江蘇省2019版高中物理學(xué)業(yè)水平測(cè)試復(fù)習(xí) 第七章 機(jī)械能守恒定律 第18講 動(dòng)能 動(dòng)能定理 訓(xùn)練二 動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用對(duì)點(diǎn)練 必修2.doc

《江蘇省2019版高中物理學(xué)業(yè)水平測(cè)試復(fù)習(xí) 第七章 機(jī)械能守恒定律 第18講 動(dòng)能 動(dòng)能定理 訓(xùn)練二 動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用對(duì)點(diǎn)練 必修2.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《江蘇省2019版高中物理學(xué)業(yè)水平測(cè)試復(fù)習(xí) 第七章 機(jī)械能守恒定律 第18講 動(dòng)能 動(dòng)能定理 訓(xùn)練二 動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用對(duì)點(diǎn)練 必修2.doc（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

訓(xùn)練二　動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用 1．(2016連云港學(xué)測(cè)模擬)如圖1所示，從距地面高h(yuǎn)＝5 m的A點(diǎn)以一定的初速度水平拋出一金屬小球，拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)的水平距離x＝10 m，g取10 m/s2，金屬小球所受空氣阻力忽略不計(jì)． 圖1 (1)求小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間； (2)求小球的初速度大小； (3)現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為0.1 kg的塑料球從A點(diǎn)以跟金屬小球相同的初速度拋出，測(cè)得落地時(shí)的速度大小為12 m/s，求該過(guò)程塑料球克服空氣阻力所做的功． 2．(2017江蘇學(xué)測(cè))地鐵車站的軌道往往建得高些．如圖2所示，列車從A到O的進(jìn)站過(guò)程中，在平直軌道的A處關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，“沖”到站臺(tái)的O處停下來(lái)．進(jìn)站上坡過(guò)程中，列車的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能．列車開(kāi)啟發(fā)動(dòng)機(jī)從O到B的出站過(guò)程中，重力勢(shì)能可轉(zhuǎn)化為列車的動(dòng)能被再次利用，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的．設(shè)坡高為h，列車的質(zhì)量為m，經(jīng)過(guò)A、B時(shí)的速度大小均為v0，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g. 圖2 (1)求列車經(jīng)過(guò)A時(shí)的動(dòng)能Ek； (2)求列車進(jìn)站過(guò)程中損失的機(jī)械能ΔE； (3)通過(guò)計(jì)算求與沒(méi)有坡的情形相比，列車從A到B的過(guò)程中牽引力少做的功ΔW.(假設(shè)在沒(méi)有坡和有坡的兩種情形下，列車出站過(guò)程克服摩擦力所做的功相等) 3．(2017南京學(xué)測(cè)模擬)體育課上同學(xué)們進(jìn)行一項(xiàng)拋球入框游戲，球框(框壁厚度忽略不計(jì))緊靠豎直墻壁放在水平地面上，如圖3所示，某同學(xué)將球(可視為質(zhì)點(diǎn))正對(duì)豎直墻壁水平拋出并投入框中．球框高度和寬度均為L(zhǎng)，球的拋出點(diǎn)離地面的高度3L，離墻壁的水平距離5L.球與墻壁碰撞前后水平速度大小相等、方向相反，豎直速度不變．已知球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)．