（江蘇專(zhuān)用）2021版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)15 動(dòng)能定理

課后限時(shí)集訓(xùn)15動(dòng)能定理建議用時(shí)：45分鐘1(多選)質(zhì)量不等，但有相同動(dòng)能的兩個(gè)物體，在動(dòng)摩擦因數(shù)相同的水平地面上滑行，直至停止，則()A質(zhì)量大的物體滑行的距離大B質(zhì)量小的物體滑行的距離大C它們滑行的距離一樣大D它們克服摩擦力所做的功一樣多BD由動(dòng)能定理得mgxEk，所以x，知質(zhì)量小的物體滑行距離大，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B正確；克服摩擦力做功WfEk相同，選項(xiàng)D正確。2.如圖所示，用細(xì)繩通過(guò)定滑輪拉物體，使物體在水平面上由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，已知H3 m，m25 kg，F(xiàn)50 N恒定不變，到B點(diǎn)時(shí)的速度v2 m/s，滑輪到物體間的細(xì)繩與水平方向的夾角在A、B兩處分別為30°和45°。此過(guò)程中物體克服阻力所做的功為()A50(53) J B50(73) JC50(34) J D50(32) JA設(shè)物體克服阻力做的功為Wf，由動(dòng)能定理得FWfmv2，代入數(shù)據(jù)求得Wf50(53) J，選項(xiàng)A正確。3.(2019·天津模擬)一個(gè)質(zhì)量為0.5 kg的物體，從靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，物體所受合外力F隨物體位移x變化的圖象如圖所示，則物體位移x8 m 時(shí)，物體的速度為()A2 m/s B8 m/s C4 m/s D4 m/sCF­x圖象中圖線與橫軸所圍面積表示功，橫軸上方為正功，下方為負(fù)功，x8 m時(shí)，可求得W8 J；由動(dòng)能定理有mv28 J，解得v4 m/s，選項(xiàng)C正確。4(2018·江蘇高考)從地面豎直向上拋出一只小球，小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后落回地面。忽略空氣阻力，該過(guò)程中小球的動(dòng)能Ek與時(shí)間t的關(guān)系圖象是()ABCDA設(shè)小球拋出瞬間的速度大小為v0，拋出后，某時(shí)刻t小球的速度vv0gt，故小球的動(dòng)能Ekmv2m(v0gt)2，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)知，選項(xiàng)A正確。5.(2019·師大附中檢測(cè))如圖是某中學(xué)科技小組制作的利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)小車(chē)的裝置。當(dāng)太陽(yáng)光照射到小車(chē)上方的光電板，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車(chē)前進(jìn)。若小車(chē)在平直的水泥路上從靜止開(kāi)始加速行駛，經(jīng)過(guò)時(shí)間t前進(jìn)距離s，速度達(dá)到最大值vm，設(shè)這一過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，小車(chē)所受阻力恒為F，那么()A小車(chē)先勻加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度后開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)B這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為PtC這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為mvD這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為mvFsB小車(chē)電動(dòng)機(jī)的功率恒定，速度不斷變大，根據(jù)牛頓第二定律，有Fma，故小車(chē)的運(yùn)動(dòng)是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；這一過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，所以W電Pt，選項(xiàng)B正確；對(duì)小車(chē)啟動(dòng)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理，有W電Fsmv，這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為W電Fsmv，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。6(2019·日照一模)冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目，比賽場(chǎng)地示意圖如圖所示。