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2022屆高考物理總復(fù)習(xí) 5-2 動(dòng)能定理及其應(yīng)用針對(duì)訓(xùn)練(含解析) 新人教版

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2022屆高考物理總復(fù)習(xí) 5-2 動(dòng)能定理及其應(yīng)用針對(duì)訓(xùn)練(含解析) 新人教版

2022屆高考物理總復(fù)習(xí) 5-2 動(dòng)能定理及其應(yīng)用針對(duì)訓(xùn)練(含解析) 新人教版1小球P和Q用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在天花板上,P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量,懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短將兩球拉起,使兩繩均被水平拉直,如圖5222所示將兩球由靜止釋放在各自軌跡的最低點(diǎn)()圖5222AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的動(dòng)能一定小于Q球的動(dòng)能CP球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度解析:兩個(gè)小球在等高的位置由靜止釋放,做圓周運(yùn)動(dòng)擺動(dòng)到最低點(diǎn),小球受到重力和繩子的拉力作用,拉力不做功,只有重力做功,機(jī)械能守恒設(shè)小球起始位置為零勢(shì)能參考平面,則有E初E末,可知兩個(gè)小球的機(jī)械能相等,則有EkEkEpmgl,mP>mQ ,lP<lQ ,無(wú)法比較P、Q的動(dòng)能;由mvmgl得出v低,lP<lQ,則有vP<vQ;由mvmgl和最低點(diǎn)處小球受力分析Tmgmanm, 得T3mg,但有mP>mQ,則有TP>TQ;由an2g,可知anPanQ.答案:C2(多選)一物體從斜面底端以初動(dòng)能E滑向斜面,返回到斜面底端的速度大小為v,克服摩擦力做的功為,若物體以初動(dòng)能2E滑向斜面,則()A返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為EB返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為C返回斜面底端時(shí)的速度大小為2vD返回斜面底端時(shí)的速度大小為v解析:設(shè)斜面傾角為,斜面對(duì)物體的摩擦力為f,物體以初動(dòng)能E滑向斜面時(shí),在斜面上上升的最遠(yuǎn)距離為L(zhǎng)1,則根據(jù)動(dòng)能定理,在物體沿斜面上升的過(guò)程中有GL1sinfL10E,在物體沿斜面下降的過(guò)程中有GL1sinfL1,聯(lián)立解得Gsin3f.同理,當(dāng)物體以初動(dòng)能2E滑向斜面時(shí),在物體沿斜面上升的過(guò)程中有GL2sinfL202E,在物體沿斜面下降的過(guò)程中有GL2sinfL2E,聯(lián)立解得EE,故A正確,B錯(cuò)誤;由mv2,Emv2,得vv,故C錯(cuò)誤,D正確答案:AD圖52233(多選)如圖5223所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連,彈簧水平且處于原長(zhǎng)圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑,經(jīng)過(guò)B處的速度最大,到達(dá)C處的速度為零,ACh.圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v,恰好能回到A;彈簧始終在彈性限度之內(nèi),重力加速度為g,則圓環(huán)()A下滑過(guò)程中,加速度一直減小B下滑過(guò)程中,克服摩擦力做功為mv2C在C處,彈簧的彈性勢(shì)能為mv2mghD上滑經(jīng)過(guò)B的速度大于下滑經(jīng)過(guò)B的速度解析:下滑過(guò)程,A到B,加速度向下,加速度減??;B到C,加速度向上,加速度增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;下滑A到C,根據(jù)動(dòng)能定理,mghW摩擦力W彈力0上滑C到A,根據(jù)動(dòng)能定理,mghW摩擦力W彈力0mv2兩式聯(lián)立,解得W摩擦力mv2,B項(xiàng)正確;以上兩式聯(lián)立,還可解得W彈力mghmv2,即彈性勢(shì)能EpCmghmv2,所以C項(xiàng)錯(cuò)誤;下滑,A到B,有mghABW摩擦力ABW彈力ABmv0,上滑,B到A,有mghABW摩擦力ABW彈力AB0mv,比較得vB上vB下,D項(xiàng)正確答案:BD圖52244(2019年湖北沙市模擬)(多選)如圖5224所示,將質(zhì)量m01 kg的重物B懸掛在輕繩的一端,并放置在傾角為30°、固定在水平地面的斜面上,輕繩平行于斜面,重物B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù).