（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（二十八）動(dòng)能定理（重點(diǎn)突破課）（含解析）

（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（二十八）動(dòng)能定理（重點(diǎn)突破課）（含解析）1(2018·全國卷)高鐵列車在啟動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)可看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。在啟動(dòng)階段，列車的動(dòng)能()A與它所經(jīng)歷的時(shí)間成正比B與它的位移成正比C與它的速度成正比D與它的動(dòng)量成正比解析：選B動(dòng)能Ekmv2，與速度的平方成正比，故 C錯(cuò)誤；速度vat，可得Ekma2t2，與經(jīng)歷的時(shí)間的平方成正比，故A錯(cuò)誤；根據(jù)v22ax，可得Ekmax，與位移成正比，故B正確；動(dòng)量pmv，可得Ek，與動(dòng)量的平方成正比，故D錯(cuò)誤。2關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力、合外力做的功及動(dòng)能變化的關(guān)系，下列說法正確的是()A合外力為零，則合外力做功一定為零B合外力做功為零，則合外力一定為零C合外力做功越多，則動(dòng)能一定越大D動(dòng)能不變，則物體所受的合外力一定為零解析：選A由公式WFlcos 可知，物體所受合外力為零，合外力做功一定為零，但合外力做功為零，可能是90°，而合外力不為零，故A正確，B錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理WEk可知，合外力做功越多，動(dòng)能變化量越大，但動(dòng)能不一定越大，動(dòng)能不變，合外力做功為零，但物體所受的合外力不一定為零，C、D錯(cuò)誤。3A、B兩物體在光滑水平面上，分別在相同的水平恒力F作用下，由靜止開始通過相同的位移l。若A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，則在這一過程中()AA獲得的動(dòng)能較大BB獲得的動(dòng)能較大CA、B獲得的動(dòng)能一樣大D無法比較A、B獲得的動(dòng)能大小解析：選C由動(dòng)能定理可知恒力F做功WFlmv20，因?yàn)镕、l相同，所以A、B獲得的動(dòng)能一樣大，C正確。4.剎車距離是衡量汽車安全性能的重要參數(shù)之一，如圖所示的圖線1、2分別為甲、乙兩輛汽車在緊急剎車過程中的剎車距離l與剎車前的車速v的關(guān)系曲線。已知緊急剎車過程中車與地面間的摩擦是滑動(dòng)摩擦。據(jù)此可知，下列說法中正確的是()A甲車的剎車距離隨剎車前的車速v變化快，甲車的剎車性能好B乙車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)較大，乙車的剎車性能好C以相同的車速開始剎車，甲車先停下來，甲車的剎車性能好D甲車的剎車距離隨剎車前的車速v變化快，甲車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)較大解析：選B對(duì)剎車過程，由動(dòng)能定理可知mglmv2，得l，結(jié)合題圖可知甲車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)小，乙車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)大，剎車時(shí)的加速度ag，以相同的車速開始剎車，乙車先停下來，乙車剎車性能好，B正確。5(2019·安徽江南十校聯(lián)考)如圖甲所示，一維坐標(biāo)系中有一質(zhì)量m2 kg的物塊靜置于x軸上的某位置(圖中未畫出)。t0時(shí)刻，物塊在外力作用下沿x軸開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，圖乙為其位置坐標(biāo)和速率平方關(guān)系圖像的一部分。下列說法正確的是()A物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為1 m/s2Bt4 s時(shí)物塊位于x4 m處Ct4 s時(shí)物塊的速率為2 m/sD在04 s時(shí)間內(nèi)物塊所受合外力做功為2 J解析：選C由于物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可得xx0，由題圖乙中數(shù)據(jù)可解得，加速度大小為a0.5 m/s2，初位置x02 m，故A錯(cuò)誤；由xx0at2，vat，得t4 s時(shí)物塊位于x2 m處，物塊速率v2 m/s，故B錯(cuò)誤，C正確；由動(dòng)能定理得 04 s 時(shí)間內(nèi)物塊所受合外力做功為mv24 J，故D錯(cuò)誤。6(多選)(2016·全國卷)如圖，一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面；在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)P。