2011--2018年高考物理真題分類匯編19.動能定理

1、第19節(jié)動能定理1.2018年全國卷II、14.如圖，某同學(xué)用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一速度，木箱獲得的動能一定A .小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功解析：木塊在移動過程中有兩個力做功，拉力做正功，摩擦力做負功，根據(jù)動能定理可得:12-mv2 - 0 WF Wf 2則木箱獲得的動能一定小于拉力所做的功，B錯誤A正確;無法比較動能與摩擦力做功的大小，CD錯誤。2. 2016年新課標(biāo)出卷20.如圖，一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面；在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為 m的質(zhì)點P。它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點的過

2、程中，克服摩擦力做的功為W。a,容器對它的支持力大小為N,重力加速度大小為 go設(shè)質(zhì)點P在最低點時，向心加速度的大小為2(mgR W)mRB. a2mgR WmRC. N3mgR 2WRD. N2 mgR WR【答案】AC【解析】質(zhì)點P下滑過程中，重力和摩擦力做功，根據(jù)動能定理可得mgR W gmv2,根據(jù)公式2(mgR W), A正確B錯誤；在最低點重力和支持力的合力充當(dāng)向心力, mR摩擦力水平，不參與向心力，故根據(jù)牛頓第二定律可得N mgR ma,代入可得 N 3mgR 2WRC正確D錯誤。3. 2016年四川卷1.韓曉鵬是我國首位在冬奧會雪上項目奪冠的運動員。他在一次自由式滑雪空中技巧比

3、賽中沿 助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對他做功1900J,他克服阻力做功100J。韓曉鵬在此過程中A.動能增加了 1900JB.動能增加了 2000JC.重力勢能減小了 1900JD.重力勢能減小了 2000J【答案】C【解析】根據(jù)動能定理：動能的增量等于合外力的功，即動能增量為 1900J-100J=1800J,選項AB錯誤；重力做功等于重力勢能的變化量，故重力勢能減少了 1900J,選項C正確，D錯誤；故選Co4. 2013年山東卷16、如圖所示，楔形木塊 abc固定在水平面上，粗糙斜面 ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪，質(zhì)量分別為M、m (M>m

4、)的滑塊，通過不可伸長的輕繩定滑輪連接，輕繩與斜面平行，兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中(A、兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能守恒B、重力對M做的功等于M動能的增加C、輕繩對m做的功等于m機械能的增加D、兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失等于M克服摩擦力做的功答案：CD。解析：由于斜面ab粗糙，兩滑塊組成的系統(tǒng)的機械能不守恒，機械能損失等于M克服摩擦力做的功。故A錯誤，D正確。M物體的動能增量根據(jù)動能定理應(yīng)和 M的合外力的功相等，故 B錯誤。對于m,由于斜面光滑，只有重力和繩子的拉力做功，故輕繩對 m做的功等于m機械能的增加， 故C正確。5. 2011年

5、新課標(biāo)版15. 一質(zhì)點開始時做勻速直線運動，從某時刻起受到一恒力作用。此后，該質(zhì)點的動能可能A. 一直增大B.先逐漸減小至零，再逐漸增大C.先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小D.先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大答：ABD【解析】當(dāng)恒力方向與速度在一條直線上，質(zhì)點的動能可能一直增大，也可能先逐漸減小至零，再 逐漸增大。當(dāng)恒力方向與速度不在一條直線上，質(zhì)點的動能可能一直增大，也可能先逐漸減小至某 一非零的最小值，再逐漸增大。所以正確答案是 ABD。6. 2014年理綜大綱卷19. 一物塊沿傾角為 。的斜坡向上滑動。當(dāng)物塊的初速度為v時，上升的最大高度為H,如圖所示；當(dāng)物塊的初速度為g。V時

6、，上升的最大高度記為 ho重力加速度大小為2物塊與斜坡間的動摩擦因數(shù)和h分別為（2(* 1)tan2gHC. tan2V( 1)tan2gH【解析】根據(jù)動能定理，以速度2mvmg cosH mgH sinv速度上升時有2hmg cos mghsinEk0(A)3. 一小物塊沿斜面向上滑動，然后滑回到原處。物塊初動能為Ek0,與斜面間的動Ek0Ek0Ek0(B)(C)(D)摩擦因數(shù)不變，則該過程中，物塊的動能Ek與位移x關(guān)系的圖線是解析：向上滑動過程中，根據(jù)動能定理:0-Ek0= -(mg+F f)x,同理，下滑過程，由動能定理可得:Ek-0= -(mg-Ff)x,故 C 正確;A、B、D錯誤。

