高考物理必修知識點鞏固練習 動能和動能定理提高

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1、 【鞏固練習】 一、選擇題： 1.如圖中ABCD是一條長軌道，其中AB段是傾角為的斜面，CD段是水平的，BC是與AB和CD都相切的一小段圓弧，其長度可以忽略不計。一質量為m的小滑塊在A點從靜止狀態(tài)釋放，沿軌道滑下，最后停在D點。現(xiàn)用一與軌道平行的力推滑塊，使它緩慢地由D點回到A點。設滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，則推力對滑塊做的功等于（ ） A．mgh B．2mgh C． D． h A B C D 2.一個質量為0.3kg的彈性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運動，反彈后的

2、速度大小與碰撞前相同。則碰撞前后小球速度變化量的大小和碰撞過程中墻對小球做功的大小W為（ ） A． B． C． D． 3．如圖所示，板長為，板的B端靜放有質量為m的小物塊P，物體與板動摩擦因數(shù)為μ，開始時板水平，若緩慢轉過一個小角度α的過程中，物體保持與板相對靜止，則這個過程中（ ） A．摩擦力對P做功為 B．摩擦力對P做功為 C．彈力對P做功為 D．板對P做功為 A B A B 4．速度為v的子彈，恰好可以穿

3、透一塊固定著的木板，如果子彈速度為2v，子穿透時阻力視為不變，則可穿透同樣的木板（ ） A．2塊 B．3塊 C．4塊 D．1塊 5．水平鐵軌上停著一輛礦車，煤礦工人用水平力F推動礦車從靜止開始運動了位移S后停止推車，礦車在軌道上又滑行了3S后停了下來，那么礦車受到的阻力為（ ） A．F B. C. D. 6．一木塊靜止在光滑水平面上，有一子彈水平射入木塊2 cm而相對靜止，同時間內木塊被帶動前移了1cm，則子彈損失的動能、木塊獲得的動能以及子彈與木塊共同損失的動能三者之比為( ) A．3:l:2 B．3:2:l C

4、．2:l:3 D．2:3:1 7、（2015 上海高考）如圖，質量為m的小球用輕繩懸掛在O點，在水平恒力作用下，小球從靜止開始由A經B向C運動。則小球( ) A．先加速后減速 B．在B點加速度為零 C．在C點速度為零 D．在C點加速度為gtanθ 二、解答題： 1．如圖所示，在水平桌面的邊角處有一輕質光滑的定滑輪K，一條不可伸長的輕繩繞過K分別與物塊A、B相連，A、B的質量分別為mA、mB．開始時系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)用一水平恒力F拉物塊A，使物塊B上升．已知當B上升距離為h時，B的速度為v．求此過程中物塊A克服摩擦力所做的功．(重力加

5、速度為g) 2、（2015 江蘇高考）如圖，汽車在平直路面上勻速運動，用跨過光滑定滑輪的輕繩牽引輪船，汽車與滑輪間的繩保持水平。當牽引輪船的繩與水平方向成θ角時，輪船速度為v，繩的拉力對船做功的功率為P，(1)此時繩對船的拉力為多少？（2）若汽車還受到恒定阻力f則汽車發(fā)動機的輸出功率為多少？ 3．雜技演員在進行“頂桿”表演時，用的是一根質量可忽略不計的長竹竿，質量為30 kg的演員自桿頂由靜止開始下滑，滑到桿底時速度正好為零。已知竹竿底部與下面頂桿人肩部之間有一傳感器，傳感器顯示頂桿人肩部的受力情況如圖所示，取g= 10 m/s2。求： (1)桿上的人下

6、滑過程中的最大速度； (2)竹竿的長度。 4．一輛汽車的質量是，發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車所受阻力恒為5000 N，如果汽車從靜止開始以的加速度做勻加速直線運動，功率達到最大后又以額定功率運動了一段距離后汽車達到了最大速度，在整個過程中，汽車運動了125 m．問在這個過程中，汽車發(fā)動機的牽引力做功多少？ 下面是甲、乙兩位同學的解法： 甲同學： 乙同學：F=ma＋f=7500 N 請對上述兩位同學的解法做出評價，若都不同意請給出你的解法。 5．如圖所示，靜止在水平桌面的紙帶上有一質量為0.1kg的小鐵塊，它離紙帶的右端距離為0.5 m，鐵塊與紙帶間動摩擦因

