高考總復(fù)習(xí)物理（人教版）練習(xí)第05章機(jī)械能第2講動(dòng)能定理（模擬演練）

第五章第二講教師用書獨(dú)具1．(2015·全國卷Ⅰ)如圖，一半徑為R，粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平．一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道．質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí)，對(duì)軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小．用W表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程克服摩擦力所做的功．則()A．W＝eq\f(1,2)mgR,質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn)B．W＞eq\f(1,2)mgR，質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)C．W＝eq\f(1,2)mgR，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離D．W＜eq\f(1,2)mgR，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離解析：選C根據(jù)質(zhì)點(diǎn)滑動(dòng)到軌道最低點(diǎn)N時(shí)，對(duì)軌道壓力為4mg，利用牛頓第三定律可知，軌道對(duì)質(zhì)點(diǎn)的支持力為4mg.在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律，4mg－mg＝meq\f(v2,R)，解得質(zhì)點(diǎn)滑動(dòng)到最低點(diǎn)的速度v＝eq\r(3gR).對(duì)質(zhì)點(diǎn)從開始下落到滑動(dòng)到最低點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理，2mgR－W＝eq\f(1,2)mv2，解得W＝eq\f(1,2)mgR.對(duì)質(zhì)點(diǎn)由最低點(diǎn)繼續(xù)上滑的過程，克服摩擦力做功W′要小于W＝eq\f(1,2)mgR.由此可知，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，可繼續(xù)上升一段距離，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤．2．(2018·溫州五校聯(lián)考)一輛總質(zhì)量為1500kg的汽車，由靜止開始沿平直公路以額定功率P＝90kW啟動(dòng)，并保持額定功率行駛．汽車勻速運(yùn)動(dòng)過程中，突然發(fā)現(xiàn)前方有障礙物，立即以大小5m/s2的加速度開始剎車，汽車最后停下來，整個(gè)過程中，汽車位移為765m，剎車之前汽車受到的阻力恒為3A．90m30s B．60mC．60m30s D．90m解析：選A由題意知，汽車以額定功率勻速行速時(shí)，牽引力與阻力大小相等，故可知汽車勻速行駛的速度v＝eq\f(P,Ff)＝eq\f(90×103,3000)m/s＝30m/s，因?yàn)槠噭驕p速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a＝5m/s2，所以根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律知，汽車剎車的位移x2＝eq\f(v2,2a)＝eq\f(302,2×5)＝90m；在汽車剎車前的運(yùn)動(dòng)過程中只有摩擦力與牽引力對(duì)汽車做功，根據(jù)動(dòng)能定理有，Pt－Ff(x－x2)＝eq\f(1,2)mv2－0，解得，汽車保持額定功率行駛的時(shí)間t＝30s，故A正確．3．(2017·臨沂一模)(多選)某興趣小組遙控一輛玩具車，使其在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2s末達(dá)到額定功率，2s到14s保持額定功率運(yùn)動(dòng)，14s末停止遙控，讓玩具車自由滑行，其v-t圖象如圖所示．可認(rèn)為整個(gè)過程玩具車所受阻力大小不變，已知玩具車的質(zhì)量為m＝1kg，(取g＝10m/sA．玩具車所受阻力大小為1.5NB．玩具車在4s末牽引力的瞬時(shí)功率為9WC．玩具車在2到10秒內(nèi)位移的大小為39D．玩具車整個(gè)過程的位移為90解析：由圖像可知在14s后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a2＝eq\f(0－6,4)m/s2＝1.5m/s2，由牛頓第二定律可得f＝ma2＝1.5N，故選項(xiàng)A正確；玩具車在前2s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a1＝eq\f(3－0,2)m/s2＝1.5m/s2，由牛頓第二定律可得牽引力F＝ma－f＝3N，當(dāng)t＝2s時(shí)達(dá)到額定功率P額＝Fv＝9W，此后玩具車以額定功率運(yùn)動(dòng)，速度增大，牽引力減小，所以當(dāng)t＝4s時(shí)功率為9W，故選項(xiàng)B正確；玩具車在2到10秒內(nèi)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得P額t＋fs2＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，解得s2＝39m，故選項(xiàng)C正確；由圖象可知總位移s＝eq\f(1,2)×3×2m＋39m＋6×4m＋eq\f(1,2)×4×6m＝78m，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：ABC4．(2018·重慶高三月考)將一小球從高處水平拋出，最初2s內(nèi)小球動(dòng)能Ek隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2.根據(jù)圖象信息，A．小球的質(zhì)量 B．小球的初速度C．小球拋出時(shí)的高度 D．最初2s內(nèi)重力對(duì)小球做功的平均功率解析：選ABD設(shè)小球的初速度為v0，則2s末的速度為：v2＝eq\r(v\o\al(2,0)＋gt2)，根據(jù)圖象可知：小球的初動(dòng)能Ek0＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝5J,2s末的動(dòng)能Ek2＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)＝30J，解得：m＝0.125kg，v0＝4eq\r(5)m/s，最初2s內(nèi)重力對(duì)小球做功的平均功率eq\x\to(P)＝mgeq\x\to(v)y＝12.5W，根據(jù)已知條件只能求出2s內(nèi)豎直方向高度為h＝eq\f(1,2)gt2＝20m，而不能求出小球拋出時(shí)的高度，故A、B、D能確定，C不能確定，故選ABD．5．(2017·課標(biāo)Ⅱ)為提高冰球運(yùn)動(dòng)員的加速能力，教練員在冰面上與起跑線相距s0和s1(s1<s0)處分別放置一個(gè)擋板和一面小旗，如圖所示．訓(xùn)練時(shí)，讓運(yùn)動(dòng)員和冰球都位于起跑線上，教練員將冰球以初速度v0擊出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板；冰球被擊出的同時(shí)，運(yùn)動(dòng)員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗．訓(xùn)練要求當(dāng)冰球到達(dá)擋板時(shí)，運(yùn)動(dòng)員至少到達(dá)小旗處．假定運(yùn)動(dòng)員在滑行過程中做勻加速運(yùn)動(dòng)，冰球到達(dá)擋板時(shí)的速度為v1.重力加速度大小為g.求(1)冰球與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)動(dòng)員的最小加速度．解析：(1)設(shè)冰球的質(zhì)量為m，冰球與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，由動(dòng)能定理得－μmgs0＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0) ①解得μ＝eq\f(v\o\al(2,0)－v21,2gs0) ②(2)冰球到達(dá)擋板時(shí)，滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)動(dòng)員中，剛好到達(dá)小旗處的運(yùn)動(dòng)員的加速度最?。O(shè)這種情況下，冰球和運(yùn)動(dòng)員的加速度大小分別為a1和a2，所用的時(shí)間為t．由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得veq\o\al(2,0)－veq\o\al(2,1)＝2a1s0 ③v0－