2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 第2講 動(dòng)能定理及其應(yīng)用作業(yè) 新人教版

《2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 第2講 動(dòng)能定理及其應(yīng)用作業(yè) 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 第2講 動(dòng)能定理及其應(yīng)用作業(yè) 新人教版（7頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 第2講 動(dòng)能定理及其應(yīng)用作業(yè) 新人教版 [課時(shí)作業(yè)]　　　　 　　　　 　　　　　　　　　　　單獨(dú)成冊　方便使用 [基礎(chǔ)題組] 一、單項(xiàng)選擇題 1．A、B兩物體在光滑水平面上，分別在相同的水平恒力F作用下，由靜止開始通過相同的位移x.若A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，則在這一過程中(　　) A．A獲得動(dòng)能較大 B．B獲得動(dòng)能較大 C．A、B獲得動(dòng)能一樣大 D．無法比較A、B獲得動(dòng)能大小 解析：由動(dòng)能定理可知恒力F做功W＝Fx＝mv2－0，因?yàn)镕、x相同，所以A、B的動(dòng)能變化相同，C正確． 答案：C 2．如圖甲所示，靜止于光滑水平面上的小物

2、塊，在水平拉力F的作用下從坐標(biāo)原點(diǎn)O開始沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)隨物塊所在位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，圖線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．0　　　　　　　　　 B．Fmaxx0 C.Fmaxx0(1＋π) D.Fmaxx0(1＋) 解析：題中F-x圖像與橫坐標(biāo)圍成的面積等于拉力做功的大小，由圖像可得出W＝Fmaxx0(1＋)，根據(jù)動(dòng)能定理得Ek＝W＝Fmaxx0(1＋)，選項(xiàng)D正確． 答案：D 3．(2018·湖北八校高三聯(lián)考)物體靜止在光滑水平面上，先對物體施加一水平向右的恒力F1，經(jīng)時(shí)間t撤去F1，立即再對它施加一水平向左的恒力

3、F2，又經(jīng)時(shí)間3t物體回到出發(fā)點(diǎn)，在這一過程中，F(xiàn)1、F2分別對物體做的功W1、W2之間的關(guān)系是(　　) A．W1∶W2＝1∶1　　 B．W1∶W2＝2∶3 C．W1∶W2＝9∶5 D．W1∶W2＝9∶7 解析：設(shè)恒力F1作用t后物體的速度為v1，恒力F2又作用3t后物體的速度為v2，則物體在恒力F1作用t后的位移x1＝，物體在恒力F2作用3t后的位移x2＝×3t，由題意知x1＝－x2，整理得v1＝－v2，由動(dòng)能定理得，W1＝mv，W2＝mv－mv，則＝，故選項(xiàng)D正確． 答案：D 4.用水平力F拉一物體，使物體在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻撤去拉力F，物體做勻減速

4、直線運(yùn)動(dòng)，到t2時(shí)刻停止，其速度—時(shí)間圖像如圖所示，且α＞β，若拉力F做的功為W1，在0～t1時(shí)間內(nèi)拉力F的平均功率為P1，物體克服摩擦阻力f做的功為W2,0～t2時(shí)間內(nèi)克服摩擦力的平均功率為P2，下列選項(xiàng)正確的是(　　) A．W1＞W(wǎng)2，F(xiàn)＝2f B．W1＝W2，F(xiàn)＞2f C．P1＜P2，F(xiàn)＞2f D．P1＝P2，F(xiàn)＝2f 解析：由動(dòng)能定理得W1－W2＝0，即W1＝W2.由題圖知，加速過程加速度大小a1大于減速過程的加速度大小a2，根據(jù)牛頓第二定律，有F－f＝ma1，f＝ma2，因a1＞a2，故F－f＞f，選項(xiàng)B正確，A、D錯(cuò)誤；由題意知tf＞tF，又W1＝W2，根據(jù)P＝可得P1＞

5、P2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤． 答案：B 5.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，從離地面H高處從靜止開始釋放，落到地面后繼續(xù)陷入泥中h深度而停止，設(shè)小球受到空氣阻力為f，重力加速度為g，則下列說法正確的是(　　) A．小球落地時(shí)動(dòng)能等于mgH B．小球陷入泥中的過程中克服泥的阻力所做的功小于剛落到地面時(shí)的動(dòng)能 C．整個(gè)過程中小球克服阻力做的功等于mg(H＋h) D．小球在泥土中受到的平均阻力為mg(1＋) 解析：小球從靜止開始釋放到落到地面的過程，由動(dòng)能定理得mgH－fH＝mv，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；設(shè)泥的平均阻力為f0，小球陷入泥中的過程，由動(dòng)能定理得mgh－f0h＝0－mv，解得f0h＝mgh＋mv，f0