比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員腳蹬起蹬器，身體成跪式，手推冰壺從本壘圓心O向前滑行，至前衛(wèi)線時(shí)放開(kāi)冰壺使其沿直線OO滑向營(yíng)壘圓心O，為使冰壺能在冰面上滑的更遠(yuǎn)，運(yùn)動(dòng)員可用毛刷刷冰面以減小冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。已知O點(diǎn)到前衛(wèi)線的距離d4 m，O、O之間的距離L30.0 m，冰壺的質(zhì)量為20 kg，冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)10.008，用毛刷刷過(guò)冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減小到20.004，營(yíng)壘的半徑R1 m，g取10 m/s2。(1)若不刷冰面，要使冰壺恰好滑到O點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)冰壺的推力多大？(2)若運(yùn)動(dòng)員對(duì)冰壺的推力為10 N，要使冰壺滑到營(yíng)壘內(nèi)，用毛刷刷冰面的距離是多少？解析(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員對(duì)冰壺的推力大小為F，由動(dòng)能定理得：Fd1mgL0代入數(shù)據(jù)，解得F12 N。(2)設(shè)冰壺運(yùn)動(dòng)到營(yíng)壘的最左邊時(shí)，用毛刷刷冰面的距離是x1，冰壺運(yùn)動(dòng)到營(yíng)壘的最右邊時(shí)，用毛刷刷冰面的距離是x2，則由動(dòng)能定理得：Fd1mg(LRx1)2mgx10代入數(shù)據(jù)，解得x18 m由動(dòng)能定理得：Fd1mg(LRx2)2mgx20代入數(shù)據(jù)，解得x212 m所以用毛刷刷冰面的距離為8 mx12 m。答案(1)12 N(2)見(jiàn)解析7(2019·湖北襄陽(yáng)聯(lián)考)質(zhì)量m1 kg的物體，在水平拉力F(拉力方向與物體初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)位移為4 m時(shí)，拉力F停止作用，運(yùn)動(dòng)到位移為8 m時(shí)物體停止運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中Ek­x的圖線如圖所示。取g10 m/s2，求：(1)物體的初速度大小；(2)物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)拉力F的大小。解析(1)從圖線可知物體初動(dòng)能為2 J，則Ek0mv22 J得v2 m/s。(2)在位移為4 m處物體的動(dòng)能為Ek10 J，在位移為8 m處物體的動(dòng)能為零，這段過(guò)程中物體克服摩擦力做功。設(shè)摩擦力為Ff，則Ffx20Ek010 J10 J，x24 m得Ff2.5 N因Ffmg故0.25。(3)物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到位移為4 m這段過(guò)程中，受拉力F和摩擦力Ff的作用，合力為FFf，根據(jù)動(dòng)能定理有(FFf)x1EkEk0故得F4.5 N。答案(1)2 m/s(2)0.25(3)4.5 N8.(多選)(2019·江蘇高考)如圖所示，輕質(zhì)彈簧的左端固定，并處于自然狀態(tài)。小物塊的質(zhì)量為m，從A點(diǎn)向左沿水平地面運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧后被彈回，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)恰好靜止。物塊向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為s，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，彈簧未超出彈性限度。在上述過(guò)程中()A彈簧的最大彈力為mgB物塊克服摩擦力做的功為2mgsC彈簧的最大彈性勢(shì)能為mgsD物塊在A點(diǎn)的初速度為BC對(duì)物塊從A點(diǎn)開(kāi)始到再回到A點(diǎn)整個(gè)過(guò)程，由動(dòng)能定理可知Wf2mgs0mv，則vA2，故B正確，D錯(cuò)誤。對(duì)物塊從A點(diǎn)開(kāi)始到彈簧壓縮量最大這一過(guò)程，由動(dòng)能定理可知W彈Wf0mv，Wfmgs，則W彈mgs，則物塊克服彈力做功為mgs，所以彈簧彈性勢(shì)能增加mgs，故C正確。當(dāng)克服彈力做功為mgs時(shí)，彈簧的最大彈力要大于mg，故A錯(cuò)誤。9.用傳感器研究質(zhì)量為2 kg的物體由靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，在計(jì)算機(jī)上得到06 s內(nèi)物體的加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A06 s內(nèi)物體先向正方向運(yùn)動(dòng)，后向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B06 s內(nèi)物體在4 s末的速度最大C物體在24 s內(nèi)速度不變D04 s內(nèi)合力對(duì)物體做的功等于06 s內(nèi)合力對(duì)物體做的功Da­t圖象中圖線與時(shí)間軸圍成的面積代表物體在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)速度的變化情況，在時(shí)間軸上方為正，在時(shí)間軸下方為負(fù)。