7、數(shù)為0.1．現(xiàn)用力向左以2m/s2的加速度將紙帶從鐵塊下抽出，不計鐵塊大小，鐵塊不滾動，求： (1)將紙帶從鐵塊下抽出需要多長時間？ (2)紙帶對鐵塊做多少功？ 6、（2015 山東高考）如圖甲所示，物塊與質量為m的小球通過不可伸長的輕質細繩跨過兩等高定滑輪連接。物塊置于左側滑輪正下方的表面水平的壓力傳感裝置上，小球與右側滑輪的距離為l。開始時物塊和小球均靜止，將此時傳感裝置的示數(shù)記為初始值?，F(xiàn)給小球施加一始終垂直于l段細繩的力，將小球緩慢拉起至細繩與豎直方向成60°角，如圖乙所示，此時傳感裝置的示數(shù)為初始值的1.25倍；再將小球由靜止釋放，當運動至最低位置時，傳感裝置的示

8、數(shù)為初始值的0.6倍。不計滑輪的大小和摩擦，重力加速度的大小為g。求： (1)物塊的質量； (2)從釋放到運動至最低位置的過程中，小球克服空氣阻力所做的功。 7．現(xiàn)有下列器材：電火花打點計時器、重物、紙帶、鐵架臺、直尺、鉛筆等．試設計一個實驗，研究合外力做的功與物體速度的關系． 要求：(1)構思實驗方案； (2)說明操作方法、測量方法和測量數(shù)據； (3)說明探究功與速度關系的方法． 8.某實驗小組采用如圖所示的裝置探究“功與速度變化的關系”，圖中小車中可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤砝尚未到達地面，打點計時器工作頻率為25 Hz．

9、 (1)實驗的部分步驟如下： ①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線連接小車和鉤碼； ②將小車停在打點計時器附近，_______，________，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下列點，________； ③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復②的操作． (2)如圖所示是鉤碼質量為0.03 kg，砝碼質量為0.02 kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到D的距離x及對應時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結果填在表中的相應位置．

10、【答案與解析】 一、選擇題： 1.B 解析：從A到D和從D到A，摩擦力做功相同，設為。從A到D根據動能定理：。從D到A的過程，設推力對滑塊做功為W，由動能定理得，兩式連立可得，故B選項正確。 2.BC 解析：速度變化量為，（設碰前速度方向為正），其大小為2v=12m/s，故B正確；碰撞前后動能沒有變化，即，根據動能定理，知W=0，故C選項正確。 3.D 解析：因為彈力和摩擦力都是變力，不能通過來求，但是板對P做功可以通過動能定理來求，因為板始終保持相對靜止，故合外力做功為零，即，所以板對P做功為。 4.C 解析：根據動能定理，，，故C選項正確。 5.D 解析：F做功位移為

11、S，阻力做功位移為4S，根據動能定理，可得，故D選項正確。 6．A 解析：設子彈受阻力為，木塊移動l，子彈在木塊中深度為d，則據動能定理，子彈損失的動能，木塊獲得的動能．子彈和木塊共同損失的動能為．即三者之比為3:1:2． 7、ACD 解析：根據動能定理：，解得vC=0，所以小球先加速運動，后加速運動，故A、C正確；小球做圓周運動在B點有向心加速度，故B錯誤；在C點時，因為速度為0，所以向心力為零，即指向圓心方向的合力為0，沿切線方向的合力，所以在C點的加速度為，故D正確。 &故選：ACD 二、解答題： 1． 解析：研究對象為A、B所組成的系統(tǒng)，當B的速度為v時，A的速度也