7、2(_v_ 1)tan ,所以 D 2gHh f/28. 2011年理綜山東卷 18.如圖所示，將小球 a從地面以初速度 v。豎直上拋的同時，將另一相同質(zhì)量 的小球b從距地面h處由靜止釋放，兩球恰在 h/2處相遇（不計空氣阻力）。則A.兩球同時落地B.相遇時兩球速度大小相等C.從開始運動到相遇，球 a動能的減少量等于球 b動能的增加量D.相遇后的任意時刻，重力對球a做功功率和對球b做功功率相等h 2一,所以v0 gh，小球a洛地時間ta22h一，g答案：C. . ., 1 c1 c1 C解析：相遇時滿足-gt2 v0t Lgt2 h , -gt2 2221hh22 h2 一 ,因此 A 錯誤；

8、相遇時，Va J2g , Vb2 v；2g-, g22球b落地時間tb 2巴 2州史g gVb 0,所以B錯誤；因為兩球恰在h/2處相遇，說明重力做功的數(shù)值相等，根據(jù)動能定理，球能的減少量等于球 b動能的增加量,C正確；相遇后的任意時刻，球 a的速度始終大于球 b的速度,因此重力對球a做功功率大于對球 b做功功率，D錯誤。9.2015年海南卷4.如圖，一半徑為 R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高；質(zhì)量為 m的質(zhì)點自軌道端點P由靜止開始滑下，滑到最低點Q時，對軌道的正壓力為2mg,重力加速度大小為 g,質(zhì)點自P滑到Q的過程中，克服摩擦力所 做的功為(C )A. 1mgR B. 1mgR43

9、C. 1mgRD. mgR解析：質(zhì)點在 Q點受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力，兩力的合力充當(dāng)向心力，所以有2N mg m, N=2mg,聯(lián)立解得v JgR ,下落過程中重力做功 mgR,根據(jù)動能定理可得 R12mgR Wf -mv ,211解得Wf -1mgR,所以克服摩擦力做功 1mgR,選項C正確。10. 2016年上海卷31. (12分)風(fēng)洞是研究空氣動力學(xué)的實驗設(shè)備。如圖，將剛性桿水平固定在風(fēng)洞內(nèi)距地面高度 H=3.2m處，桿上套一質(zhì)量 m=3kg ,可沿桿滑動的小球。將小球所受的風(fēng)力調(diào)節(jié)為F=15N ,方向水平向左。小球以初速度v0=8m/s向右離開桿端,假設(shè)小球所受風(fēng)力不變，取

10、g=10m/s2。求：(1)小球落地所需時間和離開桿端的水平距離；(2)小球落地時的動能。(3)小球離開桿端后經(jīng)過多少時間動能為78J?【答案】(1) 4.8m(2) 120J(3) 0.24s 或 0.4s【解析】(1)小球在豎直方向做自由落體運動，運動時間為小球在水平方向做勻減速運動，加速度a = = 5m / s2m1 c水平位移 s v0t - at 4.8m0 2(2)由動能定理Ekt Ek0mgH Fs代入數(shù)據(jù)得Ekt 120J123 3)小球離開桿后經(jīng)過時間t的水平位移 s = v0tat21 212由動能te理 Ekmv0mg -gt Fs2 21以曰=78 J,v0=8m/s

11、 和 s v0tat 代入得 125t2-80t+12=02解得 t=0.4s, t2=0.24s11.2016年浙江卷18.如圖所示為一滑草場。某條滑道由上下兩段高均為h,與水平面傾角分別為45。和37。的滑道組成，滑草車與草地之間的動摩擦因數(shù)為。質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑，經(jīng)過上、下兩段滑道后，最后恰好靜止于滑道的底端（不計滑草車在兩段滑道交接處的能量損失，sin37o=0.6,cos37o=0.8 ）。貝U6A.動摩擦因數(shù)一7IB.載人滑草車最大速度為2ghC.載人滑草車克服摩擦力做功為mghD.載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為3 g5【答案】AB【解析】作出滑道簡

