2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第五章能量和運(yùn)動(dòng)課時(shí)作業(yè)15動(dòng)能動(dòng)能定理

課時(shí)作業(yè)（十五）動(dòng)能、動(dòng)能定理[基礎(chǔ)小題練]1．(2018·廣東六校聯(lián)考)北京獲取2022年冬奧會(huì)舉辦權(quán)，冰壺是冬奧會(huì)的競(jìng)賽項(xiàng)目．將一個(gè)冰壺以必定初速度推出后將運(yùn)動(dòng)一段距離停下來(lái)．換一個(gè)資料同樣、質(zhì)量更大的冰壺，以同樣的初速度推出后，冰壺運(yùn)動(dòng)的距離將( )A．不變B．變小C．變大D．沒(méi)法判斷【分析】冰壺在冰面上以必定初速度被推出后，在滑動(dòng)摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，12v2依據(jù)動(dòng)能定理有－μmgs＝0－2mv，得s＝2μg，兩種冰壺的初速度相等，資料同樣，故運(yùn)動(dòng)的位移大小相等．應(yīng)選A.【答案】A如下圖，兩質(zhì)量均為m＝1kg的小球1、2(可視為質(zhì)點(diǎn))用長(zhǎng)為L(zhǎng)＝1.0m的輕質(zhì)桿相連，水平置于圓滑水平面上，且小球1恰巧與圓滑豎直墻壁接觸，現(xiàn)使勁F豎直向上拉動(dòng)小球1，當(dāng)桿與豎直墻壁夾角θ＝37°時(shí)，小球2的速度大小v＝1.6m/s，sin37°＝0.6，＝10m/s2，則此過(guò)程中外力F所做的功為()gA．8JB．8.72JC．10JD．9.28J【分析】當(dāng)桿與豎直墻壁夾角θ＝37°時(shí)，設(shè)小球1的速度為v，將小球1、2的速1度沿桿方向和垂直桿方向分解，則有vcos37°＝vcos53°，因此v＝3，取411兩小球和輕質(zhì)桿為整體，則由動(dòng)能定理知F－1212cos37°＝1＋，聯(lián)立并代入數(shù)值得WmgL2mv2mvWF＝10J，C對(duì)．【答案】C3．兩輛汽車(chē)在同一平直路面上行駛，它們的質(zhì)量之比m1∶m2＝1∶2，速度之比v1∶v2＝2∶1.當(dāng)兩車(chē)急剎車(chē)后，甲車(chē)滑行的最大距離為l1，乙車(chē)滑行的最大距離為l2，設(shè)兩車(chē)與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，不計(jì)空氣阻力，則()A．l∶l2＝1∶2B．l∶l＝1∶1112C．l1∶l2＝2∶1D．l1∶l2＝4∶111212【分析】由動(dòng)能定理，對(duì)兩車(chē)分別列式－μm1gl1＝0－2m1v1，－μm2gl2＝0－2m2v2，聯(lián)立得l1∶l2＝4∶1，故D正確．【答案】D4.半徑為R的圓滑半球固定在水平面上，現(xiàn)用一個(gè)方向與球面一直相切的拉力F把質(zhì)量為m的小物體(可看作質(zhì)點(diǎn))沿球面從A點(diǎn)遲緩地挪動(dòng)到最高點(diǎn)B，在此過(guò)程中，拉力做的功為( )A．πFRB．πmgRπC.2mgRD．mgR【分析】拉動(dòng)物體的力為變力，故A錯(cuò)；遲緩運(yùn)動(dòng)可以為速度為0，由動(dòng)能定理得WF－mgR＝0，因此WF＝mgR，故D對(duì)．【答案】D5．如圖甲所示，靜止于圓滑水平面上的小物塊，在水平拉力F的作用下從坐標(biāo)原點(diǎn)O開(kāi)始沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)隨物塊所在地點(diǎn)坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，圖線(xiàn)右半部分為四分之一圓弧，則小物塊運(yùn)動(dòng)到2x0處時(shí)的動(dòng)能可表示為( )A．0B．Fmaxx0C.2Fx(1＋π)D．2Fx21max01max01＋π【分析】題中F-x圖象與橫坐標(biāo)圍成的面積等于拉力做功的大小，由圖象可得出W＝1max01＋πk1max01＋π2Fx2，依據(jù)動(dòng)能定理得E＝W＝2Fx2，選項(xiàng)D正確．