2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練19 動(dòng)能和動(dòng)能定理.doc

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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練19 動(dòng)能和動(dòng)能定理 一、選擇題 1．(xx南寧一中檢測(cè))如圖所示是某中學(xué)科技小組制作的利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的小車．當(dāng)太陽(yáng)光照射到小車上方的光電板，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車前進(jìn)．若小車在平直的水泥路上從靜止開(kāi)始加速行駛，經(jīng)過(guò)時(shí)間t前進(jìn)距離s，速度達(dá)到最大值vm.設(shè)這一過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，小車所受阻力恒為F，那么(　　) A．這段時(shí)間內(nèi)小車先加速運(yùn)動(dòng)，然后勻速運(yùn)動(dòng) B．這段時(shí)間內(nèi)阻力所做的功為Pt C．這段時(shí)間內(nèi)合力做的功為mv D．這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為Fs－mv 解析：從題意得到，太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)可視為“汽車以恒定功率啟動(dòng)”，這段時(shí)間內(nèi)小車加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)做功用Pt計(jì)算，阻力做功為W＝Fs，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理判斷，這段時(shí)間內(nèi)合力做功為mv，電動(dòng)機(jī)所做的功為Pt＝Fs＋mv，故選項(xiàng)C正確、選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：C 2．如圖所示，圖線表示作用在某物體上的合力隨時(shí)間變化的關(guān)系，若物體開(kāi)始時(shí)是靜止的，那么(　　) A．從t＝0開(kāi)始，5 s內(nèi)物體的動(dòng)能變化量為零 B．在前5 s內(nèi)只有第1 s末物體的動(dòng)能最大 C．在前5 s內(nèi)只有第5 s末物體的速率最大 D．前3 s內(nèi)合力對(duì)物體做的功為零 解析：由圖象可知0～1 s的合力的大小是1～5 s的合力的大小的2倍，所以加速度大小的關(guān)系也是2倍，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可描述為0～1 s物體做勻加速運(yùn)動(dòng)到速度最大，3 s末物體減速到零，5 s末物體反向加速到速度最大，因此5 s內(nèi)動(dòng)能變化量不為零，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；第1 s末和第5 s末物體的動(dòng)能和速率一樣大，所以選項(xiàng)B、C都錯(cuò)誤；3 s末物體減速到零，所以前3 s內(nèi)合力對(duì)物體做的功為零，所以正確選項(xiàng)為D. 答案：D 3．(xx吉林市摸底)如圖所示，將質(zhì)量為m的小球以速度v0由地面豎直向上拋出．小球落回地面時(shí)，其速度大小為v0.設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力的大小不變，則空氣阻力的大小等于(　　) A.mg B.mg C.mg D.mg 解析：設(shè)小球上升的最大高度為H，對(duì)小球向上運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理，－(mg＋Ff)H＝0－mv，對(duì)小球向下運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理，(mg－Ff)H＝m2，聯(lián)立解得f＝mg，選項(xiàng)D正確． 答案：D 4．一個(gè)質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平拉力F作用下，從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，此時(shí)輕繩與豎直方向夾角為θ，如圖所示，則拉力F所做的功為(　　) A．mgLcosθ B．mgL(1－cosθ) C．FLsinθ D．FLcosθ 解析：對(duì)小球由P運(yùn)動(dòng)至Q應(yīng)用動(dòng)能定理W－mgL(1－cosθ)＝0，所以W＝mgL(1－cosθ)．選項(xiàng)B正確． 答案：B 5．(多選)一質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起受到一恒力作用．此后，該質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能可能(　　) A．一直增大 B．先逐漸減小至零，再逐漸增大 C．先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小 D．先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大 解析：若力F的方向與初速度v0的方向一致，則質(zhì)點(diǎn)一直加速，動(dòng)能一直增大，選項(xiàng)A正確；若力F的方向與v0的方向相反，則質(zhì)點(diǎn)先減速至速度為零后反向加速，動(dòng)能先減小至零后再增大，選項(xiàng)B正確；若力F的方向與v0的方向成一鈍角，如斜上拋運(yùn)動(dòng)，物體先減速，減到某一值，再加速，則其動(dòng)能先減小至某一非零的最小值，再增大，選項(xiàng)D正確；選項(xiàng)C中不可能． 