它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點(diǎn)的過程中，克服摩擦力做的功為W。重力加速度大小為g。設(shè)質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)時(shí)，向心加速度的大小為a，容器對(duì)它的支持力大小為N，則()Aa BaCN DN解析：選AC質(zhì)點(diǎn)P下滑到最低點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得mgRWmv2，則速度v，在最低點(diǎn)的向心加速度a，選項(xiàng)A正確， B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得Nmgma，N，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。7.(多選)(2016·浙江高考)如圖所示為一滑草場(chǎng)。某條滑道由上下兩段高均為h，與水平面傾角分別為45°和37°的滑道組成，滑草車與草地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑，經(jīng)過上、下兩段滑道后，最后恰好靜止于滑道的底端(不計(jì)滑草車在兩段滑道交接處的能量損失，sin 37°0.6，cos 37°0.8)。則()A動(dòng)摩擦因數(shù)B載人滑草車最大速度為 C載人滑草車克服摩擦力做功為mghD載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為g解析：選AB由題意知，上、下兩段滑道的長分別為s1、s2，由動(dòng)能定理知2mghmgs1cos 45°mgs2cos 37°0，解得動(dòng)摩擦因數(shù)，選項(xiàng)A正確；載人滑草車在上下兩段的加速度分別為a1g(sin 45°cos 45°)g，a2g(sin 37°cos 37°)g，則在下落h時(shí)的速度最大，由動(dòng)能定理知mghmgs1cos 45°mv2，解得v ，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤；載人滑草車克服摩擦力做的功與重力做功相等，即W2mgh，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。8.(多選)(2019·洛陽檢測(cè))如圖所示，在傾角為的足夠長斜面上，輕質(zhì)彈簧一端與斜面底端的擋板固定，另一端與質(zhì)量為M的平板A連接，一質(zhì)量為m的物體B靠在平板的右側(cè)，A、B與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。開始時(shí)用手按住B使彈簧處于壓縮狀態(tài)，現(xiàn)釋放，使A和B一起沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A和B運(yùn)動(dòng)距離L時(shí)達(dá)到最大速度v。則下列說法正確的是()AA和B達(dá)到最大速度v時(shí)，彈簧恢復(fù)原長B若運(yùn)動(dòng)過程中A和B能夠分離，則A和B恰好分離時(shí)，二者加速度大小均為g(sin cos )C從釋放到A和B達(dá)到最大速度v的過程中，彈簧對(duì)A所做的功等于Mv2MgLsin MgLcos D從釋放到A和B達(dá)到最大速度v的過程中，B受到的合力對(duì)它做的功等于mv2解析：選BDA和B達(dá)到最大速度v時(shí)，A和B的加速度為零，對(duì)A、B整體：由平衡條件知kx(mM)gsin (mM)gcos ，所以此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；A和B恰好分離時(shí)，A、B間的彈力為0，A、B的加速度大小相同，對(duì)B受力分析，由牛頓第二定律知，mgsin mgcos ma，得ag(sin cos )，故B正確；從釋放到A和B達(dá)到最大速度v的過程中，對(duì)A、B整體，根據(jù)動(dòng)能定理得W彈(mM)gLsin (mM)gLcos (mM)v2，所以彈簧對(duì)A所做的功W彈(mM)v2(mM)·gLsin (mM)gLcos ，故C錯(cuò)誤；從釋放到A和B達(dá)到最大速度v的過程中，對(duì)于B，根據(jù)動(dòng)能定理得，B受到的合力對(duì)它做的功W合Ekmv2，故D正確。9(2019·宿州模擬)宇航員在某星球表面做了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由平直軌道AB和圓弧軌道BC組成。將質(zhì)量m0.2 kg的小球，從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止釋放，用力傳感器測(cè)出小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為F，改變H的大小，可測(cè)出F隨H的變化關(guān)系如圖乙所示，求：(1)圓弧軌道的半徑；(2)星球表面的重力加速度；(3)小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能Ek隨H的變化關(guān)系。