6、＝mg(1＋)－，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；對全過程應(yīng)用動(dòng)能定理可知，整個(gè)過程中小球克服阻力做的功等于mg(H＋h)，選項(xiàng)C正確． 答案：C 二、多項(xiàng)選擇題 6.如圖所示，質(zhì)量相等的物體A和物體B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，在力F的作用下，一起沿水平地面向右移動(dòng)x，則(　　) A．摩擦力對A、B做功相等 B．A、B動(dòng)能的增量相同 C．F對A做的功與F對B做的功相等 D．合力對A做的功與合力對B做的功相等 解析：因F斜向下作用在物體A上，A、B受到的摩擦力不相同，因此，摩擦力對A、B做的功不相等，A錯(cuò)誤；A、B兩物體一起運(yùn)動(dòng)，速度始終相同，故A、B動(dòng)能增量一定相等，B正確；F不作用在B上，不能

7、說F對B做功，C錯(cuò)誤；合力對物體做的功等于物體動(dòng)能的增量，D正確． 答案：BD 7.如圖所示為一滑草場．某條滑道由上下兩段高均為h，與水平面傾角分別為45°和37°的滑道組成，滑草車與草地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑，經(jīng)過上、下兩段滑道后，最后恰好靜止于滑道的底端(不計(jì)滑草車在兩段滑道交接處的能量損失，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．則(　　) A．動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝ B．載人滑草車最大速度為 C．載人滑草車克服摩擦力做功為mgh D．載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為g 解析：對滑草車從坡頂由靜止滑下，到底端靜止的全過程

8、，得mg·2h－μmgcos 45°·－μmgcos 37°·＝0，解得μ＝，選項(xiàng)A正確；對經(jīng)過上段滑道過程，根據(jù)動(dòng)能定理得，mgh－μmgcos 45°·＝mv2，解得v＝，選項(xiàng)B正確；載人滑草車克服摩擦力做功為2mgh，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為a＝＝－g，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：AB 8.如圖所示為某中學(xué)科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動(dòng)小車的裝置．當(dāng)太陽光照射到小車上方的光電板時(shí)，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)作用帶動(dòng)小車前進(jìn)．若質(zhì)量為m的小車在平直的水泥路上從靜止開始沿直線加速行駛，經(jīng)過時(shí)間t前進(jìn)的距離為x，且速度達(dá)到最大值vm.設(shè)這一過程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，小車所受阻

9、力恒為f，那么這段時(shí)間內(nèi)(　　) A．小車做勻加速運(yùn)動(dòng) B．小車受到的牽引力逐漸減小 C．小車受到的合外力所做的功為Pt D．小車受到的牽引力做的功為fx＋mv 解析：小車在運(yùn)動(dòng)方向上受牽引力F和阻力f，因?yàn)関增大，P不變，由P＝Fv，F(xiàn)－f＝ma，得出F逐漸減小，a也逐漸減小，當(dāng)v＝vm時(shí)，a＝0，故A錯(cuò)誤，B正確；合外力做的功W外＝Pt－fx，由動(dòng)能定理得Pt－fx＝mv，則牽引力做的功WF＝Pt＝fx＋mv，故C錯(cuò)誤，D正確． 答案：BD [能力題組] 一、選擇題 9．(2017·高考江蘇卷)一小物塊沿斜面向上滑動(dòng)，然后滑回到原處．物塊初動(dòng)能為Ek0，與斜面間的動(dòng)摩擦因

10、數(shù)不變，則該過程中，物塊的動(dòng)能Ek與位移x關(guān)系的圖線是(　　) 解析：設(shè)斜面傾角為θ，根據(jù)動(dòng)能定理，當(dāng)小物塊沿斜面上升時(shí)，有 －(mgsin θ＋f)x＝Ek－Ek0，即 Ek＝－(f＋mgsin θ)x＋Ek0， 所以Ek與x的函數(shù)關(guān)系圖像為直線，且斜率為負(fù)． 當(dāng)小物塊沿斜面下滑時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理有 (mgsin θ－f)(x0－x)＝Ek－0(x0為小物塊到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的位移)，即 Ek＝－(mgsin θ－f)x＋(mgsin θ－f)x0 所以下滑時(shí)Ek隨x的減小而增大且為直線． 綜上所述，選項(xiàng)C正確． 答案：C 10.如圖所示，豎直平面內(nèi)放一直角桿MON，OM水平

11、，ON豎直且光滑，用不可伸長的輕繩相連的兩小球A和B分別套在OM和ON桿上，B球的質(zhì)量為2 kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)OA＝0.3 m，OB＝0.4 m，改變水平力F的大小，使A球向右加速運(yùn)動(dòng)，已知A球向右運(yùn)動(dòng)0.1 m時(shí)速度大小為3 m/s，則在此過程中繩的拉力對B球所做的功為(取g＝10 m/s2)(　　) A．11 J B．16 J C．18 J D．9 J 解析：A球向右運(yùn)動(dòng)0.1 m時(shí)，vA＝3 m/s，OA′＝0.4 m，OB′＝0.3 m，設(shè)此時(shí)∠BAO＝α，則有tan α＝，vAcos α＝vBsin α，解得vB ＝4 m/s.