答案：ABD 6．(xx杭州名校質(zhì)檢)如圖所示，已知物體與三塊材料不同的地毯間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ、2μ和3μ，三塊材料不同的地毯長(zhǎng)度均為l，并排鋪在水平地面上，該物體以一定的初速度v0從a點(diǎn)滑上第一塊，物體恰好滑到第三塊的末尾d點(diǎn)停下來(lái)，物體在運(yùn)動(dòng)中地毯保持靜止，若讓物體從d點(diǎn)以相同的初速度大小水平向左運(yùn)動(dòng)，則物體運(yùn)動(dòng)到某一點(diǎn)時(shí)的速度大小與該物體向右運(yùn)動(dòng)到該位置的速度大小相等，則這一點(diǎn)是(　　) A．a(chǎn)點(diǎn) B．b點(diǎn) C．c點(diǎn) D．d點(diǎn) 解析：對(duì)物體從a運(yùn)動(dòng)到c，由動(dòng)能定理，－μmgl－2μmgl＝mv－mv，對(duì)物體從d運(yùn)動(dòng)到c，由動(dòng)能定理，－3μmgl＝mv－mv，解得v2＝v1，選項(xiàng)C正確． 答案：C 7．(多選)太陽(yáng)能汽車是靠太陽(yáng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)的汽車．當(dāng)太陽(yáng)光照射到汽車上方的光電板時(shí)，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)汽車前進(jìn)．設(shè)汽車在平直的公路上由靜止開(kāi)始勻加速行駛，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，速度為v時(shí)功率達(dá)到額定功率，并保持不變．之后汽車又繼續(xù)前進(jìn)了距離s，達(dá)到最大速度vmax.設(shè)汽車質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力恒為f，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．汽車的額定功率為fvmax B．汽車勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服阻力做功為fvt C．汽車從靜止開(kāi)始到速度達(dá)到最大值的過(guò)程中，牽引力所做的功為mv－mv2 D．汽車從靜止開(kāi)始到速度達(dá)到最大值的過(guò)程中，合力所做的功為mv 解析：當(dāng)汽車達(dá)到最大速度時(shí)牽引力與阻力平衡，功率為額定功率，則可知選項(xiàng)A正確；汽車勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的位移x＝vt，克服阻力做功為W＝fvt，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理可得WF－Wf＝mv－0，Wf＝fvt＋fs，可知選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確． 答案：AD 8．剎車距離是衡量汽車安全性能的重要參數(shù)之一．如圖所示的圖線1、2分別為甲、乙兩輛汽車在緊急剎車過(guò)程中的剎車距離l與剎車前的車速v的關(guān)系曲線，已知緊急剎車過(guò)程中車與地面間是滑動(dòng)摩擦．據(jù)此可知，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．甲車的剎車距離隨剎車前的車速v變化快，甲車的剎車性能好 B．乙車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)較大，乙車的剎車性能好 C．以相同的車速開(kāi)始剎車，甲車先停下來(lái)，甲車的剎車性能好 D．甲車的剎車距離隨剎車前的車速v變化快，甲車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)較大 解析：在剎車過(guò)程中，由動(dòng)能定理可知：μmgl＝mv2，得l＝＝可知，甲車與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)小(題圖線1)．乙車與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)大(題圖線2)，剎車時(shí)的加速度a＝μg，乙車剎車性能好；以相同的車速開(kāi)始剎車，乙車先停下來(lái)．B正確． 答案：B 9．(多選)(xx浙江省六校聯(lián)考)某家用桶裝純凈水手壓式飲水器如圖所示，在手連續(xù)穩(wěn)定的按壓下，出水速度為v，供水系統(tǒng)的效率為η，現(xiàn)測(cè)量出桶底到出水管之間的高度差H，出水口傾斜，其離出水管的高度差可忽略，出水口的橫截面積為S，水的密度為ρ，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．出水口單位時(shí)間內(nèi)的出水體積Q＝vS B．出水口所出水落地時(shí)的速度為 C．出水后，手連續(xù)穩(wěn)定按壓的功率為＋ D．手按壓輸入的功率等于單位時(shí)間內(nèi)所出水的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和 解析：t時(shí)間內(nèi)出水口出水的體積為：Q＝vts，所以單位時(shí)間內(nèi)的出水體積為Q＝vS，A正確；對(duì)水下落過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，有：mgH＝mv－mv2，可以判出落地速度vt應(yīng)大于，B錯(cuò)誤；效率η＝，水流出的功率為：p1＝＝，又有m＝ρQ，代入可以求得手連續(xù)穩(wěn)定按壓的功率為p2＝＋，C正確；D錯(cuò)誤． 答案：AC 10. (xx陜西省西工大附中訓(xùn)練)某游樂(lè)場(chǎng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)名為“翻天滾地”的游樂(lè)項(xiàng)目．