高考物理必修知識點(diǎn)鞏固練習(xí) 動(dòng)能和動(dòng)能定理提高

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題： 1.如圖中ABCD是一條長軌道，其中AB段是傾角為的斜面，CD段是水平的，BC是與AB和CD都相切的一小段圓弧，其長度可以忽略不計(jì)。一質(zhì)量為m的小滑塊在A點(diǎn)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，沿軌道滑下，最后停在D點(diǎn)?，F(xiàn)用一與軌道平行的力推滑塊，使它緩慢地由D點(diǎn)回到A點(diǎn)。設(shè)滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則推力對滑塊做的功等于（ ） A．mgh B．2mgh C． D． h A B C D 2.一個(gè)質(zhì)量為0.3kg的彈性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運(yùn)動(dòng)，反彈后的

2、速度大小與碰撞前相同。則碰撞前后小球速度變化量的大小和碰撞過程中墻對小球做功的大小W為（ ） A． B． C． D． 3．如圖所示，板長為，板的B端靜放有質(zhì)量為m的小物塊P，物體與板動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，開始時(shí)板水平，若緩慢轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度α的過程中，物體保持與板相對靜止，則這個(gè)過程中（ ） A．摩擦力對P做功為 B．摩擦力對P做功為 C．彈力對P做功為 D．板對P做功為 A B A B 4．速度為v的子彈，恰好可以穿

3、透一塊固定著的木板，如果子彈速度為2v，子穿透時(shí)阻力視為不變，則可穿透同樣的木板（ ） A．2塊 B．3塊 C．4塊 D．1塊 5．水平鐵軌上停著一輛礦車，煤礦工人用水平力F推動(dòng)礦車從靜止開始運(yùn)動(dòng)了位移S后停止推車，礦車在軌道上又滑行了3S后停了下來，那么礦車受到的阻力為（ ） A．F B. C. D. 6．一木塊靜止在光滑水平面上，有一子彈水平射入木塊2 cm而相對靜止，同時(shí)間內(nèi)木塊被帶動(dòng)前移了1cm，則子彈損失的動(dòng)能、木塊獲得的動(dòng)能以及子彈與木塊共同損失的動(dòng)能三者之比為( ) A．3:l:2 B．3:2:l C

4、．2:l:3 D．2:3:1 7、（2015 上海高考）如圖，質(zhì)量為m的小球用輕繩懸掛在O點(diǎn)，在水平恒力作用下，小球從靜止開始由A經(jīng)B向C運(yùn)動(dòng)。則小球( ) A．先加速后減速 B．在B點(diǎn)加速度為零 C．在C點(diǎn)速度為零 D．在C點(diǎn)加速度為gtanθ 二、解答題： 1．如圖所示，在水平桌面的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪K，一條不可伸長的輕繩繞過K分別與物塊A、B相連，A、B的質(zhì)量分別為mA、mB．開始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用一水平恒力F拉物塊A，使物塊B上升．已知當(dāng)B上升距離為h時(shí)，B的速度為v．求此過程中物塊A克服摩擦力所做的功．(重力加

5、速度為g) 2、（2015 江蘇高考）如圖，汽車在平直路面上勻速運(yùn)動(dòng)，用跨過光滑定滑輪的輕繩牽引輪船，汽車與滑輪間的繩保持水平。當(dāng)牽引輪船的繩與水平方向成θ角時(shí)，輪船速度為v，繩的拉力對船做功的功率為P，(1)此時(shí)繩對船的拉力為多少？（2）若汽車還受到恒定阻力f則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為多少？ 3．雜技演員在進(jìn)行“頂桿”表演時(shí)，用的是一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的長竹竿，質(zhì)量為30 kg的演員自桿頂由靜止開始下滑，滑到桿底時(shí)速度正好為零。已知竹竿底部與下面頂桿人肩部之間有一傳感器，傳感器顯示頂桿人肩部的受力情況如圖所示，取g= 10 m/s2。求： (1)桿上的人下

6、滑過程中的最大速度； (2)竹竿的長度。 4．一輛汽車的質(zhì)量是，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車所受阻力恒為5000 N，如果汽車從靜止開始以的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，功率達(dá)到最大后又以額定功率運(yùn)動(dòng)了一段距離后汽車達(dá)到了最大速度，在整個(gè)過程中，汽車運(yùn)動(dòng)了125 m．問在這個(gè)過程中，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力做功多少？ 下面是甲、乙兩位同學(xué)的解法： 甲同學(xué)： 乙同學(xué)：F=ma＋f=7500 N 請對上述兩位同學(xué)的解法做出評價(jià)，若都不同意請給出你的解法。 5．如圖所示，靜止在水平桌面的紙帶上有一質(zhì)量為0.1kg的小鐵塊，它離紙帶的右端距離為0.5 m，鐵塊與紙帶間動(dòng)摩擦因

