2021届高考物理一轮复习阶段测评卷(九)动能定理

1、2021届高考物理一轮复习阶段测评卷（九）动能定理1 如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为L的细绳将物块连接在转轴上，细线与竖直转轴的夹角为B角，此时绳中张力为零，物块与转台间动摩擦因数为 < tan ），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，则下列说法正确的是（）A .转台一开始转动，细绳立即绷直对物块施加拉力B.0当绳中出现拉力时，转台对物块做的功为P mgLinc.当物体的角速度为g时,转台对物块支持力为零Y2LcosD .当转台对物块支持力为零时，转台对物块做的功为mgLs in22cos2.从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力

2、外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h在3 m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示。重力加速度取 10 m/s2。则（）D 物体运动过程中克服阻力做功24JC.物体落回地面时速度大小为4、3 m/s3. 如图所示的水平面内，电动机通过皮带带动两轻质轮，皮带质量为m，质量分布均匀，厚度远小于两轮半径，皮带与轮子之间不打滑。右轮半径是左轮半径的3倍，忽略转轴的摩擦。A、B是放在两轮边缘上质量均为m的小物块。启动电动机，使系统从静止逐渐加速动起来， 若A、B始终未滑动，则以下说法正确的是电动机机器皮皮带轮A 带轮A. A、B的线速度始终相等B .动起来

3、以后，A、B的向心加速度大小之比始终为3： 1C.当B的速度由零增加到v的过程中，它受到的静摩擦力始终指向圆心32D.当B的速度由零增加到v的过程中，电动机总共对此系统做功为mv24. 某同学用200N的力将质量为0.44kg的足球踢出，足球以10m/s的初速度沿水平草坪滚出60m后静止，则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是（）A . 22 JB . 4.4 JC . 132 JD . 12000 J5. 如图所示在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角贴着球门射入，球门高度为"足球飞入球门的速度为v,足球质量为m,则红队球员将足球踢出时对足球做的功W

4、为（不计空气阻力、足球可视为质点）（）I ”刁血A.B. mghC.L m/+mgh2D. ± m/+mgh26.卜列说法中，止确的是 （）D 物体运动过程中克服阻力做功24JA. 一定质量的物体,动能不变，则其速度一定也不变B. 一定质量的物体，C. 一定质量的物体，速度不 变， 劫能不 变，则其动能也不变说明物体运劫状态没有改变D. 一定质量的物体,动能不变，说明物体所受的合外力一定为零7 一质量为m的小球，用长为I的轻绳悬挂于0点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示，则力F所做的功为（）A mglcos 0B Fl sin 0C. mgl （1 c

5、os 0）D. Fl&一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同则碰撞前后小球速度变化量的大小v和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（）A . 3=0B.血=12 m/sC, W=0D, W=10.8 J9.倾角为45的传送带在电动机带动下始终以Vo的速度匀速上行。相等质量的甲、乙两种不同材料的滑块（可视为质点）分别无初速放在传送带底端，发现甲滑块上升h高度处恰好与传送带保持相对静止，乙滑块上升卜高度处恰与传送带保持相对静止。现比较甲、乙3两滑块均从静止开始上升h高度的过程中A .甲滑块与传送带间

6、的动摩擦因数大于乙滑块与传送带间的动摩擦因数B .甲、乙两滑块机械能变化量相同C.甲运动时电动机对皮带所做的功大于乙运动时电动机对皮带所做的功D .甲滑块与传送带间摩擦产生的热量等于乙滑块与传送带间摩擦产生的热量10 ,质量为m的滑块沿着高为h,长为L的粗糙斜面恰能匀速下滑，在滑块从斜面顶端下滑到底端的过程中(A重力对滑块所做的功等于B滑块克服阻力所做的功等于C.合外力对滑块所做的功等于D合外力对滑块所做的功为零如图所示，长为L=10m0.2,不考虑传送带轮的水平传送带以v0=4m/s逆时针匀速转动，质量m=1kg的物块以水平初速度v=6m/s滑上传送 带，物块与传送带间的动摩擦因数为轴摩擦等

7、能量损失，重力加速度g=10m/s2,则物块从滑上到离开传送带的过程中，下歹IJ说法正确的是()A .物块离开传送带时的速度大小为6m/sB .摩擦力对物块先做负功再做正功C.摩擦力对物块做的功为10JD .因摩擦产生的热量为50J12.在机场和火车站对行李进行安全检查用的水平传送带如图所示，当行李放在匀速运动的传送带上后，传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止，行李随传送带一起匀速通过检测仪检查，设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4m/s,某行李箱的质量为5 kg,行李箱与传送带之间的动摩擦因数为02,当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上的 A点，已知传送带AB两

8、点的距离为1.2 m，那么在通过安全检查的过程中，g取10m/s2,贝U ().4F)flA .开始时行李箱的加速度为0.2 m/s2B.行李箱从A点到达B点时间为3.1 sC.传送带对行李箱做的功为0.4 JD .传送带上将留下一段摩擦痕迹，该痕迹的长度是0.04 m13 .如图所示,水平传送带BC顺时针转动，一半径R=1 m的竖直粗糙四分之一圆弧轨道AB和传送带在B点平滑连接，一半径为r的竖直光滑半圆弧轨道 CD和传送带在C点平滑连接。现有一质量为m=0.1kg的滑块(可视为质点)从A点无初速释放，经过圆弧上B点时，轨道 对滑块的支持力大小为F=2.6N，滑块从C点进入圆弧轨道CD后从D水

