訓(xùn)練八 動(dòng)能定理在多過(guò)程問(wèn)題中的應(yīng)用-備戰(zhàn)2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題復(fù)習(xí)與訓(xùn)練原卷版

訓(xùn)練八動(dòng)能定理在多過(guò)程問(wèn)題中的應(yīng)用題型一動(dòng)能定理在多過(guò)程問(wèn)題中的應(yīng)用例1圖中ABCD是一條長(zhǎng)軌道，其中AB段是傾角為θ的斜面，CD段是水平的，長(zhǎng)為s，BC段是與AB段和CD段都相切的一小段圓弧，其長(zhǎng)度可以忽視不計(jì)．一質(zhì)量為m的小滑塊在A點(diǎn)由靜止釋放，沿軌道滑下，最終停在D點(diǎn)，A點(diǎn)和D點(diǎn)的位置如圖所示，現(xiàn)用一沿軌道方向的力推滑塊，使它緩緩地由D點(diǎn)回到A點(diǎn)，設(shè)滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則推力對(duì)滑塊做的功等于()A．mgh B．2mghC．μmg(s＋eq\f(h,sinθ)) D．μmg(s＋hcosθ)變式訓(xùn)練1(多選)(2021·全國(guó)甲卷·20)一質(zhì)量為m的物體自傾角為α的固定斜面底端沿斜面對(duì)上滑動(dòng)．該物體開(kāi)頭滑動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為Ek，向上滑動(dòng)一段距離后速度減小為零，此后物體向下滑動(dòng)，到達(dá)斜面底端時(shí)動(dòng)能為eq\f(Ek,5).已知sinα＝0.6，重力加速度大小為g.則()A．物體向上滑動(dòng)的距離為eq\f(Ek,2mg)B．物體向下滑動(dòng)時(shí)的加速度大小為eq\f(g,5)C．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于0.5D．物體向上滑動(dòng)所用的時(shí)間比向下滑動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)變式訓(xùn)練2(2023·廣東惠州市調(diào)研)光滑斜面與長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝0.5m粗糙水平地面平滑相連，質(zhì)量為m＝1kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面上距離地面高H處由靜止釋放，經(jīng)A點(diǎn)進(jìn)入與水平地面平滑連接的光滑圓形軌道(A點(diǎn)為軌道最低點(diǎn))，恰好能到達(dá)圓形軌道的最高點(diǎn)B點(diǎn)．已知小球與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，圓形軌道半徑R＝0.1m，取重力加速度g＝10m/s2，求：(1)小球在B點(diǎn)的速度大??；(2)小球在A點(diǎn)時(shí)，其對(duì)圓形軌道的壓力大??；(3)小球的釋放點(diǎn)離水平地面的高度H.題型二動(dòng)能定理在往復(fù)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中的應(yīng)用例2如圖所示，固定斜面的傾角為θ，質(zhì)量為m的滑塊從距擋板P的距離為x0處以初速度v0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，滑塊所受摩擦力小于重力沿斜面對(duì)下的分力．若滑塊每次與擋板相碰均無(wú)機(jī)械能損失，重力加速度為g，則滑塊經(jīng)過(guò)的總路程是()A.eq\f(1,μ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v02,2gcosθ)＋x0tanθ))B.eq\f(1,μ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v02,2gsinθ)＋x0tanθ))C.eq\f(2,μ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v02,2gcosθ)＋x0tanθ))D.eq\f(1,μ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v02,2gcosθ)＋\f(x0,tanθ)))變式訓(xùn)練3(2022·浙江1月選考·20)如圖所示，處于豎直平面內(nèi)的一探究裝置，由傾角α＝37°的光滑直軌道AB、圓心為O1的半圓形光滑軌道BCD、圓心為O2的半圓形光滑細(xì)圓管軌道DEF、傾角也為37°的粗糙直軌道FG組成，B、D和F為軌道間的相切點(diǎn)，彈性板垂直軌道固定在G點(diǎn)(與B點(diǎn)等高)，B、O1、D、O2和F點(diǎn)處于同始終線上．已知可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊質(zhì)量m＝0.1kg，軌道BCD和DEF的半徑R＝0.15m，軌道AB長(zhǎng)度lAB＝3m，滑塊與軌道FG間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝eq\f(7,8)，滑塊與彈性板作用后，以等大速度彈回，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.滑塊開(kāi)頭時(shí)均從軌道AB上某點(diǎn)靜止釋放．