專題四-動能定理的綜合應用(含2014年模擬題)(共8頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專題四動能定理的綜合應用1. (2014·浙江聯(lián)考)用水平力F拉一物體，使物體在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運動，t1時刻后撤去拉力F，物體做勻減速直線運動，到t2時刻停止，其v-t圖象如圖所示，且>.若拉力F做的功為W1，平均功率為P1;物體克服摩擦阻力Ff做的功為W2，平均功率為P2，則下列選項中正確的是()A. W1>W2，F(xiàn)=2Ff B. W1=W2，F(xiàn)>2FfC. P1<P2，F(xiàn)>2Ff D. P1=P2，F(xiàn)=2Ff2. (2014·全國)一物塊沿傾角為的斜坡向上滑動.當物塊的初速度為v時，上升的最大高度

2、為H，如圖所示;當物塊的初速度為時，上升的最大高度為h，重力加速度為g.則物塊與斜坡間的動摩擦因數(shù)和h分別為()A. tan 和 B. tan 和 C. tan 和D. tan 和3. (多選)(2014·常州一中)一滑塊在粗糙水平地面上，受到的水平拉力F隨時間t的變化關系如圖甲所示，速度v隨時間t的變化關系如圖乙所示，重力加速度取g=10 m/s2.則()A. 第1 s末滑塊所受摩擦力f的大小為4 NB. 滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)=0.4C. 14 s內(nèi)，力F對滑塊做功為48 JD. 14 s內(nèi)，摩擦力對滑塊做功為-16 J4. (2014·揚州一模)如圖所示，半徑為R

3、的半球形碗固定于水平地面上，一個質(zhì)量為m的物塊從碗口沿內(nèi)壁由靜止滑下，滑到最低點時速度大小為v，物塊與碗之間的動摩擦因數(shù)恒為，則下列說法中正確的是()A. 在最低點時物塊所受支持力大小為mgB. 整個下滑過程中物塊所受重力的功率一直增大C. 物塊在下滑至最低點過程中動能先增大后減小D. 整個下滑過程中摩擦力對滑塊做功mgR-mv25. 質(zhì)量為m的物體以一定的初速度從離地面高h處平拋后，沿切線飛入光滑豎直的圓形軌道，恰好通過軌道的最高點.已知軌道與地面相切且半徑為R，重力加速度為g.則()A. 物體在最高點的速度為0B. 物體在軌道最低點受到軌道的彈力為5mgC. 物體平拋的初動能為mgRD.

4、物體平拋的初速度為6. (多選)(2014·宿揚泰通二模)汽車手要駕駛一輛汽車飛越寬度為d的河流.在河岸左側建起如圖所示高為h、傾角為的斜坡，車手駕車從左側沖上斜坡并從頂端飛出，接著無碰撞地落在右側高為H、傾角為的斜坡上，順利完成了飛越.已知h>H，當?shù)刂亓铀俣葹間，汽車可看做質(zhì)點，忽略車在空中運動時所受的空氣阻力.根據(jù)題設條件可以確定()A. 汽車在左側斜坡上加速的時間tB. 汽車離開左側斜坡時的動能EkC. 汽車在空中飛行的最大高度HmD. 兩斜坡的傾角滿足<7. 如圖所示，光滑水平面AB與豎直面上的半圓形固定導軌在B點銜接，導軌半徑為R.一個質(zhì)量為m的靜止物塊(可

5、看成質(zhì)點)在A處壓縮一輕質(zhì)彈簧(物塊與彈簧不黏連)，若把物塊釋放，則其在彈力的作用下獲得一個向右的速度，當它經(jīng)過B點(物塊已經(jīng)與彈簧分開)進入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的7倍，之后沿導軌向上運動恰能通過半圓的最高點C，不計空氣阻力.求:(1) 物塊經(jīng)過B點時速度vB的大小.(2) 初始時被壓縮彈簧的彈性勢能.(3) 物塊從B至C過程中克服阻力所做的功.8. (2014·南通一模)如圖所示，半徑r=0.80m的光滑金屬半球殼ABC與水平面在C點連接，一質(zhì)量m=0.10kg的小物塊在水平面上距C點s=1.25m的D點，以不同的初速度向C運動.O點是球心，D、C、O三點在同一直線上，物塊