輕繩跨過(guò)質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪,其另一端系一質(zhì)量m0.5 kg的小圓環(huán)A,圓環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,滑輪中心與直桿的距離為l4 m現(xiàn)將圓環(huán)A從與定滑輪等高處由靜止釋放,不計(jì)空氣阻力,直桿和斜面足夠長(zhǎng),g取10 m/s2.下列判斷正確的是()A圓環(huán)下降的過(guò)程中,輕繩的張力大小始終等于10 NB圓環(huán)能下降的最大距離為hm mC圓環(huán)速度最大時(shí),輕繩與直桿的夾角為30°D若增加圓環(huán)質(zhì)量使m1 kg,再重復(fù)題述過(guò)程,則圓環(huán)在下降過(guò)程中,重力做功的功率一直在增大解析:由題圖可知,一開(kāi)始豎直方向圓環(huán)A只受重力,所以圓環(huán)A先向下做加速運(yùn)動(dòng),后做減速運(yùn)動(dòng),直至停止,重物B也是先加速后減速,而重物B受到的重力、支持力和摩擦力都保持不變,所以繩子對(duì)重物B的拉力必定是變化的,故A錯(cuò)誤;設(shè)圓環(huán)A下降的最大距離為hm,則重物B上升的高度為h1(l)·sin30°,對(duì)圓環(huán)A和重物B組成的系統(tǒng),由動(dòng)能定理得mghmm0gh1m0gh1cos30°0,解得hmm,故B正確;當(dāng)圓環(huán)A在下滑過(guò)程中受力平衡時(shí)速度最大,則此時(shí)重物B的加速度也是0,繩子的拉力就等于重物B的重力向下的分力與摩擦力的和,即FTm0gsin30°m0gcos30°10 N,設(shè)此時(shí)拉圓環(huán)A的繩子與豎直方向的夾角是,則在豎直方向上有FTcosmg,代入數(shù)據(jù)解得60°,故C錯(cuò)誤;若增加圓環(huán)A的質(zhì)量使m1 kg,再重復(fù)題述過(guò)程,則圓環(huán)A的重力大于重物B的重力沿斜面向下的分力與摩擦力的和,則圓環(huán)A將一直向下做加速運(yùn)動(dòng),其重力做功的功率一直增大,故D正確答案:BD5如圖5225甲所示,長(zhǎng)為4 m的水平軌道AB與半徑為R0.6 m的豎直半圓弧軌道BC在B處相連接,有一質(zhì)量為1 kg的滑塊(大小不計(jì)),從A處由靜止開(kāi)始受水平向右的力F作用,F(xiàn)的大小隨位移變化的關(guān)系如圖5225乙所示,滑塊與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)未知,g取10 m/s2.求:圖5225(1)滑塊到達(dá)B處時(shí)的速度大?。?2)滑塊在水平軌道AB上運(yùn)動(dòng)前2 m過(guò)程所用的時(shí)間;(3)若到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F,滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑,并恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C,則滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功是多少?解析:(1)對(duì)滑塊從A到B的過(guò)程,由動(dòng)能定理得F1x1F3x3mgxmv代入數(shù)值解得vB2 m/s.(2)在前2 m內(nèi),有F1mgma,且x1at,解得t1 s.(3)當(dāng)滑塊恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí),有:mgm對(duì)滑塊從B到C的過(guò)程,由動(dòng)能定理得:Wfmg·2Rmvmv代入數(shù)值得Wf5 J,即克服摩擦力做的功為5 J.答案:(1)2 m/s(2) s(3)5 J

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