9、平飞出落在传送带上的E 点(图中没有画出)。已知传送带的速率为w=2m/s，BC间的距离为L=4m，滑块与传送带之间的动摩擦因数为尸0.2 , g取lOm/s2,不计空气阻力。求：(1)滑块在圆弧轨道AB上克服摩擦力所做功Wf；(2)圆弧轨道CD的半径r为多大时，CE间的距离最大？最大值为多少？14 如图I所示,地面固定一个圆心为竖直放置的光滑半圆轨道ABC, B与。等高，半径R=0.5m。木板DE质量m 1 kg，长度L 6m , E与A距离s 1.5m，木板与地面间的动摩擦因数, E与A等高，以使E与A重合时板上的物体可以滑入半圆轨道，当E与A一旦分离，板上物体将落地而无法进入半圆轨道。一

10、个可看作质点的物体质量为m2 2m，物体与木板间动摩擦因数2 0.3，物体可在木板上的任意位置以初速度2V开始向右运动，当木板与半圆轨道接触时立即粘连不动，重力加速度g 10m/So(1)当物体以速度3m/s通过A点时，半圆轨道对物体的支持力是多大；(2)要使物体沿轨道能到达c点，物体在A处的速度VA至少为多大；(3)求物体初速度V。满足什么条件可以使物体沿轨道到达C点。15.如图甲所示，水平传送带的长度L=6 m,皮带轮的半径R二0.25 m,皮带轮以角速度3顺时针匀速转动-现有一质量为1 kg的小物体(视为质点)以水平速度Vo从A点滑上传送带，越过B点后做平抛运动，其水平位移为x.保持物体

11、的初速度Vo不变，多次改变皮带轮的角速度3,依次测量水平位移x,得到如图乙所示的x-3图象.已知重力加速度g二lOmi.回答下列问题：Ax/m 当0<3<4 rad/s时，物体在A、B之间做什么运动?(2)物块的初速度V。为多大？ B端距地面的高度h为多大？当3二24 rad/s时，求传送带对物体做的功.参考答案及解析1嗒案：D解析：A .转台一开始转动时，物体与转台之间的静摩擦力提供向心力，随转速的增加, 静摩擦力逐渐变大，当达到最大静摩擦力时物块开始滑动，此时细绳绷直对物块施加拉 力，选项A错误；B .对物体受力分析知物块离开圆盘前合力FfTsinN T cosmg根据动能定理

12、知W Ek当弹力T=0, r=Lsin 由解得W -fL sin2mgLs in至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为mgLsin，故b错误;CD 当N=0, f=0，由知1W mgL sinmgL si 1 tan - 2cos由知 ，所以当物块的角速度增大到 时,物块与转台间恰好无LeosLeos相互作用，故c错误，D正确。故选D。2嗒案：D解析：AB .根据动能定理可得F 合!= A&解得Ek-h图象的斜率大小k=F合上升过程中有联立解得故AB错误。C.物体落回地面时的动能为mg pi 厝mg F7A36N=12N48-24F=2Nm=1kgN=8N48J，则物体落回地面时速度大小

13、为4/6m/s选项C错误；D物体运动过程中克服阻力做功Wf Eko Eki 72J-48J 24J选项D正确。故选D。3嗒案：D解析：A. A、B的线速度大小相等，方向可能不相同，故 A错误；2B. A、B的线速度大小相等，根据公式a 得，A、B的向心加速度大小之比始终为 r1 ： 3，故B错误；C.当B的速度由零增加到v的过程中，B不是做匀速圆周运动，它受到的静摩擦力不是始终指向圆心，故C错误；D 当B的速度由零增加到v的过程中，A、B和皮带的速度都由零增加到V,根据能量守恒定律得，电动机总共对此系统做功为W - (3m)v2 mv222故D正确。故选D。4嗒案：A解析：足球在草坪上滚动的过

14、程，由动能定理得1 2-Wf=O- mvo2则得，克服阻力做的功1 2 1 2Wf= mvo =0.44 10 J=22JA . 22J,与结论相符，选项A正确；B. 4.4 J,与结论不相符，选项B错误；C. 132 J,与结论不相符，选项C错误；D . 12000 J,与结论不相符，选项D错误；故选A .5嗒案：C解析：对足球从球员踢出到飞入球门的过程研究，根据动能定理得mgh 2 mv解得I 2 mgh 2mv故C正确，ABD错误.故选C。6嗒案：BA项错同A项解析：A项，物体的动能不变，说明其速度大小不变，但速度方向可能改变，故1 2误.B项，由Ek mv，速度不变，则其动能一定不变，