(1)若釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的長(zhǎng)度l＝0.7m，求滑塊到最低點(diǎn)C時(shí)軌道對(duì)其支持力FN的大??；(2)設(shè)釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的長(zhǎng)度為lx，求滑塊第一次經(jīng)F點(diǎn)時(shí)的速度v與lx之間的關(guān)系式；(3)若滑塊最終靜止在軌道FG的中點(diǎn)，求釋放點(diǎn)距B點(diǎn)長(zhǎng)度lx的值．強(qiáng)基固本練1.如圖所示，ABCD是一個(gè)盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，BC水平，其長(zhǎng)度d＝0.50m，盆邊緣的高度為h＝0.30m．在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其由靜止下滑．已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.1.小物塊在盆內(nèi)來(lái)回滑動(dòng)，最終停下來(lái)，則停止的地點(diǎn)到B的距離為()A．0.50m B．0.25mC．0.10m D．02.如圖所示，一物體由固定斜面上的A點(diǎn)以初速度v0下滑到底端B，它與擋板發(fā)生無(wú)動(dòng)能損失的碰撞后又滑回到A點(diǎn)，其速度恰好為零．設(shè)A、B兩點(diǎn)高度差為h，重力加速度為g，則它與擋板碰前瞬間的速度大小為()A.eq\r(2gh＋\f(v02,4)) B.eq\r(2gh)C.eq\r(2gh＋\f(v02,2)) D.eq\r(2gh＋v02)3.如圖所示，兩傾角均為θ的光滑斜面對(duì)接后固定在水平地面上，O點(diǎn)為斜面的最低點(diǎn)．一個(gè)小物塊從右側(cè)斜面上高為H處由靜止滑下，在兩個(gè)斜面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)．小物塊每次通過(guò)O點(diǎn)時(shí)都會(huì)有動(dòng)能損失，損失的動(dòng)能為小物塊當(dāng)次到達(dá)O點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的5%.小物塊從開(kāi)頭下滑到停止的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的總路程為()A.eq\f(49H,sinθ)B.eq\f(39H,sinθ)C.eq\f(29H,sinθ)D.eq\f(20H,sinθ)4.(多選)(2023·江蘇省啟東中學(xué)模擬)如圖所示，直桿AB與水平面成α角固定，在桿上套一質(zhì)量為m的小滑塊，桿底端B點(diǎn)處有一彈性擋板，桿與板面垂直，滑塊與擋板碰撞后將以原速率返回．現(xiàn)將滑塊拉到A點(diǎn)由靜止釋放，與擋板第一次碰撞后恰好能上升到AB的中點(diǎn)，設(shè)重力加速度為g，由此可以確定()A．滑塊下滑和上滑過(guò)程加速度大小a1、a2B．滑塊第1次與擋板碰撞前的速度v1C．滑塊與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μD．滑塊第k次與擋板碰撞到第k＋1次與擋板碰撞的時(shí)間間隔Δt5.(2023·河北張家口市高三檢測(cè))如圖所示，傾角為θ＝37°的足夠長(zhǎng)光滑固定斜面AB與長(zhǎng)LBC＝2m的粗糙水平面BC用一小段光滑圓弧(長(zhǎng)度不計(jì)，未畫(huà)出)平滑連接，半徑R＝1.5m的光滑圓弧軌道CD與水平面相切于C點(diǎn)，OD與水平方向的夾角也為θ＝37°.質(zhì)量為m的小滑塊從斜面上距B點(diǎn)L0＝2m的位置由靜止開(kāi)頭下滑，恰好運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)．已知重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求小滑塊與粗糙水平面BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)轉(zhuǎn)變小滑塊從斜面上開(kāi)頭釋放的位置，使小滑塊能夠通過(guò)D點(diǎn)，求小滑塊的釋放位置與B點(diǎn)的最小距離．6．(2021·全國(guó)乙卷·24)一籃球質(zhì)量為m＝0.60kg，一運(yùn)動(dòng)員使其從距地面高度為h1＝1.8m處由靜止自由落下，反彈高度為h2＝1.2m．若使籃球從距地面h3＝1.5m的高度由靜止下落，并在開(kāi)頭下落的同時(shí)向下拍球、球落地后反彈的高度也為1.5m．假設(shè)運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對(duì)球的作用力為恒力，作用時(shí)間為t＝0.20s；該籃球每次與地面碰撞前后的動(dòng)能的比值不變．重力加速度大小取g＝10m/s2，不計(jì)空氣阻力．求：(1)運(yùn)動(dòng)員拍球過(guò)程中對(duì)籃球所做的功；(2)運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對(duì)籃球的作用力的大?。?.如圖所示，讓擺球從圖中的C位置由靜止開(kāi)頭擺下，擺到最低點(diǎn)D處，擺線剛好被拉斷，小球在粗糙的水平面上由D點(diǎn)向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A孔進(jìn)入半徑R＝0.3m的固定在水平面上豎直放置的光滑