2023年高考物理一轮复习课时练15《动能定理及其应用》(含答案详解)

1、2023年高考物理一轮复习课时练15动能定理及其应用一、选择题A、B两物体在光滑水平面上，分别在相同的水平恒力F作用下，由静止开始通过相同的位移l。若A的质量大于B的质量，则在这一过程中( )A.A获得动能较大B.B获得动能较大C.A、B获得动能一样大D.无法比较A、B获得动能大小如图所示，小球以初速度v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，水平轨道与倾斜轨道之间用平滑圆弧连接(图中没画出)。则返回时经过A点的速度v的大小为( )A. B. C. D.静止在粗糙水平面上的物块在水平向右的拉力作用下做直线运动，t=4 s时停下，其v t图像如图所示，已知物块与

2、水平面间的动摩擦因数处处相同，则下列判断正确的是()A.整个过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B.整个过程中拉力做的功等于零C.t=2 s时刻拉力的瞬时功率在整个过程中最大D.t=1 s到t=3 s这段时间内拉力不做功如图，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一A物体，现以恒定的外力拉B，使A、B间产生相对滑动，如果以地面为参考系，A、B都向前移动一段距离。在此过程中()A.外力F做的功等于A和B动能的增量B.B对A的摩擦力所做的功，等于A的动能增量C.A对B的摩擦力所做的功，等于B对A的摩擦力所做的功D.外力F对B做的功等于B的动能的增量如图所示，质量为m的小球，从离地面高H处由静

3、止开始释放，落到地面后继续陷入泥中h深度而停止，设小球受到空气阻力为f，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A.小球落地时动能等于mgHB.小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功小于刚落到地面时的动能C.整个过程中小球克服阻力做的功等于mg(Hh)D.小球在泥土中受到的平均阻力为mg如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，OM水平，ON竖直且光滑，用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在OM和ON杆上，B球的质量为2 kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B两球均处于静止状态，此时OA=0.3 m，OB=0.4 m，改变水平力F的大小，使A球向右加速运动，已知A球向右运动0.1 m时速

4、度大小为3 m/s，则在此过程中绳的拉力对B球所做的功为(取g=10 m/s2)()A.11 J B.16 J C.18 J D.9 J由两种不同材料拼接成的直轨道ABC，B为两种材料的分界线，长度。先将ABC按图甲方式搭建成倾角为的斜面，让一小物块(可看作质点)从斜面顶端由静止释放，经时间t小物块滑过B点；然后将ABC按图乙方式还搭建成倾角为的斜面，同样将小物块从斜面顶端由静止释放，小物块经相同时间t滑过B点。则小物块()A.与AB段的动摩擦因数比与BC段的动摩擦因数大B.两次滑到B点的速率相同C.两次从顶端滑到底端所用的时间相同D.两次从顶端滑到底端的过程中摩擦力做功相同如图所示，质量为m

5、的钢制小球，用长为l的细线悬挂在O点。将小球拉至与O点等高的C点后由静止释放。小球运动到最低点B时对细线的拉力为2mg，若在B点用小锤头向左敲击小球一下，瞬间给它补充机械能E，小球就能恰好摆到与C点等高的A点。设空气阻力只与运动速度相关，且运动速度越大空气阻力就越大。则以下关系正确的是()A.Emgl B.Emgl C.Emgl D.mglE，所以12，即物块与AB段的动摩擦因数比与BC段的动摩擦因数小，A错误。由匀加速直线运动位移公式xt，可知两次运动过程位移大的平均速度大、末速度大，故题图甲的情况到B的速率更大些，B错误。两次从顶端滑到底端的过程中摩擦力做功都为Wf1mgcos2mgcos

6、，所以图甲和图乙两种情况摩擦力做功相等，故D正确。由于摩擦力做功相等，重力做功相等，根据动能定理可知，两次滑动中物块到达底端速度相等，则题图甲t1，题图乙t2，因v2，所以t1Wf1，即Emgl，A正确。答案为：BD；解析：由动能定理，Fx=Fat2=Ek，选项A错误；在水平拉力F作用下，做匀加速直线运动，选项B正确；其位移x=at2，选项C错误；水平拉力的功率P=Fv=Fat，选项D正确。答案为：ACD解析：根据动能定理，对子弹：F(Ls)mv2mv知，D正确；对木块：FLMv2，A正确；由以上二式相加后整理可得Fsmv(Mm)v2，C正确，B错误。答案为：BC解析：由动能定理F合xEk知E

7、kx图象的斜率表示合外力，则上升阶段斜率为mgsinmgcos5，下降阶段斜率为mgsinmgcos1，联立得tan，即37，m0.5 kg，故A错误，B正确。物体与斜面间的摩擦力为fmgcos2 N，故C正确。上升阶段由Ekx图象的斜率知合力为F15 N，由F1ma1，则a110 m/s2，t1，Ek1mv25，联立得t11 s，同理，下降阶段合力为F21 N，由F2ma2，则a22 m/s2，t2，Ek2mv5，联立得t2 s，则tt1t2(1) s，故D错误。答案为：BD；解析：A和B达到最大速度v时，A和B的加速度为零。对AB整体：由平衡条件知kx=(mM)gsin (mM)gcos

8、，所以此时弹簧处于压缩状态，故A错误；A和B恰好分离时，A、B间的弹力为0，A、B的加速度相同，对B受力分析，由牛顿第二定律知，mgsin mgcos =ma，得a=gsin gcos ，故B正确；从释放到A和B达到最大速度v的过程中，对AB整体，根据动能定理得W弹(mM)gLsin (mM)gcos L=(mM)v2，所以弹簧对A所做的功W弹=(mM)v2(mM)gLsin (mM)gcos L，故C错误；从释放到A和B达到最大速度v的过程中，对于B，根据动能定理得B受到的合力对它做的功W合=Ek=mv2，故D正确。三、计算题解：(1)设该星球表面的重力加速度为g，物块上滑过程中力F所做的功

9、WF=(15636)J=72 J，由动能定理得：WFmgsin xmgcos x=0，解得：g=6 m/s2。(2)在星球表面重力与万有引力相等，mg=G可得星球的质量为：M=所以星球的密度= kg/m34103 kg/m3。解：(1)把小车在C点的速度分解为沿水平方向的分速度vA和沿竖直方向的分速度vy，有v2g3R，vC，解得vC4 m/s。(2)由(1)知小车在A点的速度大小vAvCsin302 m/s，因为vA，小车对外轨有压力，轨道对小车的作用力竖直向下，根据牛顿第二定律有mgFNm，解得FN10 N，根据牛顿第三定律得，小车对轨道的压力的大小FNFN10 N，方向竖直向上。(3)从E到A的过程中，由动能定理可得Ptmgx0mg4Rmv，解得P5 W。解：(1)由于滑块恰好过C点，则有：m1g=m1，从A到C由动能定理得：Fxm1g2R=m1vC20，代入数据联立解得：F=1 N。(2)从A到D由动能定理得：Fx=m1vD2，代入数据解得：vD=5 m/s。(3)滑块滑到木板上时，对滑块：1m1g=m1a1，解得：a1=1g=3 m/s2，对木板有：1m1g2(m1m2)g=m2a2，代入数据解得：a2=2 m/s2，滑块恰好不从木板上滑下，此时滑块滑到木板的右端时恰好与木板速度相同，有：v共=vDa1t，v共=a2t，代入