12、此過程中B球上升高度h＝0.1 m，由動(dòng)能定理，W－mgh＝mv，解得繩的拉力對B球所做的功為W＝mgh＋mv＝2×10×0.1 J＋×2×42 J＝18 J，選項(xiàng)C正確． 答案：C 11．地震引起的海嘯會(huì)給人們帶來巨大的損失．某中學(xué)的部分學(xué)生組成了一個(gè)課題小組，對海嘯的威力進(jìn)行了模擬研究，他們設(shè)計(jì)了如下的模型：如圖甲所示，在水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為m＝4 kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力(模擬海嘯)作用下運(yùn)動(dòng)，推力F隨位移x變化的圖像如圖乙所示，已知物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，重力加速度g＝10 m/s2，則(　　) A．運(yùn)動(dòng)過程中物體的最大加速度為15 m/

13、s2 B．在距出發(fā)點(diǎn)3.0 m位置時(shí)物體的速度達(dá)到最大 C．整個(gè)過程中推力對物體做功180 J D．物體在水平地面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是10 m 解析：由牛頓第二定律有F－μmg＝ma，當(dāng)推力F＝100 N時(shí)，物體加速度最大，為20 m/s2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由題圖乙可得推力F隨位移x變化的關(guān)系為F＝100－25x(N)，物體速度最大時(shí)，加速度為零，則F＝μmg，解得x＝3.2 m，即在距出發(fā)點(diǎn)3.2 m位置時(shí)物體的速度達(dá)到最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由Fx圖像的“面積”表示功可知，推力對物體做功WF＝Fx0＝200 J，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理有WF－μmgxm＝0，代入數(shù)據(jù)得xm＝10 m，即物體在

14、水平面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是 10 m，選項(xiàng)D正確． 答案：D 12.(多選)如圖所示，AB為半徑R＝0.50 m的四分之一圓弧軌道，B端距水平地面的高度h＝0.45 m．一質(zhì)量m＝1.0 kg的小滑塊從圓弧道A端由靜止釋放，到達(dá)軌道B端的速度v＝2.0 m/s.忽略空氣的阻力．取g＝10 m/s2.則下列說法正確的是(　　) A．小滑塊在圓弧軌道B端受到的支持力大小N＝16 N B．小滑塊由A端到B端的過程中，克服摩擦力所做的功W＝3 J C．小滑塊的落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離x＝0.6 m D．小滑塊的落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離x＝0.3 m 解析：小滑塊在B端時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有N

15、－mg＝m，解得N＝18 N，A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理有mgR－W＝mv2，解得W＝mgR－mv2＝3 J，B正確；小滑塊從B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上x＝vt，豎直方向上h＝gt2，解得x＝v·＝0.6 m，C正確，D錯(cuò)誤． 答案：BC 二、非選擇題 13．(2018·四川成都診斷)如圖甲所示，長為20 m的水平軌道AB與半徑R＝3 m的豎直半圓軌道BC在B處相連接，有一質(zhì)量為1 kg的滑塊(大小不計(jì))從A處由靜止開始受水平向右的力F作用，F(xiàn)的大小隨位移變化關(guān)系如圖乙所示，滑塊與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，取g＝10 m/s2. (1)求滑塊在水平軌道AB上運(yùn)動(dòng)前10 m過程中所需的時(shí)

16、間； (2)求滑塊到達(dá)B處時(shí)的速度大?。? (3)若滑塊到達(dá)B處時(shí)撤去力F，滑塊沿半圓軌道內(nèi)側(cè)上滑，并恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C，則滑塊在半圓軌道上克服摩擦力所做的功是多少． 解析：(1)在前10 m內(nèi)：F1－μmg＝ma1 x1＝a1t 解得t1＝1 s. (2)滑塊從A到B的過程中，由動(dòng)能定理得 F1x1－F2x3－μmgx＝mv 解得vB＝10 m/s. (3)滑塊恰好能到達(dá)C點(diǎn)，則mg＝m 滑塊從B到C的過程中，由動(dòng)能定理得 Wf－mg·2R＝mv－mv 解得Wf＝－25 J，即克服摩擦力做功為25 J. 答案：(1)1 s　(2)10 m/s　(3)25 J 14．

17、(2018·陜西西安六校聯(lián)考)如圖所示，AB是傾角θ＝30°的粗糙直軌道，BCD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(可以看成質(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)過程中在AB軌道上通過的總路程； (2)最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)E時(shí)，對圓弧軌道的壓力大??； (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′至少多大． 解析：(1)對整體過程，由動(dòng)能定理得 mgRcos θ－μmgcos θ·s＝0 所以物體在AB軌道上通過的總路程s＝. (2)最終物體以B(還有B關(guān)于OE的對稱點(diǎn))為最高點(diǎn)，在圓弧底部做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對B→E過程，由動(dòng)能定理得 mgR(1－cos θ)＝mv 在E點(diǎn)，由牛頓第二定律得N－mg＝m 解得N＝(3－)mg. 由牛頓第三定律知，在最低點(diǎn)E，物體對圓弧軌道的壓力大小(3－)mg. (3)物體剛好到D點(diǎn)，由牛頓第二定律有mg＝m 對全過程由動(dòng)能定理得 mgL′sin θ－μmgcos θ·L′－mgR(1＋cos θ)＝mv 解得L′＝. 答案：(1)　(2)(3－)mg　(3)