【答案】D如下圖，固定斜面AD上有B、C兩點(diǎn)，且AB＝BC＝CD，小滑塊以初動(dòng)能Ek0從A點(diǎn)出發(fā)，沿斜面向上運(yùn)動(dòng)．若整個(gè)斜面AD圓滑，則滑塊抵達(dá)D地點(diǎn)速度恰巧為零，爾后下滑．若斜面AB部分與滑塊間有摩擦力，其余部分BD無(wú)摩擦力，則滑塊恰巧滑到C地點(diǎn)速度為零，而后下滑，那么滑塊下滑到( )2Ek0A．地點(diǎn)B時(shí)的動(dòng)能為3Ek0B．地點(diǎn)B時(shí)的動(dòng)能為2Ek0C．地點(diǎn)A時(shí)的動(dòng)能為2Ek0D．地點(diǎn)A時(shí)的動(dòng)能為3【分析】設(shè)斜面長(zhǎng)為3x、高為3h，若斜面圓滑，滑塊由底端運(yùn)動(dòng)到頂端過(guò)程中，－mg·3h＝0－Ek0；若AB部分粗拙，其余部分圓滑，滑塊由底端A滑到地點(diǎn)C過(guò)程中，－Ff·x1－mg·2h＝0－Ek0，滑塊由C滑到B過(guò)程中，mgh＝EkB，聯(lián)立得EkB＝3Ek0，滑塊由C滑到A過(guò)Ek0程中，mg·2h－Ff·x＝EkA，聯(lián)立得EkA＝3，A、D正確．【答案】AD[創(chuàng)新導(dǎo)向練]7．體育運(yùn)動(dòng)——?jiǎng)幽芏ɡ碓诨尺\(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用在新疆旅行時(shí)，最刺激的莫過(guò)于滑沙運(yùn)動(dòng)．某人坐在滑沙板上從沙坡斜面的頂端由靜止沿直線(xiàn)下滑到斜面底端時(shí)，速度為2v0，設(shè)人下滑時(shí)所受阻力恒定不變，沙坡長(zhǎng)度為L(zhǎng)，斜面傾角為α，人的質(zhì)量為m，滑沙板質(zhì)量不計(jì)，重力加快度為g，則( )A．若人在斜面頂端被其余人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，則人抵達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小為3v0B．若人在斜面頂端被其余人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，則人抵達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小為5v022mv0C．人沿沙坡下滑時(shí)所受阻力Ff＝mgsinα－LD．人在由靜止下滑過(guò)程中重力功率的最大值為2mgv0【分析】3對(duì)人進(jìn)行受力剖析如下圖，依據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有：(2v0)222＝－0＝2aL，v1－v0122aL，可解得：v1＝5v0，因此選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；依據(jù)動(dòng)能定理有：mgLsinα－FfL＝2m(2v0)，22可解得f＝sinmv0m＝20sinα，選項(xiàng)Dα－，選項(xiàng)C正確；重力功率的最大值為FmgLPmgv錯(cuò)誤．【答案】BC8．方法遷徙——利用a-t圖象中的“面積”表示速度變化量解決動(dòng)能定理有關(guān)問(wèn)題(2018·湖南株洲市二中高三期中)某研究性學(xué)習(xí)小組用加快度傳感器研究物體從靜止開(kāi)始做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，獲取了質(zhì)量為1.0kg的物體運(yùn)動(dòng)的加快度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線(xiàn)，如下圖．由圖能夠得出( )A．從t＝4.0s至t＝6.0s的時(shí)間內(nèi)物體做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B．