜面末端的速率，故C正确。 10答案及解析：答案：AD解析：设斜面高度为h.滑块与AB 部分的摩擦力为f.斜面光滑上滑时.由动能定理有，AB部分有摩擦时滑块的上滑过程由动能定理有.从C开始滑回B、A的过程同理有.解得.选项 BC 错误，AD 正确. 11答案及解析：答案：BD解析：A、竖直方向上，由牛顿第二定律有：，随着F减小，加速度a逐渐增大，做变加速运动，当时，加速度增大到重力加速度g，此后物块脱离墙面，故A错误。B、当物体与墙面脱离时F为零，所以，解得时间，故B正确C、物体脱离墙面时的速度向下，之后所受合外力与初速度不在同一条直线上，所以运动轨迹为曲线。故C错误。D、物体从开始运动到脱离墙面F一直不做功，由动能定理得：，物体克服摩擦力所做的功故D正确。 12答案及解析：答案：BD解析：A和B达到最大速度v时,A和B的加速度应该为零,对组成的整体,由平衡条件知,所以此时弹簧处于压缩状态,选项A错误;A和B恰好分离时,间的弹力为0,对B受力分析,由牛顿第二定律知,沿斜面方向有,得,同理可知,的加速度相同,选项B正确;从放手到A和B达到最大速度v,对于组成的整体,根据动能定理得,弹簧对A做的功,选项C错误;从放手到A和B达到最大速度v,对于B,根据动能定理得B受到的合外力对它做的功,选项D正确. 13答案及解析： 答案：(1) (2) (3) 解析：(1) B离开平台做平抛运动,竖直方向有,水平方向有,由式解得代入数据求得.(2)设B的加速度为,由牛顿第二定律和运动学知识得,;联立式,代入数据解得, .(3)设B刚开始运动时A的速度为,由动能定理得,设B运动时A的加速度为,由牛顿第二定律和运动学知识有,;联立式,代入数据解得. 14答案及解析：答案(1)(2)(3)解析：(1)小船从A点运动到B点克服阻力做的功: (2)小船从A点运动到B点,电动机牵引绳对小船做的功: 由动能定理有 联立式解得 (3)设小船经过B点时绳的拉力大小为 F,绳与水平方向夹角为,电动机牵引绳的速度大小为v,拉力F和速度分别按效果分解如图所示.则 由牛顿第二定律有 联立式解得 15答案及解析：答案：(1) 8m/s(2) (3)10m解析：(1)滑块在斜面上的滑行加速度a， 由牛顿第二定律，有，解得，到达A点的速度大小=8m/s，（2）滑块在圆弧AB上运动过程，由动能定理，由牛顿第二定律，有 ，解得轨道对滑块的支持力，（3）滑块在车上滑行时的加速度 m/s2，小车的加速度 m/s2 ，小车与滑块达到共同速度时小车开始匀速运动, 满足，解得，小车运动的距离m ，滑块运动的距离 m，所以，滑块在车上滑行的距离m 。