7、數(shù)為0.1．現(xiàn)用力向左以2m/s2的加速度將紙帶從鐵塊下抽出，不計(jì)鐵塊大小，鐵塊不滾動(dòng)，求： (1)將紙帶從鐵塊下抽出需要多長時(shí)間？ (2)紙帶對鐵塊做多少功？ 6、（2015 山東高考）如圖甲所示，物塊與質(zhì)量為m的小球通過不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩跨過兩等高定滑輪連接。物塊置于左側(cè)滑輪正下方的表面水平的壓力傳感裝置上，小球與右側(cè)滑輪的距離為l。開始時(shí)物塊和小球均靜止，將此時(shí)傳感裝置的示數(shù)記為初始值?，F(xiàn)給小球施加一始終垂直于l段細(xì)繩的力，將小球緩慢拉起至細(xì)繩與豎直方向成60°角，如圖乙所示，此時(shí)傳感裝置的示數(shù)為初始值的1.25倍；再將小球由靜止釋放，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至最低位置時(shí)，傳感裝置的示

8、數(shù)為初始值的0.6倍。不計(jì)滑輪的大小和摩擦，重力加速度的大小為g。求： (1)物塊的質(zhì)量； (2)從釋放到運(yùn)動(dòng)至最低位置的過程中，小球克服空氣阻力所做的功。 7．現(xiàn)有下列器材：電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重物、紙帶、鐵架臺、直尺、鉛筆等．試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，研究合外力做的功與物體速度的關(guān)系． 要求：(1)構(gòu)思實(shí)驗(yàn)方案； (2)說明操作方法、測量方法和測量數(shù)據(jù)； (3)說明探究功與速度關(guān)系的方法． 8.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究“功與速度變化的關(guān)系”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤砝尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為25 Hz．

9、 (1)實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下： ①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼； ②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，_______，________，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下列點(diǎn)，________； ③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作． (2)如圖所示是鉤碼質(zhì)量為0.03 kg，砝碼質(zhì)量為0.02 kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到D的距離x及對應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v，請將C點(diǎn)的測量結(jié)果填在表中的相應(yīng)位置．

10、【答案與解析】 一、選擇題： 1.B 解析：從A到D和從D到A，摩擦力做功相同，設(shè)為。從A到D根據(jù)動(dòng)能定理：。從D到A的過程，設(shè)推力對滑塊做功為W，由動(dòng)能定理得，兩式連立可得，故B選項(xiàng)正確。 2.BC 解析：速度變化量為，（設(shè)碰前速度方向?yàn)檎?，其大小?v=12m/s，故B正確；碰撞前后動(dòng)能沒有變化，即，根據(jù)動(dòng)能定理，知W=0，故C選項(xiàng)正確。 3.D 解析：因?yàn)閺椓湍Σ亮Χ际亲兞Γ荒芡ㄟ^來求，但是板對P做功可以通過動(dòng)能定理來求，因?yàn)榘迨冀K保持相對靜止，故合外力做功為零，即，所以板對P做功為。 4.C 解析：根據(jù)動(dòng)能定理，，，故C選項(xiàng)正確。 5.D 解析：F做功位移為

11、S，阻力做功位移為4S，根據(jù)動(dòng)能定理，可得，故D選項(xiàng)正確。 6．A 解析：設(shè)子彈受阻力為，木塊移動(dòng)l，子彈在木塊中深度為d，則據(jù)動(dòng)能定理，子彈損失的動(dòng)能，木塊獲得的動(dòng)能．子彈和木塊共同損失的動(dòng)能為．即三者之比為3:1:2． 7、ACD 解析：根據(jù)動(dòng)能定理：，解得vC=0，所以小球先加速運(yùn)動(dòng)，后加速運(yùn)動(dòng)，故A、C正確；小球做圓周運(yùn)動(dòng)在B點(diǎn)有向心加速度，故B錯(cuò)誤；在C點(diǎn)時(shí)，因?yàn)樗俣葹?，所以向心力為零，即指向圓心方向的合力為0，沿切線方向的合力，所以在C點(diǎn)的加速度為，故D正確。 &故選：ACD 二、解答題： 1． 解析：研究對象為A、B所組成的系統(tǒng)，當(dāng)B的速度為v時(shí)，A的速度也

