【紅對(duì)勾】2020高考物理 動(dòng)能 動(dòng)能定理課時(shí)作業(yè)

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1、課時(shí)作業(yè)17　動(dòng)能　動(dòng)能定理 時(shí)間：45分鐘　　滿(mǎn)分：100分 一、選擇題(8×8′＝64′) 圖1 1．(2020·課標(biāo)全國(guó)理綜)如圖1所示，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v－t圖象為正弦曲線(xiàn)．從圖中可以判斷(　　) A．在0～t1時(shí)間內(nèi)，外力做正功 B．在0～t1時(shí)間內(nèi)，外力的功率逐漸增大 C．在t2時(shí)刻，外力的功率最大 D．在t1～t3時(shí)間內(nèi)，外力做的總功為零 解析：在0～t1時(shí)間內(nèi)，速度增大，由動(dòng)能定理得，選項(xiàng)A正確，由P＝F·v可知，在t＝0及t＝t2時(shí)刻，外力功率為零，v－t圖象中的圖線(xiàn)的斜率代表加速度，在t1時(shí)刻a＝0，則F＝0，外力功率為0，選項(xiàng)B、C均錯(cuò)；在

2、t1～t3時(shí)間內(nèi)，動(dòng)能改變量為零，由動(dòng)能定理得，選項(xiàng)D正確． 答案：AD 2．(2020·上海單科)小球由地面豎直上拋，上升的最大高度為H，設(shè)所受阻力大小恒定，地面為零勢(shì)能面．在上升至離地高度h處，小球的動(dòng)能是勢(shì)能的2倍，在下落至離地高度h處，小球的勢(shì)能是動(dòng)能的2倍，則h等于(　　) A.　　　　　　　　　 B. C. D. 解析：設(shè)小球初動(dòng)能為Ek0，阻力為f，上升到最高點(diǎn)，由動(dòng)能定理，得：0－Ek0＝－(mg＋f)·H. 上升到離地面高度為h點(diǎn)時(shí)，設(shè)動(dòng)能為Ek1，則Ek1－Ek0＝ －(mg＋f)·h，Ek1＝2mgh；在下落至離地面高度h處，設(shè)動(dòng)能為Ek2，則Ek2＝(

3、mg－f)(H－h(huán))，Ek2＝mgh；聯(lián)立以上各式，解得：h＝H，故選項(xiàng)D正確． 答案：D 圖2 3．如圖2所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體靜止放在光滑水平面上，在互成60°角的大小相等的兩個(gè)水平恒力作用下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，物體獲得的速度為v，在力的方向上獲得的速度分別為v1、v2，那么在這段時(shí)間內(nèi)，其中一個(gè)力做的功為(　　) A.mv2 B.mv2 C.mv2 D.mv2 解析：在合力F的方向上，由動(dòng)能定理得，W＝Fs＝mv2，某個(gè)分力的功為W1＝F1scos30°＝scos30°＝Fs＝mv2，故B正確． 答案：B 圖3 4．如圖3所示，ABCD是一個(gè)盆式容器，

4、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，B、C為水平的，其距離d＝0.50 m，盆邊緣的高度為h＝0.30 m．在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止開(kāi)始下滑．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＝0.10，小物塊在盆內(nèi)來(lái)回滑動(dòng)，最后停下來(lái)，則停的地點(diǎn)到B的距離為(　　) A．0.50 m B．0.25 m C．0.10 m D．0 答案：D 圖4 5．質(zhì)量為m的小球被系在輕繩的一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖4所示，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受到空氣阻力的作用，設(shè)某一時(shí)刻小球通過(guò)軌道的最低點(diǎn)，此時(shí)繩子的張力為7mg，此后小球繼續(xù)做圓

5、周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周恰能通過(guò)最高點(diǎn)，則在此過(guò)程中小球克服空氣阻力所做的功為(　　) A.mgR B.mgR C.mgR D．mgR 解析：設(shè)小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)繩子張力為FT1，根據(jù)牛頓第二定律：FT1－mg＝m 將FT1＝7mg代入得Ek1＝mv12＝3mgR. 經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周恰能通過(guò)最高點(diǎn)，則mg＝m， 此時(shí)小球的動(dòng)能Ek2＝mgR， 從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理： －Wf－mg·2R＝Ek2－Ek1 所以Wf＝mgR.故選項(xiàng)C正確． 答案：C 圖5 6．如圖5所示，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板的B端靜放著質(zhì)量為m的小物體P，物體與板的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，開(kāi)始板水平．若緩慢將板轉(zhuǎn)

6、過(guò)一個(gè)小角度α的過(guò)程中，物體與板保持相對(duì)靜止，則在此過(guò)程中(　　) A．摩擦力對(duì)P做功μmgcosα(1－cosα) B．摩擦力對(duì)P做功μmgsinα(1－cosα) C．摩擦力對(duì)P不做功 D．板對(duì)P做功mgLsinα 答案：CD 圖6 7．在有大風(fēng)的情況下，一小球自A點(diǎn)豎直上拋，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖6所示(小球的運(yùn)動(dòng)可看做豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)和水平方向的初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng))，小球運(yùn)動(dòng)軌跡上的A、B兩點(diǎn)在同一水平直線(xiàn)上，M點(diǎn)為軌跡的最高點(diǎn)．若風(fēng)力的大小恒定，方向水平向右，小球在A點(diǎn)拋出時(shí)的動(dòng)能為4 J，在M點(diǎn)時(shí)它的動(dòng)能為2 J，落回到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能記為EkB，小球上升

