第八章　作业32　动能定理的应用(二)-2025版高一物理必修二

作业32动能定理的应用(二)1~5题每题4分，6题10分，共30分1.如图所示，用平行于斜面的推力F，使质量为m的物体(可视为质点)从倾角为θ的光滑固定斜面的底端，由静止向顶端做匀加速运动。当物体运动到斜面中点时，撤去推力，物体刚好能到达顶端，重力加速度为g，则推力F大小为()A.2mgsinθ B.mg(1-sinθ)C.2mgcosθ D.2mg(1+sinθ)2.如图所示，某一斜面AB的顶端A到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接。一小木块(可视为质点)从斜面的顶端A由静止开始滑下，滑到水平面上的C点停下，如果将斜面改成AB'，仍然将小木块从斜面的顶端A由静止开始滑下，滑到水平面上的C'点停下，已知木块与斜面及水平面的动摩擦因数μ相同，则()A.C'点在C点的左侧 B.C'点与C点重合C.C'点在C点的右侧 D.数据不足无法确定3.(2023·宜宾市高一期末)如图所示，质量为m的物体，从高度为h的粗糙斜面顶端从静止开始释放，最后停在粗糙程度处处相同的水平面上的B点，若该物体从斜面顶端以初速度v0沿斜面下滑，则停留在C点，恰有AB=BC。A点有一小段圆弧平滑连接。重力加速度为g，那么物体在斜面上运动时摩擦力做的功为()A.14mv02 B.12mC.mgh-12mv04.如图所示，一质量为0.5kg的小球以9J初动能从倾角为30°的固定斜面上水平抛出并落在该斜面上。若不计空气阻力，则它落到斜面上的动能为(重力加速度g=10m/s2)()A.12J B.14JC.18J D.21J5.(2023·大连市高一期中)如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC水平，B、C两点的距离为d=0.40m，盆边缘的高度为h=0.25m。在A处放一个质量为m的小物块(可视为质点)并让其由静止滑下。已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC与小物块间的动摩擦因数为μ=0.10，重力加速度g=10m/s2。小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B点的距离为()A.0.1m B.0.2mC.0.3m D.0.4m6.(10分)如图所示，水平轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端点在O位置。质量为m的物块A(可视为质点)以初速度v0从距O点右方x0的P点向左运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到O'点位置后，A又被弹簧弹回。A离开弹簧后，恰好回到P点，物块A与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度内。(1)(5分)求物块A从P点出发又回到P点的过程，克服摩擦力所做的功；(2)(5分)求O点和O'点间的距离x1。7.(14分)(2023·浙江省学军中学高一期末)如图所示，质量m=6.0kg的滑块(可视为质点)，在水平牵引功率恒为P=42W的力作用下从A点由静止开始运动，一段时间后撤去牵引力。当滑块由平台边缘B点飞出后，恰能以5m/s的速度从竖直光滑圆弧轨道CDE上的C点沿切线方向进入轨道，并从轨道边缘E点竖直向上抛出。已知∠COD=53°，A、B间距离L=3m，滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.2，圆弧轨道半径R=1.0m。不计空气阻力。sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2，求：(1)(4分)滑块运动到B点时的速度大小；(2)(6分)圆弧轨道对滑块的最大支持力；(3)(4分)滑块在平台上运动时水平牵引力的作用时间。8.(16分)(2024·滨州市高一期中)如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B点，C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0m，现有一个质量为m=0.2kg可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，D、E距离h=1.6m，小物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求：(1)(4分)要使小物体不从斜面顶端飞出，斜面至少要多长；(2)(8分)若斜面已经满足(1)要求，物体从斜面又返回到圆轨道，多次反复，在整个运动过程中，物体对C点处轨道的最小压力；(3)(4分)在(2)中，物体在斜面上运动的总路程。

答案精析1.A[设斜面的长度为2L，对物体运动的全过程，由动能定理可得FL-2Lmgsinθ=0，解得F=2mgsinθ，故选A。]2.B[设斜面倾角为θ，运动到与O点相距x的位置停止，对木块运动的整个过程，根据动能定理得mgh-μmgcosθ·ℎsinθ-μmg(x-ℎtanθ)=0，解得x=ℎμ，可知x与斜面倾角没有关系，A、C3.B[设物体在斜面上运动时摩擦力所做的功为W1，过程一由动能定理可得mgh+W1-μmgx=0-0，过程二由动能定理可得mgh+W1-μmg·2x=0-12mv02，联立解得W1=12mv04.D[小球的初动能为Ek1=12mv02，解得v0=6m/s，小球在空中做平抛运动，有x=v0t，y=12gt2，又tan30°=yx，联立解得y=2.4m，小球从水平抛出到落在斜面上，由动能定理可得mgy=Ek2-Ek1，解得Ek2=215.A[对全过程运用动能定理得mgh-μmgs=0，解得s=ℎμ=0.250.10m=2.5m，由s=6d+0.1m，可知停的位置到B点的距离为0.1m。故选6.(1)12mv02(2)v解析(1)设物块A从P点出发又回到P点的过程克服摩擦力所做的功为W克f，由动能定理得-W克f=0-12mv可得W克f=12mv(2)物块A从P点出发又回到P点的过程，据动能定理可得-μmg·2(x0+x1)=0-12mv可得x1=v024μg7.(1)3m/s(2)258N(3)1.5s解析(1)对滑块运动到C点的速度分解，水平分速度为v'=vCcos53°=5×0.6m/s=3m/s，vB=v'=3m/s。(2)在D点，圆弧轨道对滑块的支持力最大，滑块从C点到D点，由动能定理得mgR(1-cos53°)=12mvD2-在D点，根据牛顿第二定律得FN-mg=mv解得FN=258N。(3)滑块从A点到B点，由动能定理得Pt-μmgL=12mv解得t=1.5s。8.(1)2.4m(2)2.8N，方向竖直向下(3)6m解析(1)从E→A过程，由动能定理得mg(h+Rcos37°)-μmgLcos37°-mgLsin37°=0，解得L=2.4m(2)因为mgsin37°>μmgcos37°，可知小物体不会停在斜面上。小物体最后以C为中心，B为一侧最高点沿圆弧轨道做往返运动，从B→C过程，由动能定理得mgR(1-