12、化示意圖如圖所示，從 A處到C處的過程中，由動能定理有(mgsin 91-科 mgos 0i)hsindh+ (mgsin 歸科 mgos 時s =0，解得產(chǎn)6,選項A正確；到B點時載人滑草車速度最大，從 A處到B處的過程中，由動能定理有h(mgsin 例-科 mgos 91) 12= -mVm，2得vm,選項B正確;7從A處到C處的過程中，克服摩擦力所做的功等于重力勢能減少量2mgh,選項C錯誤;十中、同母一、士1（mgos & mgsin 切 3在下段滑道上的加速度大小a= = -g,選項 D錯誤。m3512.2016年天津卷8、我國高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，和諧號動車組是由動車和

13、拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車。假設(shè)動車組各車廂質(zhì)量均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比，某列動車組由8節(jié)車廂組成，其中第1、5節(jié)車廂為動車，其余為拖車，則該動車組A、啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反B、做勻加速運動時，第 5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用 力之比為3:2C、進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機 時的速度成正比D、與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為1:2【答案】BD【解析】列車啟動時，乘客隨車廂加速運動，加速度方向與車的運動方向相同，故乘客受到車廂的作用力方向與車運動方向

14、相同，選項A錯誤；動車組運動的加速度 a 2F 8kmg kg,則8m 4m對6、7、8節(jié)車廂的整體：f56 3ma 3kmg 0.75F ；對7、8節(jié)車廂的整體：f67 2ma 2kmg 0.5F ；故5、6節(jié)車廂與6、7節(jié)車廂間的作用力之比為 3:2,選項B正確;1 ov2根據(jù)動能定理 一Mv2 kMgs,解得s ，可知進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關(guān)2 2kg閉發(fā)動機時速度的平方成正比，選項C錯誤；8節(jié)車廂有2節(jié)動車時的最大速度為 vm1 -8kmg4Pv1右8下車廂有4下動車時的最大速度為 vm2 ,則1 -,選項D正確；故選 BD.8kmgVm2 213. 2011年上海卷2

15、5.以初速為V。，射程為s的平拋運動軌跡制成一光滑軌道。一物體由靜止開始從軌道頂端滑下，當(dāng)其到達軌道底部時，物體的速率為 ,其水平方向的速度大小為 。答案：gSV0V01 + (v02/gs)2解析：本題考查平拋運動規(guī)律及動能定理。根據(jù)平拋運動規(guī)律，水平方向：S=V0t,式；豎直方向：h = 1gt2,式；平拋運動落地時豎直速度 Vy=gt,式;落地速度與水平方向的夾角為刷足：tan 0= vy,式；vo聯(lián)立解得h =默式；2vo聯(lián)立解得：tan 0=鷲，即cos0= -=°=,式。v024v02+(gS)21當(dāng)物體由靜止開始從軌道頂端滑下到達底端的過程，由動能定理：mgh = 2m

16、vi2,式,聯(lián)立解得到達軌道底部速率vi 一臂,式在軌道底部時水平方向的速度大小為vx=vicosQ式,聯(lián)立解得vx =gSvo>/vo2+ (gS)2弋 1 + (vo2/gs)214.2017年江蘇卷14. (16分)如圖所示，兩個半圓柱 A、B緊靠著靜置于水平地面上，其上有一光滑圓柱C,三者半徑均為 R, C的質(zhì)量為m, A、B的質(zhì)量都為 m,2與地面的動摩擦因數(shù)均為代現(xiàn)用水平向右的力拉A,使A緩慢移動，直至C恰好降到地面.整個過程中B保持靜止.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g.求:(1)未拉A時，C受到B作用力的大小F;: 35 mg(2) C恰好降落到地面時,B受C

17、壓力的水平分力最大F.xmaxB受地面的摩擦力fmg根據(jù)題意fmin Fxmax ,解得m.(3) C下降的高度h(31)R,A的位移x 2( J3 1)R摩擦力做功的大小Wfx2( 31) mgR,根據(jù)動能定理WWf mgh 0 0解得 W (21)( - 31)mgR(2)動摩擦因數(shù)的最小值即in；(3) A移動的整個過程中，拉力做的功 W.解：(1) C受力平衡2Fcos300 mg 解得F15. 2012年理綜北京卷22. (16分)如圖所示,質(zhì)量為 m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運動，經(jīng)距離l后以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上。 已知l=1.4m , v=3.0m/s, m=0

