（新課標(biāo)）2020高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（二十八）動(dòng)能定理（重點(diǎn)突破課）（含解析）.doc

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課時(shí)檢測(cè)(二十八) 動(dòng)能定理 (重點(diǎn)突破課) 1．(2018全國(guó)卷Ⅰ)高鐵列車在啟動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)可看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。在啟動(dòng)階段，列車的動(dòng)能(　　) A．與它所經(jīng)歷的時(shí)間成正比 B．與它的位移成正比 C．與它的速度成正比 D．與它的動(dòng)量成正比 解析：選B　動(dòng)能Ek＝mv2，與速度的平方成正比，故 C錯(cuò)誤；速度v＝at，可得Ek＝ma2t2，與經(jīng)歷的時(shí)間的平方成正比，故A錯(cuò)誤；根據(jù)v2＝2ax，可得Ek＝max，與位移成正比，故B正確；動(dòng)量p＝mv，可得Ek＝，與動(dòng)量的平方成正比，故D錯(cuò)誤。 2．關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力、合外力做的功及動(dòng)能變化的關(guān)系，下列說法正確的是(　　) A．合外力為零，則合外力做功一定為零 B．合外力做功為零，則合外力一定為零 C．合外力做功越多，則動(dòng)能一定越大 D．動(dòng)能不變，則物體所受的合外力一定為零 解析：選A　由公式W＝Flcos α可知，物體所受合外力為零，合外力做功一定為零，但合外力做功為零，可能是α＝90，而合外力不為零，故A正確，B錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理W＝ΔEk可知，合外力做功越多，動(dòng)能變化量越大，但動(dòng)能不一定越大，動(dòng)能不變，合外力做功為零，但物體所受的合外力不一定為零，C、D錯(cuò)誤。 3．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l。若A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，則在這一過程中(　　) A．A獲得的動(dòng)能較大 B．B獲得的動(dòng)能較大 C．A、B獲得的動(dòng)能一樣大 D．無法比較A、B獲得的動(dòng)能大小 解析：選C　由動(dòng)能定理可知恒力F做功W＝Fl＝mv2－0，因?yàn)镕、l相同，所以A、B獲得的動(dòng)能一樣大，C正確。 4.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。已知緊急剎車過程中車與地面間的摩擦是滑動(dòng)摩擦。據(jù)此可知，下列說法中正確的是(　　) 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．以相同的車速開始剎車，甲車先停下來，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：選B　對(duì)剎車過程，由動(dòng)能定理可知μmgl＝mv2，得l＝＝，結(jié)合題圖可知甲車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)小，乙車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)大，剎車時(shí)的加速度a＝μg，以相同的車速開始剎車，乙車先停下來，乙車剎車性能好，B正確。 5．(2019安徽江南十校聯(lián)考)如圖甲所示，一維坐標(biāo)系中有一質(zhì)量m＝2 kg的物塊靜置于x軸上的某位置(圖中未畫出)。t＝0時(shí)刻，物塊在外力作用下沿x軸開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，圖乙為其位置坐標(biāo)和速率平方關(guān)系圖像的一部分。下列說法正確的是(　　) A．物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為1 m/s2 B．t＝4 s時(shí)物塊位于x＝4 m處 C．t＝4 s時(shí)物塊的速率為2 m/s D．在0～4 s時(shí)間內(nèi)物塊所受合外力做功為2 J 解析：選C　由于物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可得x－x0＝，由題圖乙中數(shù)據(jù)可解得，加速度大小為a＝0.5 m/s2，初位置x0＝－2 m，故A錯(cuò)誤；由x－x0＝at2，v＝at，得t＝4 s時(shí)物塊位于x＝2 m處，物塊速率v＝2 m/s，故B錯(cuò)誤，C正確；由動(dòng)能定理得 0～4 s 時(shí)間內(nèi)物塊所受合外力做功為mv2＝4 J，故D錯(cuò)誤。 6．(多選)(2016全國(guó)卷Ⅲ)如圖，一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面；在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)P。