【创新设计】（安徽专用）高考物理一轮复习方案 第五章 第2讲 动能和动能定理及其应用活页限时训练（含解析） 新人教版必修2.doc

第2讲动能和动能定理及其应用时间：60分钟1 质量不等，但有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直至停止，则()a质量大的物体滑行的距离大b质量小的物体滑行的距离大c它们滑行的距离一样大d质量大的物体克服摩擦力做的功多解析由动能定理可得ffx0ek，即mgxek，由于动能相同动摩擦因数相同，故质量小的滑行距离大，它们克服摩擦力所做的功都等于ek.答案b2一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g10 m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是()a合外力做功50 j b阻力做功500 jc重力做功500 j d支持力做功50 j解析合外力做的功w合ek0，即w合mv22522 j50 j，a项正确；wgw阻ek0，故w阻mv2mgh50 j750 j700 j，b项错误；重力做功wgmgh25103 j750 j，c错；小孩所受支持力方向上的位移为零，故支持力做的功为零，d错答案a3一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用此后，关于该质点动能的变化情况下列说法错误的是()a一直增大b先逐渐减小至零，再逐渐增大c先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小d先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大解析当恒力方向与质点原来速度方向相同时，质点的动能一直增大，故a正确当恒力方向与质点原来速度方向相反时，速度先逐渐减小到零再逐渐增大，质点的动能也先逐渐减小至零再逐渐增大，故b正确当恒力方向与原来质点的速度方向夹角大于90时，将原来速度v0分解为平行恒力方向的vy、垂直恒力方向的vx，如图甲，vy先逐渐减小到零再逐渐增大，vx始终不变v ，质点速度v先逐渐减小至vx再逐渐增大，质点的动能先减小至某一非零的最小值，再逐渐增大，故d正确当恒力方向与v0方向夹角小于90时，如图乙，vy一直增大，vx始终不变，质点速度v逐渐增大，动能一直增大，没有其他情况，故c错误答案c4刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一如图5-2-13所示的图线1、2分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离l与刹车前的车速v的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦据此可知，下列说法中正确的是()图5-2-13a甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车的刹车性能好b乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好c以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好d甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车与地面间的动摩擦因数较大解析在刹车过程中，由动能定理可知：mglmv2，得l可知，甲车与地面间动摩擦因数小(题图线1)，乙车与地面间动摩擦因数大(题图线2)，刹车时的加速度ag，乙车刹车性能好；以相同的车速开始刹车，乙车先停下来b正确答案b5如图5-2-14所示，长为l的木板水平放置，在木板的a端放置一个质量为m的物体，现缓慢抬高a端，使木板以左端为轴在竖直面内转动，当木板转到与水平面成角时物体开始滑动，此时停止转动木板，物体滑到木板底端时的速度为v，则在整个过程中()图5-2-14a支持力对物体做功为0b摩擦力对物体做功为mglsin c摩擦力对物体做功为mv2mglsin d木板对物体做功为mv2mglsin 解析木板由水平转到与水平面成角的过程中，木板对物体的支持力做正功，重力做负功，两者相等，即wgwnmglsin ，所以a错误；物体从开始下滑到底端的过程中，支持力不做功，重力做正功，摩擦力做负功，由动能定理得wgwfmv20，即wfmv2mglsin ，故c正确、b错误；对全过程运用能量观点，重力做功为0，无论支持力还是摩擦力，施力物体都是木板，所以木板做功为mv2，d错误答案c6如图5-2-15所示，do是水平面，ab是斜面，初速度为v0的物体从d点出发沿dba滑动到顶点a时速度刚好为零，如果斜面改为ac，让该物体从d点出发沿dca滑动到a点且速度也刚好为零则物体具有的初速度(已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零)()图5-2-15a大于v0 b等于v0c小于v0 d取决于斜面的倾角解析如图所示，物体由d出发沿dba路面运动，由动能定理可列出方程ff1ldbff2lbamgha0mv因为ff1mg，ff2mgcos 代入式mgldbmgcos labmghamv又因为labcos lob，所以mgldbmglbomghamv同理mg(lcdlco)mghamv2即mgldomghamv2此式表明由d出发的初速度v0与斜面夹角无关，因此沿dca上滑到a点的初速度仍为v0，选项b正确答案b7(2013郑州三模)如图5-2-16所示，竖直平面内有一个半径为r的半圆形轨道oqp，其中q是半圆形轨道的中点，半圆形轨道与水平轨道oe在o点相切，质量为m的小球沿水平轨道运动，通过o点进入半圆形轨道，恰好能够通过最高点p，然后落到水平轨道上，不计一切摩擦阻力，下列说法不正确的是()图5-2-16a小球落地时的动能为2.5mgrb小球落地点离o点的距离为2rc小球运动到半圆形轨道最高点p时，向心力恰好为零d小球到达q点的速度大小为解析小球恰好通过p点，mgm得v0.