18、.10kg , 物塊與桌面間的動摩擦因數(shù) 月0.25,桌面高h=0.45m.。不計空氣 阻力，重力加速度 g取10m/s2。求(1)小物塊落地點距飛出點的水平距離s;(2)小物塊落地時的動能Ek；(3)小物塊的初速度大小V。1.0,解析：(1)小物塊洛地所用時間為t,有g(shù)t2h2t 2h 2 S,50.3s,g 10小物塊落地點距飛出點的水平距離 s vt 3 0.3 0.9 m(2)根據(jù)機械能守恒，小物塊落地時的動能為L 12.1Ek mv0 mgh 0.10 9 0.10 10 0.45 0.90J 2211(3)在桌面上滑行過程中根據(jù)動能定理有Wfmv2 1mv； mgl22則 v0,

19、v2 2 gl 9 2 0.25 10 1.4 4.0 m/s16. 2012年物理江蘇卷14. (16分)某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固 定的槽內(nèi)移動，與槽間的滑動摩擦力恒為f.輕桿向右移動不超過l時，裝置可安全工作。為m的小車若以速度v0撞擊彈簧，將導(dǎo)致輕桿向右移動 -.輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動4摩擦力，且不計小車與地面的摩擦。.v'和撞擊速度v的關(guān)系.kx 且F f(1)若彈簧的勁度系數(shù)為 k,求輕桿開始移 動時，彈簧的壓縮量 x；(2)求為使裝置安全工作，允許該小車撞擊的最大速度vm；(3)討論在裝置安全工作時，該小車彈回速

20、度解：(1)輕桿開始移動時，彈簧的彈力 F解得x k(2)設(shè)輕桿移動前小車對彈簧所做的功為W,則小車從撞擊到停止的過程中，動能定理l12 一小車以v0撞擊彈黃時f.一 W 0 mv04212-小車以vm撞擊彈簧時fl W 0 - mvm2解得vmv023 fl2m12(3)設(shè)輕桿恰好移動時，小車撞擊速度為v1 ,_mv12 W 2由解得Vi . Vo2fl2m2 flv v Vo時，v' v2m2 fl2vo vvo2m3 fl2m時，v2 flvo一2m17. 2012年理綜福建卷 21. (19分)如圖，用跨過光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動力的小船沿直線拖向岸邊。已知拖動纜繩的

21、電動機功率恒為P,小船的質(zhì)量為 m,小船受到的阻力大小恒為f,經(jīng)過A點時的速度大小為 v°,小船從A點沿直線加速運動到 B點經(jīng)歷時間為t1, A、B兩點間距離為d,纜繩質(zhì)量忽略不計。求:(1)小船從A點運動到B點的全過程克服阻力做的功W1；(2)小船經(jīng)過B點時的速度大小v1；(3)小船經(jīng)過B點時的加速度大小a。ABd(1) W FS fd(2)必2 Pt fd 2v。(3) aPjm2v2 2m(Pt fd)(1)小船從A點到達B點，受到的阻力恒為f,其克服阻力做的功為：W FS fd1 2 mvA2Pt1 fd1 c(2)從A到B由動能定理可知： -mv2 2解得:2 Pt1 fd

22、 2v。(3)設(shè)小船經(jīng)過B點時繩的拉力大小為 F,繩與水平方向夾角為 Q電動機牽引繩的速度大小為u,貝U P=Fu由牛頓第二定律有F cos fma解得a 2 2m v02m(Pt1 fd)18. 2015年理綜浙江卷23.如圖所示，用一塊長 Li=1.0m的木板在墻和桌面間架設(shè)斜面，桌面高H=0.8m,長L2=1.5m。斜面與水平桌面的傾角?？稍?60°間調(diào)節(jié)后固定。將質(zhì)量 m=0.2kg的小物塊從斜面頂端靜止釋放，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)禺=0.05,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)22,忽略物塊在斜面與桌面交接處的能量損失。(重力加速度g取10m/s2;最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(1)求。角增大到多少時，物塊能從斜面開始下滑；(用正切值表示)(2)當(dāng)。增大到37°時，物塊恰能停在桌面邊緣，求物塊與桌面間的動摩擦因數(shù) (已知sin37 = 0.6, cos37 =0.8)(3)繼續(xù)增大。角，發(fā)現(xiàn)0=53。時物塊落地點與墻面的距離最大，求此最大距離Xm答案：(