12、為v，對系統(tǒng)應用動能定理有 ． 即． 得 ． 2、解析：由功率公式： ，解得繩對船的拉力，此時汽車的速度，所以汽車勻速運動，汽車發(fā)動機的輸出功率。 3. （1） （2）s=6m 解析：(1)以人為研究對象，人加速下滑過程中受重力和桿對人的作用力F1， 由題圖可知，人加速下滑過程中桿對人的作用力F1為180 N 由牛頓第二定律得 1s末人的速度達到最大，則 (2）加速下降時位移為：=2 m 減速下降時，由動能定理得 代入數(shù)據解得。 4.解析：甲、乙兩位同學的解法都不正確。 甲同學把125 m全部當作勻加速直線運動的位移，求出運動時間t，這一步就錯了，然后又

13、用公式W=Pt來求牽引力做功，而汽車在做勻加速運動的過程中功率是逐漸變大的，這一步驟又錯了。 而乙同學的做法中，第一步是正確的，但力F是汽車做勻加速運動時的牽引力，當汽車以額定功率行駛時，牽引力是變力，做功不能用W=Fs來計算。 正確的解法是：汽車行駛的最大速度為 根據動能定理得 。 5. （1）t=1s （2）W=0.05J 解析：(1)設紙帶的加速度為a1，鐵塊的加速度為a2。則 得t=1s。 (2) 6、解析：（1）分別對開始時和細繩與豎直方向成60°時兩個狀態(tài)進行（1）設開始時細繩的拉力大小為T1，傳感裝置的初始值為F1，物塊質量為M，由平衡條件

14、得 對小球，T1=mg ① 對物塊，F(xiàn)1+T1=Mg ② 當細繩與豎直方向的夾角為60°時，設細繩的拉力大小為T2，傳感裝置的示數(shù)為F2，據題意可知，F(xiàn)2=1.25F1，由平衡條件得 對小球，T2=mgcos60° ③ 對物塊，F(xiàn)2+T2=Mg ④ 聯(lián)立①②③④式，代入數(shù)據得 M=3m ⑤ （2）設小球運動至最低位置時速度的大小為v，從釋放到運動至最低位置的過程中，小球克服阻力所做的功為Wf，由動能定理得 ⑥ 在最低益，設細繩的拉力大小為T3，傳感裝置的示數(shù)為F3，據題意可知， F3=0.6F1，對小球，由牛頓第二定律得 ⑦

15、 7．(1)實驗方案：①讓重物牽動紙帶做自由落體運動，重物下落不同的高度時，重力做的功也不相同，由此可以取得不同的重力做功的數(shù)值． ②由打點計時器打出的紙帶可以求出物體下落不同高度時瞬時速度． ③研究重力做的功與物體獲得速度的關系． (2)操作方法： ①將電火花打點計時器固定在鐵架臺上，使兩個限位孔在同一豎直平面內且在同一豎直線上，以減小紙帶與限位孔間的摩擦，保證重力做的功就是外力對重物做的總功． ②紙帶穿過限位孔，打開開關，放手讓重物自由下落，打出紙帶． ③取點跡清楚的紙帶，用直尺測量第一個點到其他各點的距離：h1、h2、h3、…、hn，計算重物下落不同的高度時重力做的功：W1

16、＝mgh1，W2＝mgh2、W3＝mgh3、……、Wn＝mghn． ④運用時間中點的即時速度等于這一過程的平均速度，測出重物在下落不同高度時瞬即時速度v1、v2、v3、…、vn． (3)探究功與速度的關系： ①規(guī)定適當?shù)臉硕?，建立坐標系，描出一系列的點：(v1，W1)、(v2，W2)、…、(vn，Wn)． ②用平滑的曲線連接各點，得到一條曲線，研究規(guī)律． ③如果從曲線中難以發(fā)現(xiàn)功與速度的關系．變換坐標．例如取v2、v3或為橫坐標，再描點連線進行研究． 8. 解析：在探究功與速度變化關系的實驗中，我們首先要驗證功W與速度v變化的關系，但不是正比的關系，而v2的變化即與功是成正比的． (1)將小車停在打點計時器附近后，需先接通電源，再釋放小車，讓其拖動紙帶．待打點計時器在紙帶上打下一系列點后，關閉打點計時器電源． (2)在驗證C點時，從紙帶上可知C點的速度就是BD的平均速度，．