求： 圖3 (1)為使球落入框中，球拋出時(shí)的最小速度； (2)球剛落到框底時(shí)的最小動(dòng)能； (3)為使球落入框中，球與墻壁碰撞的最高點(diǎn)離地面的高度． 4．(2017屆蘇州模擬)如圖4所示，半徑R＝1.25 m的光滑圓弧軌道AB豎直固定，其末端B切線水平，并與水平傳送帶相連，已知小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量為m＝0.5 kg，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，傳送帶BC的長(zhǎng)度為s＝1.5 m，a、b兩輪半徑r＝0.4 m，當(dāng)傳送帶靜止時(shí)，用F＝4 N的水平拉力將滑塊從C端由靜止開(kāi)始向左拉動(dòng)．(g取10 m/s2) 圖4 (1)若滑塊到達(dá)B端時(shí)撤去拉力F，則滑塊沿弧形軌道上升的最大高度為多少？ (2)問(wèn)題(1)中的滑塊，從最大高度沿弧形軌道再滑回B端時(shí)，軌道對(duì)滑塊的支持力多大？ (3)若a、b兩輪以角速度ω＝15 rad/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊在水平拉力F作用下從C點(diǎn)由靜止開(kāi)始移動(dòng)一段水平距離后撤去，滑塊到達(dá)光滑曲面某一高度而下滑時(shí)，為使滑塊能在b輪最高點(diǎn)C離開(kāi)傳送帶飛出，則拉力F作用的最短距離需多大？ 答案精析 1．見(jiàn)解析 解析　(1)由h＝gt2得，t＝，t＝1 s. (2)x＝v0t，解得v0＝10 m/s. (3)由動(dòng)能定理可知mgh－Wf＝mv2－mv02 得Wf＝mgh＋mv02－mv2 即Wf＝2.8 J. 2．見(jiàn)解析 解析　(1)根據(jù)動(dòng)能的定義有Ek＝mv02. (2)根據(jù)功能關(guān)系，除重力之外的其他力做功等于機(jī)械能的變化量，所以ΔE＝mv02－mgh. (3)沒(méi)有坡時(shí)，牽引力做功W，牽引力只在出站過(guò)程中做功，則出站過(guò)程中根據(jù)動(dòng)能定理W－Wf＝mv02－0 有坡時(shí)，牽引力做功W′，出站過(guò)程中根據(jù)動(dòng)能定理 W′＋mgh－Wf＝mv02－0 列車從A到B的過(guò)程中牽引力少做的功 ΔW＝W－W′＝mgh. 3．(1)2　(2)5mgL　(3)L 解析　(1)球落入框左側(cè)上邊緣時(shí)拋出的速度最小 h＝2L＝gt2 x＝4L＝v0t v0＝2 (2)以v0拋出時(shí)，落到框底的動(dòng)能最小，由動(dòng)能定理有 mg3L＝Ek－mv02 Ek＝5mgL. (3)根據(jù)對(duì)稱性，x＝6L，h＝2L h＝2L＝gt2 x＝6L＝vt v＝3 從拋出到與墻碰撞的時(shí)間為t′， x＝5L＝vt′，t′＝，h′＝gt′2＝L 則離地面的高度h″＝3L－h(huán)′＝L. 4．(1)1.05 m　(2)13.4 N　(3)0.25 m 解析　(1)由C至最高點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有： WF＋WG＋Wf＝Ek－Ek0＝0，即Fs－mgh－μmgs＝0， 代入數(shù)據(jù)解得h＝1.05 m. (2)滑塊從最大高度滑回B點(diǎn)過(guò)程中， 根據(jù)動(dòng)能定理有mgh＝mvB2－0， 在B點(diǎn)有FNB－mg＝m， 聯(lián)立得FNB＝mg＋2mg＝13.4 N (3)根據(jù)題意，滑塊要從b輪最高點(diǎn)C離開(kāi)傳送帶飛出， 則滑塊運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的速度最小為mg＝m， 即vC＝＝ m/s＝2 m/s. 由于傳送帶的速度v帶＝rω＝6 m/s， 滑塊在B點(diǎn)的速度0＜vB′≤， 要使滑塊從C點(diǎn)以2 m/s的速度飛出，可分析出，滑塊在傳送帶上從B到C做勻加速運(yùn)動(dòng)， 根據(jù)牛頓第二定律，可得加速度 a＝＝＝μg＝1 m/s2， 為了使滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度大于2 m/s， 則B點(diǎn)的速度最小為vBmin，由vC2－vBmin2＝2as， 代入數(shù)據(jù)可得vBmin＝1 m/s， 設(shè)拉力F作用的最短距離為x， 則根據(jù)動(dòng)能定理得Fx－μmgs＝mvBmin2－0， 代入數(shù)據(jù)可得x＝0.25 m.