12、為v，對系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)能定理有 ． 即． 得 ． 2、解析：由功率公式： ，解得繩對船的拉力，此時(shí)汽車的速度，所以汽車勻速運(yùn)動(dòng)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。 3. （1） （2）s=6m 解析：(1)以人為研究對象，人加速下滑過程中受重力和桿對人的作用力F1， 由題圖可知，人加速下滑過程中桿對人的作用力F1為180 N 由牛頓第二定律得 1s末人的速度達(dá)到最大，則 (2）加速下降時(shí)位移為：=2 m 減速下降時(shí)，由動(dòng)能定理得 代入數(shù)據(jù)解得。 4.解析：甲、乙兩位同學(xué)的解法都不正確。 甲同學(xué)把125 m全部當(dāng)作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移，求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，這一步就錯(cuò)了，然后又

13、用公式W=Pt來求牽引力做功，而汽車在做勻加速運(yùn)動(dòng)的過程中功率是逐漸變大的，這一步驟又錯(cuò)了。 而乙同學(xué)的做法中，第一步是正確的，但力F是汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力，當(dāng)汽車以額定功率行駛時(shí)，牽引力是變力，做功不能用W=Fs來計(jì)算。 正確的解法是：汽車行駛的最大速度為 根據(jù)動(dòng)能定理得 。 5. （1）t=1s （2）W=0.05J 解析：(1)設(shè)紙帶的加速度為a1，鐵塊的加速度為a2。則 得t=1s。 (2) 6、解析：（1）分別對開始時(shí)和細(xì)繩與豎直方向成60°時(shí)兩個(gè)狀態(tài)進(jìn)行（1）設(shè)開始時(shí)細(xì)繩的拉力大小為T1，傳感裝置的初始值為F1，物塊質(zhì)量為M，由平衡條件

14、得 對小球，T1=mg ① 對物塊，F(xiàn)1+T1=Mg ② 當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí)，設(shè)細(xì)繩的拉力大小為T2，傳感裝置的示數(shù)為F2，據(jù)題意可知，F(xiàn)2=1.25F1，由平衡條件得 對小球，T2=mgcos60° ③ 對物塊，F(xiàn)2+T2=Mg ④ 聯(lián)立①②③④式，代入數(shù)據(jù)得 M=3m ⑤ （2）設(shè)小球運(yùn)動(dòng)至最低位置時(shí)速度的大小為v，從釋放到運(yùn)動(dòng)至最低位置的過程中，小球克服阻力所做的功為Wf，由動(dòng)能定理得 ⑥ 在最低益，設(shè)細(xì)繩的拉力大小為T3，傳感裝置的示數(shù)為F3，據(jù)題意可知， F3=0.6F1，對小球，由牛頓第二定律得 ⑦

15、 7．(1)實(shí)驗(yàn)方案：①讓重物牽動(dòng)紙帶做自由落體運(yùn)動(dòng)，重物下落不同的高度時(shí)，重力做的功也不相同，由此可以取得不同的重力做功的數(shù)值． ②由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶可以求出物體下落不同高度時(shí)瞬時(shí)速度． ③研究重力做的功與物體獲得速度的關(guān)系． (2)操作方法： ①將電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺上，使兩個(gè)限位孔在同一豎直平面內(nèi)且在同一豎直線上，以減小紙帶與限位孔間的摩擦，保證重力做的功就是外力對重物做的總功． ②紙帶穿過限位孔，打開開關(guān)，放手讓重物自由下落，打出紙帶． ③取點(diǎn)跡清楚的紙帶，用直尺測量第一個(gè)點(diǎn)到其他各點(diǎn)的距離：h1、h2、h3、…、hn，計(jì)算重物下落不同的高度時(shí)重力做的功：W1

16、＝mgh1，W2＝mgh2、W3＝mgh3、……、Wn＝mghn． ④運(yùn)用時(shí)間中點(diǎn)的即時(shí)速度等于這一過程的平均速度，測出重物在下落不同高度時(shí)瞬即時(shí)速度v1、v2、v3、…、vn． (3)探究功與速度的關(guān)系： ①規(guī)定適當(dāng)?shù)臉?biāo)度，建立坐標(biāo)系，描出一系列的點(diǎn)：(v1，W1)、(v2，W2)、…、(vn，Wn)． ②用平滑的曲線連接各點(diǎn)，得到一條曲線，研究規(guī)律． ③如果從曲線中難以發(fā)現(xiàn)功與速度的關(guān)系．變換坐標(biāo)．例如取v2、v3或?yàn)闄M坐標(biāo)，再描點(diǎn)連線進(jìn)行研究． 8. 解析：在探究功與速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，我們首先要驗(yàn)證功W與速度v變化的關(guān)系，但不是正比的關(guān)系，而v2的變化即與功是成正比的． (1)將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近后，需先接通電源，再釋放小車，讓其拖動(dòng)紙帶．待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)后，關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源． (2)在驗(yàn)證C點(diǎn)時(shí)，從紙帶上可知C點(diǎn)的速度就是BD的平均速度，．