根据动能定理mg2rmv2mv得mv22.5mgr，a正确由平抛运动知识得t ，落地点与o点距离xv0t2r，b正确p处小球重力提供向心力，c错误从q到p由动能定理得mgrm()2mv，所以vq，d正确答案c8太阳能汽车是靠太阳能来驱动的汽车当太阳光照射到汽车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动汽车前进设汽车在平直的公路上由静止开始匀加速行驶，经过时间t，速度为v时功率达到额定功率，并保持不变之后汽车又继续前进了距离s，达到最大速度vmax.设汽车质量为m，运动过程中所受阻力恒为f，则下列说法正确的是()a汽车的额定功率为fvb汽车匀加速运动过程中，克服阻力做功为fvtc汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，牵引力所做的功为mvmv2d汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，合力所做的功为mv解析当汽车达到最大速度时牵引力与阻力平衡，功率为额定功率，额定功率为p额fvmax，则可知选项a错误；汽车匀加速运动过程中通过的位移xvt，克服阻力做功为wfvt，选项b错误；根据动能定理可得wfwfmv0，wffvtfs，可知选项c错误、d正确答案d9(2013济南模拟)如图5-2-17所示，劲度系数为k的弹簧下端悬挂一个质量为m的重物，处于静止状态手托重物使之缓慢上移，直到弹簧恢复原长，手对重物做的功为w1.然后放手使重物从静止开始下落，重物下落过程中的最大速度为v，不计空气阻力重物从静止开始下落到速度最大的过程中，弹簧对重物做的功为w2，则()图5-2-17aw1 bw1cw2mv2 dw2mv2解析设x为弹簧伸长的长度，由胡克定律得：mgkx.手托重物使之缓慢上移，直到弹簧恢复原长，重物的重力势能增加了mgx，弹簧的弹力对重物做了功，所以手对重物做的功w1，选项b正确由动能定理知w2mv2，则c、d错误答案b10(2013揭阳模拟)如图5-21-8所示为某娱乐场的滑道示意图，其中ab为曲面滑道，bc为水平滑道，水平滑道bc与半径为1.6 m的圆弧滑道cd相切，de为放在水平地面上的海绵垫某人从坡顶滑下，经过高度差为20 m的a点和b点时的速度分别为2 m/s和12 m/s，在c点做平抛运动，最后落在海绵垫上e点人的质量为70 kg，在bc段的动摩擦因数为0.2.问：图5-2-18(1)从a到b的过程中，人克服阻力做的功是多少？(2)为保证在c点做平抛运动，bc的最大值是多少？(3)若bc取最大值，则de的长是多少？解析(1)由动能定理：wgwfmvmv得：wf9 100 j.(2)bc段加速度为：ag2 m/s2，设在c点的最大速度为vm，由mgm，vm4 m/s，bc的最大值为：sbc32 m，bc的长度范围是032 m.(3)平抛运动的时间：t 0.566 s，bc取最大长度，对应平抛运动的初速度为vm4 m/s，平抛运动的水平位移：s平vmt2.26 m，de的长：sdes平r2.26 m1.6 m0.66 m.答案(1)9 100 j(2)32 m(3)0.66 m11(2012无锡高三期末)如图5-2-19甲所示，长为4 m的水平轨道ab与倾角为37的足够长斜面bc在b处连接，有一质量为2 kg的滑块，从a处由静止开始受水平向右的力f作用，f按图乙所示规律变化，滑块与ab和bc间的动摩擦因数均为0.25，重力加速度g取10 m/s2.求：图5-2-19(1)滑块第一次到达b处时的速度大小；(2)不计滑块在b处的速率变化，滑块到达b点时撤去力f，滑块冲上斜面，滑块最终静止的位置与b点的距离(sin 370.6)解析(1)由题图得：02 m内：f120 n，x12 m；23 m内：f20，x21 m；34 m内：f310 n，x31 ma至b由动能定理得：f1x1f3x3mg(x1x2x3)mv，即2021010.25210(211)2v，解得vb m/s(2)因为mgsin 37mgcos 37，滑块将滑回水平面设滑块由b点上滑的最大距离为l，由动能定理：mglcos 37mglsin 370mv解得：l m从最高点滑回水平面，设停止在与b点相距s处，mglsin 37mglcos 37mgs0解得：sl m1 m.答案(1) m/s(2)1 m12(2012重庆卷，23)如图5-2-20所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆，摆锤的质量为m、细杆可绕轴o在竖直平面内自由转动，摆锤重心到o点距离为l，测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与o等高的位置处静止释放摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离s(sl)，之后继续摆至与竖直方向成角的最高位置若摆锤对地面的压力可视为大小为f的恒力，重力加速度为g，求：图5-2-20(1)摆锤在上