物體在t＝10.0s時(shí)的速度大小約為6.8m/sC．從t＝10.0s到t＝12.0s的時(shí)間內(nèi)合外力對(duì)物體做的功約為0.5JD．從t＝2.0s到t＝6.0s的時(shí)間內(nèi)物體所受合外力先減小后增大【分析】從t＝4.0s到t＝6.0s的時(shí)間內(nèi)物體做加快度漸漸減小的變加快運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；物體在t＝10.0s時(shí)的速度v10＝at＝68×1×0.1m/s＝6.8m/s，B對(duì)；從t＝2.0s到t＝6.0s的時(shí)間內(nèi)物體的加快度先增大后減小，因此物體所受合外力先增大后減小，D錯(cuò)；v12＝78×1×0.1m/s＝7.8m/s，從t＝10.0s到t＝12.0s的時(shí)間內(nèi)合外力對(duì)物體做1212的功W＝2mv12－2mv10＝7.3J，C錯(cuò)．【答案】B9．體育運(yùn)動(dòng)——不等式“放縮法”與動(dòng)能定理相聯(lián)合解決有關(guān)實(shí)質(zhì)問(wèn)題被稱(chēng)為山東十大最美的地方，有江北第一溶洞之稱(chēng)的沂水天然地下畫(huà)廊建有大型滑雪場(chǎng)．如下圖，一個(gè)滑雪運(yùn)動(dòng)員從左邊斜坡距離坡底8m處自由滑下，當(dāng)下滑到距離坡底s1處時(shí)，動(dòng)能和勢(shì)能相等(以坡底為參照平面)；到坡底后運(yùn)動(dòng)員又靠慣性沖上斜坡(不計(jì)經(jīng)過(guò)坡底時(shí)的機(jī)械能損失)，當(dāng)上滑到距離坡底s2處時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和勢(shì)能又相等，上滑的最大距離為4m．對(duì)于這個(gè)過(guò)程，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )4A．摩擦力對(duì)運(yùn)動(dòng)員所做的功等于運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能的變化B．重力和摩擦力對(duì)運(yùn)動(dòng)員所做的總功等于運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能的變化C．s1＜4m，s2＞2mD．s1＞4m，s2＜2m【分析】運(yùn)動(dòng)員在斜坡上滑行的過(guò)程中有重力做功，摩擦力做功，由動(dòng)能定理可知A錯(cuò)，B對(duì)．從左邊斜坡s處滑至s1處過(guò)程中再由動(dòng)能定理得：1f12mg(s－s)sinα－W＝2mv①(此中s＝8m，s1是距坡底的距離)因?yàn)橄禄骄嚯x坡底1處動(dòng)能和勢(shì)能相等，因此有：112smgs·sinα＝2mv②聯(lián)立①②得：mg(s－s1)sinα－Wf＝mgs1·sinα③由③得：s－s1＞s1即s1＜4m.同理，從右邊斜坡s2處滑至s′(′＝4m)處過(guò)程中s由動(dòng)能定理得：－(′－s2)·sinα－f′＝0－112④mgsW2mv12距坡底s2處動(dòng)能和勢(shì)能相等，有mgs2·sinα＝2mv1⑤由④⑤兩式得：mg(s′－s2)·sinα＋Wf′＝mgs2·sinα⑥由⑥式得：s′－s2＜s2即s2＞2m綜上所述B、C正確．【答案】BC10．生活實(shí)質(zhì)——用動(dòng)能定理辦理電梯起落有關(guān)問(wèn)題如下圖，電梯質(zhì)量為M，在它的水平川板上擱置一質(zhì)量為m的物體．電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開(kāi)始豎直向上加快運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上漲高度為H時(shí)，電梯的速度達(dá)到v，則在這個(gè)過(guò)程中，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )2mvA．