它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點(diǎn)的過程中，克服摩擦力做的功為W。重力加速度大小為g。設(shè)質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)時(shí)，向心加速度的大小為a，容器對(duì)它的支持力大小為N，則(　　) A．a(chǎn)＝　　　 　 　B．a(chǎn)＝ C．N＝ D．N＝ 解析：選AC　質(zhì)點(diǎn)P下滑到最低點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得mgR－W＝mv2，則速度v＝，在最低點(diǎn)的向心加速度a＝＝，選項(xiàng)A正確， B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得N－mg＝ma，N＝，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。 7.(多選)(2016浙江高考)如圖所示為一滑草場(chǎng)。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：選AB　由題意知，上、下兩段滑道的長(zhǎng)分別為s1＝、s2＝，由動(dòng)能定理知2mgh－μmgs1cos 45－μmgs2cos 37＝0，解得動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，選項(xiàng)A正確；載人滑草車在上下兩段的加速度分別為a1＝g(sin 45－μcos 45)＝g，a2＝g(sin 37－μcos 37)＝－g，則在下落h時(shí)的速度最大，由動(dòng)能定理知mgh－μmgs1cos 45＝mv2，解得v＝ ，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤；載人滑草車克服摩擦力做的功與重力做功相等，即W＝2mgh，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 8.(多選)(2019洛陽檢測(cè))如圖所示，在傾角為θ的足夠長(zhǎng)斜面上，輕質(zhì)彈簧一端與斜面底端的擋板固定，另一端與質(zhì)量為M的平板A連接，一質(zhì)量為m的物體B靠在平板的右側(cè)，A、B與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。開始時(shí)用手按住B使彈簧處于壓縮狀態(tài)，現(xiàn)釋放，使A和B一起沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A和B運(yùn)動(dòng)距離L時(shí)達(dá)到最大速度v。則下列說法正確的是(　　) A．A和B達(dá)到最大速度v時(shí)，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng) B．若運(yùn)動(dòng)過程中A和B能夠分離，則A和B恰好分離時(shí)，二者加速度大小均為g(sin θ＋μcos θ) C．從釋放到A和B達(dá)到最大速度v的過程中，彈簧對(duì)A所做的功等于Mv2＋MgLsin θ＋μMgLcos θ D．從釋放到A和B達(dá)到最大速度v的過程中，B受到的合力對(duì)它做的功等于mv2 解析：選BD　A和B達(dá)到最大速度v時(shí)，A和B的加速度為零，對(duì)A、B整體：由平衡條件知kx＝(m＋M)gsin θ＋μ(m＋M)gcos θ，所以此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；A和B恰好分離時(shí)，A、B間的彈力為0，A、B的加速度大小相同，對(duì)B受力分析，由牛頓第二定律知，mgsin θ＋μmgcos θ＝ma，得a＝g(sin θ＋μcos θ)，故B正確；從釋放到A和B達(dá)到最大速度v的過程中，對(duì)A、B整體，根據(jù)動(dòng)能定理得W彈－(m＋M)gLsin θ－μ(m＋M)gLcos θ＝(m＋M)v2，所以彈簧對(duì)A所做的功W彈＝(m＋M)v2＋(m＋M)gLsin θ＋μ(m＋M)gLcos θ，故C錯(cuò)誤；從釋放到A和B達(dá)到最大速度v的過程中，對(duì)于B，根據(jù)動(dòng)能定理得，B受到的合力對(duì)它做的功W合＝ΔEk＝mv2，故D正確。 9．(2019宿州模擬)宇航員在某星球表面做了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由平直軌道AB和圓弧軌道BC組成。將質(zhì)量m＝0.2 kg的小球，從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止釋放，用力傳感器測(cè)出小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為F，改變H的大小，可測(cè)出F隨H的變化關(guān)系如圖乙所示，求： (1)圓弧軌道的半徑； (2)星球表面的重力加速度； (3)小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能Ek隨H的變化關(guān)系。 