高考物理动能与动能定理练习题及答案含解析.docx

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1、高考物理动能与动能定理练习题及答案含解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1．如图所示，光滑水平轨道距地面高h=0.8m，其左端固定有半径R=0.6m的内壁光滑的半圆管形轨道，轨道的最低点和水平轨道平滑连接．质量m1=1.0kg的小球A以v0=9m/s的速度与静止在水平轨道上的质量m2=2.0kg的小球B发生对心碰撞，碰撞时间极短，小球A被反向弹回并从水平轨道右侧边缘飞出，落地点到轨道右边缘的水平距离s=1.2m．重力加速度g=10m/s2．求：(1)碰后小球B的速度大小vB；(2)小球B运动到半圆管形轨道最高点C时对轨道的压力．【答案】（

2、1）6m/s（2）20N，向下【解析】【详解】(1)根据得:则规定A的初速度方向为正方向，AB碰撞过程中，系统动量守恒，以A运动的方向为正方向，有：m1v0=m2vB-m1vA，代入数据解得：vB=6m/s．(2)根据动能定理得:代入数据解得:根据牛顿第二定律得:解得:,方向向下根据牛顿第三定律得，小球对轨道最高点的压力大小为20N，方向向上．【点睛】本题考查了动能定理、动量守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到平抛运动、圆周运动，综合性较强，关键要理清过程，选择合适的规律进行求解.2．如图所示，在倾角为θ=30°m的的固定斜面上固定一块与斜面

3、垂直的光滑挡板，质量为半圆柱体A紧靠挡板放在斜面上，质量为2m的圆柱体B放在A上并靠在挡板上静止。A与B半径均为R，曲面均光滑，半圆柱体A底面与斜面间的动摩擦因数为μ．现用平行斜面向上的力拉A，使A沿斜面向上缓慢移动，直至B恰好要降到斜面．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：（1）未拉A时，B受到A的作用力F大小；（2）在A移动的整个过程中，拉力做的功W；（3）要保持A缓慢移动中拉力方向不变，动摩擦因数的最小值μmin．【答案】（1）F=13)mgR（3）533mg（2）W(9min92【解析】【详解】（1）研究B，据平衡条件，有

4、F=2mgcosθ解得F=3mg（2）研究整体，据平衡条件，斜面对A的支持力为N=3mgcosθ=33mg2f=μN=33μmg2由几何关系得A的位移为x=2Rcos30°=3R克服摩擦力做功Wf=fx=4.5μmgR由几何关系得A上升高度与B下降高度恰均为h=3R2据功能关系W+2mgh-mgh-Wf=0解得1W(93)mgR2（3）B刚好接触斜面时，挡板对研究B得B弹力最大2mg4mgNmsin30研究整体得fmin+3mgsin30°=N′m解得fmin=2.5mg可得最小的动摩擦因数：fmin53minN93．如图所示，倾角为θ=4

5、5°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切，切点为B，整个轨道处在竖直平面内．一质量为m的小滑块从导轨上离地面高为h=3R的D处无初速下滑进入圆环轨道.接着小滑块从圆环最高点C水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，不计空气阻力.求：（1）滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小；（2）滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小；（3）滑块在斜面轨道BD间运动的过程中克服摩擦力做的功．【答案】（1）Rg（2）6mg（3）1mgR2【解析】【分析】【详解】（1）小滑块从C点飞出来做平抛运动，水平速度为v0，竖直方向上：，水平

6、方向上：，解得（2）小滑块在最低点时速度为vC由机械能守恒定律得牛顿第二定律：由牛顿第三定律得：，方向竖直向下（3）从D到最低点过程中，设DB过程中克服摩擦力做功W1，由动能定理h=3R【点睛】对滑块进行运动过程分析，要求滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小，我们要知道滑块运动到圆环最低点时的速度大小，小滑块从圆环最高点C水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，运用平抛运动规律结合几何关系求出最低点时速度．在对最低点运用牛顿第二定律求解．4．如图所示，在竖直平面内的光滑固定轨道由四分之一圆弧AB和二分之一圆弧BC组成，两者在最低点B平

7、滑连接．过BC圆弧的圆心O有厚度不计的水平挡板和竖直挡板各一块，挡板与圆弧轨道之间有宽度很小的缝隙．AB弧的半径为2R，BC弧的半径为R.一直径略小于缝宽的小球在A点正上方与A相距2R处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨3道运动．不考虑小球撞到挡板以后的反弹．(1)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点．(2)若小球能到达C点，求小球在B、C两点的动能之比；若小球不能到达C点，请求出小球至少从距A点多高处由静止开始自由下落才能够到达C点．(3)使小球从A点正上方不同高度处自由落下进入轨道，小球在水平挡板上的落点到O点的距离x会随小球开始下落时离A

8、点的高度h而变化，请在图中画出x2-h图象．(写出计算过程)【答案】(1)1mg(2)4∶1(3)过程见解析3【解析】【详解】（1）若小球能沿轨道运动