電梯地板對(duì)物體的支持力所做的功等于22mvB．電梯地板對(duì)物體的支持力所做的功大于252mvC．鋼索的拉力所做的功等于2＋MgH2mvD．鋼索的拉力所做的功大于2＋MgH【分析】以物體為研究對(duì)象，由動(dòng)能定理得N12N1222B正確，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．以系統(tǒng)為研究對(duì)象，由動(dòng)能定理得T12TW－(m＋M)gH＝2(M＋m)v，即W1(2＝＋)2＋(＋)＞mv＋，選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．2MmvMmgH2MgH【答案】BD[綜合提高練]11．(2018·山東臨沂高三上學(xué)期期中)如下圖，傾角為30°的圓滑斜面固定在水平地面上，質(zhì)量均為m的物塊A和物塊B并排在斜面上，斜面底端固定著與斜面垂直的擋板P，輕彈簧一端固定在擋板上，另一端與物塊A連結(jié)，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，若A、B粘連在一同，用一沿斜面向上的力TT1F遲緩拉物塊B，當(dāng)拉力F＝4mg時(shí)，A的位移為L(zhǎng)；若A、B不粘連，用一沿斜面向上的恒力F作用在B上，當(dāng)物塊A的位移為L(zhǎng)時(shí)，、B恰巧分別，重力加快A度為g，不計(jì)空氣阻力．求：彈簧的勁度系數(shù)和恒力F的大??；(2)請(qǐng)推導(dǎo)FT與物塊A的位移l之間的函數(shù)關(guān)系并畫(huà)出FT-l圖象，計(jì)算A遲緩挪動(dòng)L的過(guò)程中FT做功WFT的大??；(3)當(dāng)A、B不粘連時(shí)，恒力作用在物塊B上，A、B剛分別時(shí)速度的大小．【分析】(1)設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，初始、靜止時(shí)，彈簧的壓縮量為x，依據(jù)平AB衡條件得：2mgsinθ＝kx①當(dāng)A、B遲緩挪動(dòng)L時(shí)，沿斜面方向依據(jù)均衡條件可得：FT＋k(x－L)＝2mgsinθ②mg由①②得：k＝4L③當(dāng)A、B恰巧分別時(shí)兩者之間的彈力為零，對(duì)A，應(yīng)用牛頓第二定律可得：k(x－L)－mgsinθ＝ma④6對(duì)B應(yīng)用牛頓第二定律得：F－mgsinθ＝ma⑤3由③④得：F＝4mg.⑥當(dāng)A的位移為l時(shí)，依據(jù)均衡條件有：FT＋k(x－l)＝2mgsinθ⑦mg聯(lián)立①⑦可得：FT＝4Ll畫(huà)出FT-l圖象如下圖．1A遲緩挪動(dòng)位移L，圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積等于FT做功大小，即WFT＝8mgL.(3)設(shè)A經(jīng)過(guò)的位移為L(zhǎng)的過(guò)程中彈簧彈力做功大小為，分別對(duì)兩個(gè)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定W理得：WFT－2mgLsinθ＋W＝0－012WF－2mgLsinθ＋W＝(2m)v－0又WF＝FL1解得：v＝410gL.mq31【答案】(1)4mg(2)看法析圖4L8mgL110gL(3)412.(2018·江蘇泰州高三上學(xué)期期中)如下圖，斜面ABC中AB段粗拙，BC段長(zhǎng)1.6m且圓滑，質(zhì)量為1kg的小物塊由A處以12m/s的初速度沿斜面向上滑行，抵達(dá)C處速度為零，此過(guò)程中小物塊在段速度的變化率是段的2倍，兩段運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，g＝10m/s2，ABBC以A為零勢(shì)能點(diǎn)，求小物塊：7經(jīng)過(guò)B處的速度；在C處的重力勢(shì)能；沿斜面下滑過(guò)程中經(jīng)過(guò)BA段的時(shí)間．【分析】(1)設(shè)物塊在A(yíng)B段加快度大小為a1，BC段加快度大小為a2v－vB2vBA因?yàn)椋?/p>