7、時(shí)間記為t1，下落時(shí)間記為t2，不計(jì)其他阻力，則(　　) A．s1∶s2＝1∶3 B．t1

8、擦阻力的作用，其動(dòng)能隨位移變化的圖線(xiàn)如圖7所示，g取10 m/s2，則以下說(shuō)法中正確的是(　　) A．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.5 B．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.25 C．物體滑行的總時(shí)間為4 s D．物體滑行的總時(shí)間為2.5 s 解析：根據(jù)動(dòng)能定理可得物體動(dòng)能和位移之間的關(guān)系： Ek＝Ek0－μmgx， 由題中圖象所給數(shù)據(jù)可得： μ＝＝＝0.25， 根據(jù)牛頓第二定律可得加速度大小： a＝＝μg＝2.5 m/s2， 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得物塊滑行的總時(shí)間： t＝＝ s＝4 s. 答案：BC 二、計(jì)算題(3×12′＝36′) 9．(2020·上海單科)質(zhì)量為5

9、×103 kg的汽車(chē)在t＝0時(shí)刻速度v0＝10 m/s，隨后以P＝6×104 W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進(jìn)，經(jīng)72 s達(dá)到最大速度，設(shè)汽車(chē)受恒定阻力，其大小為2.5×103 N．求： (1)汽車(chē)的最大速度vm； (2)汽車(chē)在72 s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程s. 解析：(1)達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力等于阻力， 即P＝F·vm＝f·vm vm＝＝ m/s＝24 m/s. (2)前72 s由動(dòng)能定理，得 Pt－f·s＝mvm2－mv02 得s＝ 代入數(shù)據(jù)，得s＝1252 m. 答案：(1)24 m/s　(2)1252 m 圖8 10．(2020·浙江理綜)在一次國(guó)際城市運(yùn)動(dòng)會(huì)中，要求

10、運(yùn)動(dòng)員從高為H的平臺(tái)上A點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿著動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的滑道向下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后水平滑出，最后落在水池中．設(shè)滑道的水平距離為L(zhǎng)，B點(diǎn)的高度h可由運(yùn)動(dòng)員自由調(diào)節(jié)(取g＝10 m/s2)．求： (1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)的速度與高度h的關(guān)系． (2)運(yùn)動(dòng)員要達(dá)到最大水平運(yùn)動(dòng)距離，B點(diǎn)的高度h應(yīng)調(diào)為多大？對(duì)應(yīng)的最大水平距離Lmax為多少？ (3)若圖中H＝4 m，L＝5 m，動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，則水平運(yùn)動(dòng)距離要達(dá)到7 m，h值應(yīng)為多少？ 解析：(1)設(shè)斜面長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，斜面傾角為α，根據(jù)動(dòng)能定理得 mg(H－h(huán))－μmgL1cosα＝mv02 ① 即mg(H－h(huán))＝μmgL＋mv

11、02 ② v0＝. ③ (2)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)公式 x＝v0t ④ h＝gt2 ⑤ 由③～⑤式得x＝2 ⑥ 由⑥式可得，當(dāng) h＝(H－μL) Lmax＝L＋H－μL. (3)在⑥式中令x＝2 m，H＝4 m，L＝5 m，μ＝0.2， 則可得到：－h(huán)2＋3h－1＝0 求出h1＝ m＝2.62 m，h2＝ m＝0.38 m. 答案：(1)v0＝ (2)(H－μL)　L＋H－μL (3) m(或2.62 m)　 m(或0.38 m) 圖9 11．如圖9所示．AB是傾角為θ的粗糙直軌道，BC

12、D是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切，圓弧的半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可以看做質(zhì)點(diǎn))從直軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動(dòng)．已知P點(diǎn)與圓弧的圓心O等高，物體與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.求： (1)物體做往返運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中在AB軌道上通過(guò)的總路程； (2)最終當(dāng)物體通過(guò)圓弧軌道最低點(diǎn)E時(shí)，對(duì)圓弧軌道的壓力； (3)為使物體能順利到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)D，釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L′應(yīng)滿(mǎn)足什么條件． 解析：(1)因?yàn)槟Σ潦冀K對(duì)物體做負(fù)功，所以物體最終在圓心角為2θ的圓弧上往復(fù)運(yùn)動(dòng)． 對(duì)整體過(guò)程由動(dòng)能定理得 mgR·cosθ－μmgcosθ·x＝0 所以總路程為x＝. (2)對(duì)B→E過(guò)程 mgR(1－cosθ)＝mvE2 ① FN－mg＝ ② 由①②得對(duì)軌道壓力：FN＝(3－2cosθ)mg. (3)設(shè)物體剛好到D點(diǎn)，則 mg＝ ③ 對(duì)全過(guò)程由動(dòng)能定理得 mgL′sinθ－μmgcosθ·L′－mgR(1＋cosθ)＝mvD2 ④ 由③④得應(yīng)滿(mǎn)足條件：L′＝·R. 答案：(1)　(2)(3－2cosθ)mg (3)L′至少為·R