15、故 B项正确.C项，2解析，物体的动能不变，说明其速度大小不变，但速度方向可能改变，则其运动状态可能 改变，故C项错误.D项，物体的动能不变，根据动能定理可得，其所受合外力做功为 零，但不能说明合外力为零.例如匀速圆周运动，合外力与速度方向时刻垂直，合外力不 为零，但不做功，物体的动能不变，故 D项错误故选B7.答案：C解析：对小球受力分析，受到重力、拉力 F和绳子的拉力如图根据共点力平衡条件，有F=mgtana,故F随着a的增大而不断变大，故F是变力；对小球运动过程运用动能定理，得到 -mgL ( 1-cosa+W=0，故拉力做的功等于mgL ( 1 -cos )故选 C.8嗒案：BC解析：

16、A.规定初速度方向为正方向，初速度w 6m/s，碰撞后速度V2 6m/s，则速度变化量为：v vz Vi 12m/s负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反，所以碰撞前后小球速度变化量的大小为 12m/s,故A错误，B正确；C.运用动能定理研究碰撞过程，由于初、末动能相等，则：WEkO碰撞过程中墙对小球做功的大小w为0,故C正确，D错误。9答案：BC解析：A .相等质量的甲，乙两种不同材料的滑块分别无初速放在传送带底端，最终都与传送带速 度相等，动能增加量相同，但甲的速度增加的慢，说明甲受到的摩擦力小，故甲滑块与皮带的动摩 擦因数小于乙滑块与皮带的动摩擦因数，故A错误；B 由于动能增加量相同，

17、重力势能增加也相同，故甲、乙两滑块机械能变化量相同，故 B正确；CD动能增加量相同，即2hmQ3sin 453f 甲、2mg相对位移x甲=3x乙滑块与皮带间摩擦生热为等于系统内能的增加量，根据Q=fx知甲滑块与皮带摩擦产生的热量大于乙滑块与皮带摩擦产生的热量，电动机对皮带做的功等于系统摩擦产生的内能和滑块机械能的增加量，由于滑块机械能增加相同，则甲运动时电动机对皮带所做的功大于乙运动时电动机对皮带所做的功，故C正确，D错误。故选BC。10 .答案：ABD解析：A .重力做功与路径无关，只与下降高度有关，故重力做功等于mgh,选项A正确；B.由动能定理可知mgh WtO，故滑块克服阻力做功等于m

18、gh,选项B正确；CD 由动能定理可知，合外力对滑块做功为零，选项 C错误，D正确。故选ABD。11 .答案：BD解析：A刚滑上传送带时，物块做匀减速直线运动，速度减为0的位移2Vxo9m<L=10m2g可知物体到达传送带最右端之前已经减速为0，之后左做匀加速运动，速度达到与传送带速度相同时，与传送带相对静止，所以再次回到出发点的速度大小为4m/s时，方向向左，因此物块离开传送带的速度为4m/s，故A错误；B.由A选项的分析可知，物块先向右做匀减速直线，再向左做匀加速直线，所以摩擦力先做负功，再做正功，故B正确；C.根据动能定理，摩擦力对物块做的功为1212Wt mv mvo 10J22

19、故C错误；D 根据牛顿运动定律可知，物体的加速度a g 2m/s所以物体的运动时间V Vos 5s2物体的位移为x-iVot - at2 5m2传送带的位移为X2 vot 20m所以物块和传送带之间的相对位移x Xi X2 25m摩擦产生的热Q mg x 50J故D正确，故选BD。12 .答案：BCD解析：行李开始运动时由牛顿第二定律有：mg=ma所以得：a="2'* m/s2，故A错误；物体加速到与传送带共速的时间ti-s 0.2s，此时物体的位移：a21 -X-i Vt 0.04m，则物体在剩下的X2=1.2m-0.04m=1.96m内做匀速运动，用时间2和传送带最终一起

20、匀速运动，根据动能定理知，传送带对行李做的功为：W= - mv2="0.4'J2t2翌2.9s，则行李箱从A点到达B点时间为t=ti+t2="3.1"s，选项B正确；行李最后 V选 BCD .13 .答案： 0.2J ； (2)r= 0.05m 时，Xce 最大为仪 VI S 02mJ,故C正确；在传送带上留下的痕迹长度为：vt *0.04?n，故D正确.故解析：(1)由牛顿第二定律可得2F mg咋解得由动能定理可得解得mgR Wf1 22mvBWf mgR0.2J（2）设滑块在传送带上运动距离x时，与传送带达到共同速度，有1 21 2 mgx22mv(mvB解得22x 也匕 3m L 4m 2 g,-滑块在传送带上先减速后匀速，离开传送带的速度为Vi 2m /s离开传送带后滑块先沿圆弧轨道CD做圆周运动mg 2r22 mVD2mv(9滑块飞离D点后做平抛运动，有XCE V。2r -gt22解得当r= 0.05m时, Xce最大为0.2m。14.答案：（1）56N ;（2）5m/s ;(3)8m/s v(A9m/sv2F m?g m2 -R解析：（1）当物体以速度3m/s通过A点时，根据向心力公式有: 代入数值解得半圆轨道对物体的支持力：F56N（2）要使物体沿轨道能到达C点，则有:解得由A到C由机械能守