解析：(1)小球過C點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得： F＋mg＝m 小球由靜止下滑至C點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理得： mg(H－2r)＝mvC2 解得：F＝H－5mg 由題圖乙可知：當(dāng)H1＝0.5 m時(shí)，F(xiàn)1＝0 解得：r＝0.2 m。 (2)由題圖乙可知：當(dāng)H2＝1.0 m時(shí) F2＝5 N，又F＝－5mg 解得：g＝5 m/s2。 (3)小球由靜止下滑至C點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理得： mg(H－2r)＝Ek－0 解得：Ek＝H－0.4(J)。 答案：(1)0.2 m　(2)5 m/s2　(3)Ek＝H－0.4(J) 10．(2019晉城調(diào)研)如圖甲所示，一滑塊從平臺(tái)上A點(diǎn)以初速度v0向右滑動(dòng)，從平臺(tái)上滑離后落到地面上的落地點(diǎn)離平臺(tái)的水平距離為s，多次改變初速度的大小，重復(fù)前面的過程，根據(jù)測(cè)得的多組v0和s，作出s2v02圖像如圖乙所示，滑塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，重力加速度g＝10 m/s2。 (1)求平臺(tái)離地的高度h及滑塊在平臺(tái)上滑行的距離d； (2)若將滑塊的質(zhì)量增大為原來的2倍，滑塊從A點(diǎn)以4 m/s的初速度向右滑動(dòng)，求滑塊滑離平臺(tái)后落地時(shí)的速度大小v′及落地點(diǎn)離平臺(tái)的水平距離s的大小。 解析：(1)設(shè)滑塊滑到平臺(tái)邊緣時(shí)的速度為v， 根據(jù)動(dòng)能定理得： －μmgd＝mv2－mv02① 滑塊離開平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，則有： h＝gt2② s＝vt③ 聯(lián)立①②③式得：s2＝v02－4μhd④ 由題圖乙得：圖像的斜率等于 即：＝ s2＝0.2 s2⑤ 解得：h＝1 m 且當(dāng)s＝0時(shí)，v02＝12 m2/s2，代入④式解得：d＝2 m。 (2)當(dāng)滑塊從A點(diǎn)以v0＝4 m/s的初速度向右滑動(dòng)時(shí)， 由①得：v＝2 m/s 滑塊離開平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，則有：h＝gt2⑥ 得：t＝ ＝ s＝ s⑦ 滑塊滑離平臺(tái)后落地時(shí)的速度為： v′＝＝2 m/s 落地點(diǎn)離平臺(tái)的水平距離s的大小為： s＝vt＝2 m＝ m。 答案：(1)1 m　2 m　(2)2 m/s　 m 11.山地滑雪是人們喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)。一滑雪道ABC的底部是一個(gè)半徑為R的圓，圓與雪道相切于C點(diǎn)，C點(diǎn)的切線沿水平方向，C點(diǎn)到水平雪地之間是高為H的峭壁，D是圓的最高點(diǎn)，如圖所示。運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止下滑，剛好經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)D旋轉(zhuǎn)一周，再滑到C點(diǎn)后被水平拋出，當(dāng)拋出時(shí)間為t時(shí)，迎面遭遇一股強(qiáng)風(fēng)，運(yùn)動(dòng)員最終落到了雪地上，落地時(shí)速度大小為v。已知運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為m，重力加速度為g，不計(jì)遭遇強(qiáng)風(fēng)前的空氣阻力和雪道的摩擦阻力，求： (1)A、C的高度差h； (2)運(yùn)動(dòng)員剛遭遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)的速度大小及距地面的高度； (3)強(qiáng)風(fēng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員所做的功。 解析：(1)運(yùn)動(dòng)員剛好經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)，其速度滿足 mg＝ 由動(dòng)能定理得mg(h－2R)＝mvD2 解得h＝R。 (2)運(yùn)動(dòng)員從A到C由動(dòng)能定理得mgR＝mv02 在圓軌道旋轉(zhuǎn)一周后運(yùn)動(dòng)員做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員遭遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)，在豎直方向上的速度v′＝gt 運(yùn)動(dòng)員遭遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)的速度v1＝＝ 下落高度為h1＝gt2 距地面高度為h2＝H－h(huán)1＝H－gt2。 (3)對(duì)運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程，由動(dòng)能定理得 W＋mg＝mv2 解得W＝mv2－mg。 答案：(1)R　(2)　H－gt2 (3)mv2－mg