解析：(1)小球過C點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得：Fmgm小球由靜止下滑至C點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理得：mg(H2r)mvC2解得：FH5mg由題圖乙可知：當(dāng)H10.5 m時(shí)，F(xiàn)10解得：r0.2 m。(2)由題圖乙可知：當(dāng)H21.0 m時(shí)F25 N，又F5mg解得：g5 m/s2。(3)小球由靜止下滑至C點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理得：mg(H2r)Ek0解得：EkH0.4(J)。答案：(1)0.2 m(2)5 m/s2(3)EkH0.4(J)10(2019·晉城調(diào)研)如圖甲所示，一滑塊從平臺(tái)上A點(diǎn)以初速度v0向右滑動(dòng)，從平臺(tái)上滑離后落到地面上的落地點(diǎn)離平臺(tái)的水平距離為s，多次改變初速度的大小，重復(fù)前面的過程，根據(jù)測(cè)得的多組v0和s，作出s2­v02圖像如圖乙所示，滑塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，重力加速度g10 m/s2。(1)求平臺(tái)離地的高度h及滑塊在平臺(tái)上滑行的距離d；(2)若將滑塊的質(zhì)量增大為原來的2倍，滑塊從A點(diǎn)以4 m/s的初速度向右滑動(dòng)，求滑塊滑離平臺(tái)后落地時(shí)的速度大小v及落地點(diǎn)離平臺(tái)的水平距離s的大小。解析：(1)設(shè)滑塊滑到平臺(tái)邊緣時(shí)的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理得：mgdmv2mv02滑塊離開平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，則有：hgt2svt聯(lián)立式得：s2v024hd由題圖乙得：圖像的斜率等于即： s20.2 s2解得：h1 m且當(dāng)s0時(shí)，v0212 m2/s2，代入式解得：d2 m。(2)當(dāng)滑塊從A點(diǎn)以v04 m/s的初速度向右滑動(dòng)時(shí)，由得：v2 m/s滑塊離開平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，則有：hgt2得：t s s滑塊滑離平臺(tái)后落地時(shí)的速度為：v2 m/s落地點(diǎn)離平臺(tái)的水平距離s的大小為：svt2× m m。答案：(1)1 m2 m(2)2 m/s m11.山地滑雪是人們喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)。一滑雪道ABC的底部是一個(gè)半徑為R的圓，圓與雪道相切于C點(diǎn)，C點(diǎn)的切線沿水平方向，C點(diǎn)到水平雪地之間是高為H的峭壁，D是圓的最高點(diǎn)，如圖所示。運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止下滑，剛好經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)D旋轉(zhuǎn)一周，再滑到C點(diǎn)后被水平拋出，當(dāng)拋出時(shí)間為t時(shí)，迎面遭遇一股強(qiáng)風(fēng)，運(yùn)動(dòng)員最終落到了雪地上，落地時(shí)速度大小為v。已知運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為m，重力加速度為g，不計(jì)遭遇強(qiáng)風(fēng)前的空氣阻力和雪道的摩擦阻力，求：(1)A、C的高度差h；(2)運(yùn)動(dòng)員剛遭遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)的速度大小及距地面的高度；(3)強(qiáng)風(fēng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員所做的功。解析：(1)運(yùn)動(dòng)員剛好經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)，其速度滿足mg由動(dòng)能定理得mg(h2R)mvD2解得hR。(2)運(yùn)動(dòng)員從A到C由動(dòng)能定理得mg·Rmv02在圓軌道旋轉(zhuǎn)一周后運(yùn)動(dòng)員做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員遭遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)，在豎直方向上的速度vgt運(yùn)動(dòng)員遭遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)的速度v1下落高度為h1gt2距地面高度為h2Hh1Hgt2。(3)對(duì)運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程，由動(dòng)能定理得Wmgmv2解得Wmv2mg。答案：(1)R(2)Hgt2(3)mv2mg