由題圖可得，物體在6 s末的速度v66 m/s，則06 s內(nèi)物體一直向正方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體在5 s末速度最大，vm7 m/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在24 s內(nèi)物體加速度不變，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在04 s內(nèi)，合力對(duì)物體做的功由動(dòng)能定理可知W合4mv036 J,06 s內(nèi)，合力對(duì)物體做的功由動(dòng)能定理可知W合6mv036 J，則W合4W合6，選項(xiàng)D正確。10.(2019·江蘇七市三模)如圖所示，半徑為R的水平圓盤(pán)可繞著過(guò)圓心O的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤(pán)上從圓心O到圓盤(pán)邊緣開(kāi)有一沿半徑方向的光滑細(xì)槽。一根原長(zhǎng)為R的輕彈簧置于槽內(nèi)，一端固定在圓心O點(diǎn)，另一端貼放著一質(zhì)量為m的小球，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。(1)若小球在沿槽方向的力F1作用下，在圓盤(pán)邊緣隨圓盤(pán)以角速度0轉(zhuǎn)動(dòng)，求F1的大?。?2)若圓盤(pán)以角速度1轉(zhuǎn)動(dòng)，小球被束縛在槽中距離圓盤(pán)邊緣為x的P點(diǎn)，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep。解除束縛后，小球從槽口飛離圓盤(pán)時(shí)沿槽方向的速度大小為v，求此過(guò)程中槽對(duì)小球做的功W1；(3)若圓盤(pán)以角速度2轉(zhuǎn)動(dòng)，小球在沿槽方向推力作用下，從圓盤(pán)邊緣緩慢向內(nèi)移動(dòng)距離x到達(dá)P點(diǎn)。如果推力大小保持不變，求彈簧的勁度系數(shù)k以及此過(guò)程中推力做的功W2。解析(1)小球在沿槽方向的力F1得作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，由向心力公式有F1mR。(2)設(shè)小球從槽口飛出圓盤(pán)時(shí)的速度為v1，則根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成：v2v2，設(shè)在此過(guò)程中彈簧對(duì)小球做功為W，有動(dòng)能定理有：W1Wmvm2，由于WEp，解得W1mm2Ep。(3)當(dāng)小球沿槽方向緩慢向內(nèi)移動(dòng)的距離為x1時(shí)，由向心力公式有Fkx1m，解得FmRx1由于F得大小不變，與x1無(wú)關(guān)，則有km，F(xiàn)mR所以推力做的功W2FxmRx。答案(1)mR(2)mm(Rx)2Ep(3)mRx11.(2019·南京、鹽城三模)如圖所示，桌子靠墻固定放置，用一塊長(zhǎng)L11.0 m的木板在墻和桌面間架設(shè)斜面，桌面距地面H0.8 m，桌面總長(zhǎng)L21.5 m，斜面與水平桌面的傾角可在060°間調(diào)節(jié)后固定，將質(zhì)量m0.2 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面頂端靜止釋放，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)10.05，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)2未知，忽略物塊在斜面與桌面交接處的機(jī)械能損失，不計(jì)空氣阻力。(重力加速度取g10 m/s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取sin 37°0.6，cos 37°0.8)(1)求當(dāng)30°時(shí)，物塊在斜面上下滑的加速度的大小；(可以用根號(hào)表示)(2)當(dāng)增大到37°時(shí)，物塊恰能停在桌面邊緣，求物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)2；(3)2取第(2)問(wèn)中的數(shù)值，當(dāng)角為多大時(shí)物塊落地點(diǎn)與墻面的距離最大，最大距離xm是多少。解析(1)根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)物體受力分析可得mgsin 1mgcos ma代入數(shù)據(jù)得a(50.25)m/s2。(2)由動(dòng)能定理得mgL1sin 1mgL1cos 2mg(L2L1cos )00代入數(shù)據(jù)得20.8。(3)mgL1sin 1mgL1cos 2mg(L2L1cos )mv2得20v2當(dāng)53°時(shí)vmax1 m/s由于Hgt2解得t0.4 sx1vmaxt0.4 mxmx1L21.9 m。答案(1)(50.25)m/s2(2)0.8(3)53°1.9 m7