2020版高考物理二輪復習 第一部分 專題復習訓練 2-4 動能定理、能量守恒定律真題對點練（含解析）

動能定理、能量守恒定律1(2017年高考·課標全國卷)如圖2422所示，一質量為m，長度為l的均勻柔軟細繩PQ豎直懸掛用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點，M點與繩的上端P相距l(xiāng).重力加速度大小為g.在此過程中，外力做的功為()圖2422A.mgl B.mglC.mgl D.mgl解析：QM段繩的質量為mm，未拉起時，QM段繩的重心在QM中點處，與M點距離為l，繩的下端Q拉到M點時，QM段繩的重心與M點距離為l，此過程重力做功WGmg(ll)mgl，對繩的下端Q拉到M點的過程，應用動能定理，可知外力做功WWGmgl，可知A項正確答案：A2(2018年高考·課標全國卷)如圖2423所示，某同學用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一速度木箱獲得的動能一定()圖2423A小于拉力所做的功B等于拉力所做的功C等于克服摩擦力所做的功D大于克服摩擦力所做的功解析：由題意知，W拉W阻Ek，則W拉Ek，A對，B錯；W阻與Ek的大小關系不確定，C、D錯答案：A3(2018年高考·課標全國卷)(多選)地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機通過豎井運送到地面某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關系如圖2424所示，其中圖線分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質量相等不考慮摩擦阻力和空氣阻力對于第次和第次提升過程()圖2424A礦車上升所用的時間之比為45B電機的最大牽引力之比為21C電機輸出的最大功率之比為21D電機所做的功之比為45解析：由圖線知，礦車上升總高度h·2t0v0t0由圖線知，加速階段和減速階段上升高度和h1·()v0t0勻速階段：hh1v0·t，解得tt0故第次提升過程所用時間為t0t0，兩次上升所用時間之比為2t0t045，A對；對礦車受力分析，當礦車向上做加速直線運動時，電機的牽引力最大，由于加速階段加速度相同，故加速時牽引力相同，B錯；在加速上升階段，由牛頓第二定律知，Fmgma，Fm(ga)第次在t0時刻，功率P1F·v0(mgma)v0，第次在時刻，功率P2F·(mgma)，第次在勻速階段P2F·mg·<P2，可知，電機輸出的最大功率之比P1P221，C對；由動能定理知，兩個過程動能變化量相同，克服重力做功相同，故兩次電機做功也相同，D錯答案：AC4(2019年高考·課標全國卷)(多選)從地面豎直向上拋出一物體，其機械能E總等于動能Ek與重力勢能Ep之和取地面為重力勢能零點，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖2425所示重力加速度取10 m/s2.由圖中數據可得()圖2425A物體的質量為2 kgBh0時，物體的速率為20 m/sCh2 m時，物體的動能Ek40 JD從地面至h4 m，物體的動能減少100 J解析：A.Epmgh，所以圖象斜率為mg，故mg20 N，解得m2 kg，故A正確；B.h0時，Ep0，EkE總Ep100 J0100 J，故mv2100 J，解得：v10 m/s，故B錯誤；C.h2 m時，Ep40 J，Ek E總Ep90 J40 J50 J，故C錯誤；D.h0時，EkE機Ep100 J0100 J，h4 m時，EkE總Ep80 J80 J0 J，故EkEk100 J，故D正確答案：AD5(2019年高考·課標全國卷)從地面豎直向上拋出一物體，物體在運動過程中除受到重力外，還受到一大小不變、方向始終與運動方向相反的外力作用距地面高度h在3 m以內時，物體上升、下落過程中動能Ek隨h的變化如圖2426所示重力加速度取10 m/s2.該物體的質量為()圖2426A2 kg B1.5 kgC1 kg D0.5 kg解析：對上升過程，由動能定理，(Fmg)hEkEk0，得EkEk0(Fmg)h，即Fmgk12 N；由Ekh圖象可知物體上升的最大高度為6 m，下落過程，(mgF)(6h)Ek，即mgFk8 N，聯立兩公式，得到m1 kg、F2 N.答案：C6(2019年高考·課標全國卷)空間存在一方向豎直向下的勻強電場，O、P是電場中的兩點從O點沿水平方向以不同速度先后發(fā)射兩個質量均為m的小球A、B.A不帶電，B的電荷量為q(q>0)A從O點發(fā)射時的速度大小為v0，到達P點所用時間為t；B從O點到達P點所用時間為.重力加速度為g，求(1)電場強度的大??；(2)B運動到P點時的動能解：(1)設電場強度的大小為E，小球B運動的加速度為a.根據牛頓定律、運動學公式和題給條件，有mgqEmaa()2gt2解得E(2)設B從O點發(fā)射時的速度為v1，到達P點時的動能為Ek，O、P兩點的高度差為h，根據動能定理有Ekmv12mghqEh且有v1v0thgt2聯立式得Ek2m(v02g2t2)- 6 -