2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 5-2 動能定理及其應(yīng)用針對訓(xùn)練（含解析） 新人教版.doc

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動能定理及其應(yīng)用1小球P和Q用不可伸長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()圖5222AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的動能一定小于Q球的動能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：兩個小球在等高的位置由靜止釋放，做圓周運動擺動到最低點，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，機械能守恒設(shè)小球起始位置為零勢能參考平面，則有E初E末，可知兩個小球的機械能相等，則有EkEkEpmgl，mPmQ ，lPlQ ，無法比較P、Q的動能；由mvmgl得出v低，lPlQ，則有vPmQ，則有TPTQ；由an2g，可知anPanQ.答案：C2(多選)一物體從斜面底端以初動能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，若物體以初動能2E滑向斜面，則()A返回斜面底端時的動能為EB返回斜面底端時的動能為C返回斜面底端時的速度大小為2vD返回斜面底端時的速度大小為v解析：設(shè)斜面傾角為，斜面對物體的摩擦力為f，物體以初動能E滑向斜面時，在斜面上上升的最遠(yuǎn)距離為L1，則根據(jù)動能定理，在物體沿斜面上升的過程中有GL1sinfL10E，在物體沿斜面下降的過程中有GL1sinfL1，聯(lián)立解得Gsin3f.同理，當(dāng)物體以初動能2E滑向斜面時，在物體沿斜面上升的過程中有GL2sinfL202E，在物體沿斜面下降的過程中有GL2sinfL2E，聯(lián)立解得EE，故A正確，B錯誤；由mv2，Emv2，得vv，故C錯誤，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圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過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下滑過程中，加速度一直減小B下滑過程中，克服摩擦力做功為mv2C在C處，彈簧的彈性勢能為mv2mghD上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度解析：下滑過程，A到B，加速度向下，加速度減小；B到C，加速度向上，加速度增大，A項錯誤；下滑A到C，根據(jù)動能定理，mghW摩擦力W彈力0上滑C到A，根據(jù)動能定理，mghW摩擦力W彈力0mv2兩式聯(lián)立，解得W摩擦力mv2，B項正確；以上兩式聯(lián)立，還可解得W彈力mghmv2，即彈性勢能EpCmghmv2，所以C項錯誤；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與斜面間的動摩擦因數(shù).輕繩跨過質(zhì)量不計的光滑定滑輪，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，不計空氣阻力，直桿和斜面足夠長，g取10 m/s2.下列判斷正確的是()A圓環(huán)下降的過程中，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，輕繩與直桿的夾角為30D若增加圓環(huán)質(zhì)量使m1 kg，再重復(fù)題述過程，則圓環(huán)在下降過程中，重力做功的功率一直在增大解析：由題圖可知，一開始豎直方向圓環(huán)A只受重力，所以圓環(huán)A先向下做加速運動，后做減速運動，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，所以繩子對重物B的拉力必定是變化的，故A錯誤；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，對圓環(huán)A和重物B組成的系統(tǒng)，由動能定理得mghmm0gh1m0gh1cos300，解得hmm，故B正確；當(dāng)圓環(huán)A在下滑過程中受力平衡時速度最大，則此時重物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FTm0gsin30m0gcos3010 N，設(shè)此時拉圓環(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錯誤；若增加圓環(huán)A的質(zhì)量使m1 kg，再重復(fù)題述過程，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動，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)，從A處由靜止開始受水平向右的力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間的動摩擦因數(shù)為0.25，與BC間的動摩擦因數(shù)未知，g取10 m/s2.求：圖5225(1)滑塊到達(dá)B處時的速度大?。?2)滑塊在水平軌道AB上運動前2 m過程所用的時間；(3)若到達(dá)B點時撤去力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)對滑塊從A到B的過程，由動能定理得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C時，有：mgm對滑塊從B到C的過程，由動能定理得：Wfmg2Rmvmv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