原理圖如圖所示：一個(gè)3/4圓弧形光滑圓管軌道ABC，放置在豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，在A點(diǎn)與水平地面AD相接，地面與圓心O等高，MN是放在水平地面上長(zhǎng)為3R、厚度不計(jì)的減振墊，左端M正好位于A點(diǎn)．讓游客進(jìn)入一個(gè)中空的透明彈性球，人和球的總質(zhì)量為m，球的直徑略小于圓管直徑．將球(內(nèi)裝有參與者)從A處管口正上方某處由靜止釋放后，游客將經(jīng)歷一個(gè)“翻天滾地”的刺激過(guò)程．不考慮空氣阻力．那么以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A．要使球能從C點(diǎn)射出后能打到墊子上，則球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度至少為 B．要使球能從C點(diǎn)射出后能打到墊子上，則球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度至少為 C．若球從C點(diǎn)射出后恰好能打到墊子的M端，則球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)管的作用力大小為 D．要使球能通過(guò)C點(diǎn)落到墊子上，球離A點(diǎn)的最大高度是5R 解析：從A處管口正上方某處由靜止釋放后，游客所在的透明彈性球在只有重力做功的情況下繞圓弧圓管運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，C點(diǎn)為圓周最高點(diǎn)，由于圓管即可提供指向圓心的彈力也可以提供沿半徑向外的彈力，所以只有最高點(diǎn)速度不等于0即可通過(guò)，而離開(kāi)C點(diǎn)后為平拋運(yùn)動(dòng)，要落在平臺(tái)上，豎直方向R＝gt2，水平方向vCt≥R，整理得vC≥，選項(xiàng)A錯(cuò)B對(duì)．若球從C點(diǎn)射出后恰好能打到墊子的M端，說(shuō)明vC＝，則在C點(diǎn)受力mg＋FN＝m，解得FN＝mg，選項(xiàng)C對(duì)．要使球能通過(guò)C點(diǎn)落到墊子上，設(shè)球離A點(diǎn)高度為h，則根據(jù)動(dòng)能定理mg(h－R)＝mv，離開(kāi)C點(diǎn)后平拋運(yùn)動(dòng)，水平位移vCt≤4R，整理得h≤5R，選項(xiàng)D對(duì)． 答案：A 二、非選擇題 11．如圖所示，跨過(guò)定滑輪的輕繩兩端的物體A和B的質(zhì)量分別為M和m，物體A在水平面上且由靜止釋放，當(dāng)B沿豎直方向下落h時(shí)，測(cè)得A沿水平面運(yùn)動(dòng)的速度為v，這時(shí)細(xì)繩與水平面的夾角為θ，試分析計(jì)算B下降h過(guò)程中，地面摩擦力對(duì)A做的功(滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計(jì))． 解析：把A沿水平面運(yùn)動(dòng)的速度v分解為沿繩方向的速度v1和垂直繩方向的速度v2，則v1就是繩的速度(也就是B物體的速度，即vB＝v1)，由圖得：vB＝v1＝vcosθ， 對(duì)A由動(dòng)能定理得：WFT＋WFf＝Mv2， 對(duì)B由動(dòng)能定理得：mgh－WFT＝m(vcosθ)2 聯(lián)立解得WFf＝Mv2＋m(vcosθ)2－mgh. 答案：Mv2＋m(vcosθ)2－mgh 12．(xx浙江海寧高三測(cè)試)xx年中國(guó)有了自己的航空母艦“遼寧號(hào)”，航空母艦上艦載機(jī)的起飛問(wèn)題一直備受關(guān)注．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)通過(guò)查閱資料對(duì)艦載機(jī)的起飛進(jìn)行了模擬設(shè)計(jì)．如圖，艦載機(jī)總質(zhì)量為m，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P，在水平軌道運(yùn)行階段所受阻力恒為Ff.艦載機(jī)在A處以額定功率啟動(dòng)，同時(shí)開(kāi)啟電磁彈射系統(tǒng)，它能額外給艦載機(jī)提供水平向右、大小為F的恒定推力．經(jīng)歷時(shí)間t1，艦載機(jī)運(yùn)行至B處，速度達(dá)到v1，電磁彈射系統(tǒng)關(guān)閉．艦載機(jī)繼續(xù)以額定功率加速運(yùn)行至C處，經(jīng)歷的時(shí)間為t2，速度達(dá)到v2.此后，艦載機(jī)進(jìn)入傾斜曲面軌道，在D處離開(kāi)航母起飛．請(qǐng)根據(jù)以上信息求解下列問(wèn)題． (1)電磁彈射系統(tǒng)關(guān)閉的瞬間，艦載機(jī)的加速度大?。? (2)水平軌道AC的長(zhǎng)度． (3)若不啟用電磁彈射系統(tǒng)，艦載機(jī)在A處以額定功率啟動(dòng)，經(jīng)歷時(shí)間t到達(dá)C處，假設(shè)速度大小仍為v2，則艦載機(jī)的質(zhì)量應(yīng)比啟用電磁彈射系統(tǒng)時(shí)減少多少？(該問(wèn)AC間距離用x表示) 解析：(1)根據(jù)功率表達(dá)式可得F1＝① 由牛頓第二定律F1－Ff＝ma② 得a＝－.③ (2)艦載機(jī)在A處以額定功率啟動(dòng)，同時(shí)開(kāi)啟電磁彈射系統(tǒng)，它能額外給艦載機(jī)提供水平向右、大小為F的恒定推力．經(jīng)歷時(shí)間t1，艦載機(jī)運(yùn)行至B處，速度達(dá)到v1，由動(dòng)能定理 Pt1＋Fx1－Ffx1＝mv④ 電磁彈射系統(tǒng)關(guān)閉．艦載機(jī)繼續(xù)以額定功率加速運(yùn)行至C處，經(jīng)歷的時(shí)間為t2，速度達(dá)到v2. 同理得Pt2－Ffx2＝mv－mv⑤ 艦載機(jī)總位移AC＝x1＋x2⑥ 聯(lián)立④⑤⑥得 AC＝＋. (3)全過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有Pt－Ffx＝m1v 應(yīng)減少的質(zhì)量Δm＝m－m1 得Δm＝m－ 答案：(1)－ (2)＋ (3)m－