6、與水平面間的動摩擦因數(shù)=0.20，取g=10m/s2.(1) 若物塊運動到C點時速度為零，恰好沿球殼滑下，求物塊滑到最低點B時對球殼的壓力大小.(2) 若物塊運動到C點水平飛出，恰好落在球殼的最低點B，求物塊在D點時的初速度大小. (3) 通過分析判斷小物塊能否垂直撞擊球殼.專題四動能定理的綜合應用1. B解析:由動能定理可得W1-W2=0,解得W1=W2.由圖象可知,撤去拉力F后的運動時間大于水平力F作用的時間,所以F>2Ff,選項A、D錯誤,B正確;由于摩擦阻力作用時間一定大于水平力F的作用時間,所以P1>P2,選項C錯誤.2. D解析:根據(jù)動能定理有-mgH-mg=0-mv2

7、,得=tan ,故選項A、C錯誤;當物塊的初速度為時,有-mgh-mg=0-m,解得h=,故選項B錯誤,選項D正確.3. ABC解析:前2 s內(nèi)拉力較小,物體靜止,第1 s末滑塊所受摩擦力f的大小等于拉力大小,即為4 N,選項A正確;根據(jù)圖乙可知,滑塊在4 s后做勻速直線運動,拉力F等于滑動摩擦力f,f=mg=8 N,24 s內(nèi),F2-f=ma,可得m=2 kg,=0.4,選項B正確;前2 s內(nèi),力F不做功,摩擦力也不做功,24 s內(nèi),位移x=4 m,力F對滑塊做功為W=Fx=48 J,摩擦力對滑塊做功為Wf=-fx=-32 J,選項C正確,D錯誤.4. C解析:物塊在最低點時遵守圓周運動的規(guī)

8、律,物塊所受支持力與重力的合力充當向心力,即F支-mg=,故F支>mg,A錯;初始時速度為零,功率為零,最低點時物塊的重力方向與速度方向垂直,功率為零,所以物塊所受重力的功率先增大后減小,B錯;整個下滑過程由動能定理有mgR+Wf=mv2-0,即Wf=mv2- mgR,D錯;故C對.5. D解析:物體恰好通過軌道的最高點時有mg=m,最高點速度為v0=,故A錯誤;物體從最低點到最高點過程中由機械能守恒定律得mg·2R=mv2-m,在最低點由牛頓第二定律得N-mg=m,聯(lián)立以上各式解得N=6mg,故B錯誤;物體以一定的初速度從離地面高h處平拋直至沿切線飛入光滑豎直的圓形軌道到達最

9、低點的過程中由動能定理得mgh=mv2-mv,聯(lián)立解得平拋初速度為v'0=,初動能為mgR-mgh,故C錯誤,D正確.6. CD解析:汽車在左側斜坡上運動時受到重力、支持力、摩擦力,由于摩擦力與重力的關系未知,所以汽車運動的加速度未知,則加速的時間無法求解,選項A錯誤;汽車的質(zhì)量未知,所以汽車離開左側斜坡時的動能無法確定,選項B錯誤;汽車在空中運動時所受空氣阻力不計,水平方向的分速度保持不變,設汽車離開h高度處時的速度大小為v1,落在H高度處時的速度大小為v2,在空中時水平方向的速度為v0,則有v1cos =v0,v2cos =v0,因為h>H,所以v1<v2,所以<

10、,選項D正確;在空中汽車的機械能守恒,有mg(h-H)=m-m=m-m,且·v0+·v0=d,聯(lián)立可確定Hm,選項C正確;選擇CD項.7. (1) (2) 3mgR(3) mgR解析:(1) 物塊進入半圓導軌B點瞬間的速度為vB,物塊在B點時有N=7mg,N-mg=m.解得物塊經(jīng)過B點時速度的大小vB=.(2) 物塊從A到B的過程,由動能定理W=m-0,W=Ep.解得Ep=3mgR.(3) 物塊到達C點時的速度為vC,物塊在C點mg=m.物塊從B到C的過程,由動能定理得-mg·2R-Wf=m-m.解得物塊從B到C過程中克服阻力做的功為Wf=mgR.8. (1) 3 N(2) 3 m/s(3) 不能解析:(1) 設物塊滑到最低點B時的速度為vB,受到球殼的支持力為NB,則由機械能守恒定律有mgr=m.由牛頓第二定律有NB-mg=m.解得NB=3mg=3.0N.根據(jù)牛頓第三定律可知,小球在B點對球殼的壓力為3N.(2) 設物塊從C飛出時的速度為vC,則豎直方向有r=gt2.水平方向有r=vCt.對DC段根據(jù)動能定理有-mgs=m-m.代入數(shù)據(jù)得v0=3.0m/s.(