高中物理高考物理动能定理的综合应用解题技巧及练习题.docx

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1、高中物理高考物理动能定理的综合应用解题技巧及练习题一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用1．质量m1.5kg的物块（可视为质点）在水平恒力F作用下，从水平面上A点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行t2.0s停在B点，已知A、B两点间的距离s5.0m，物块与水平面间的动摩擦因数0.20，求恒力F多大．（g10m/s2）【答案】15N【解析】设撤去力前物块的位移为，撤去力时物块的速度为，物块受到的滑动摩擦力对撤去力后物块滑动过程应用动量定理得由运动学公式得对物块运动的全过程应用动能定理由以上各式得代入数据解得思路分析：撤去F后物体只受摩

2、擦力作用，做减速运动，根据动量定理分析，然后结合动能定律解题试题点评：本题结合力的作用综合考查了运动学规律，是一道综合性题目．2．如图所示，倾斜轨道AB的倾角为37°，CD、EF轨道水平，AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接，CD右端与竖直光滑圆周轨道相连．小球可以从D进入该轨道，沿轨道内侧运动，从E滑出该轨道进入EF水平轨道．小球由静止从A点释放，已知AB长为5R，CD长为R，重力加速度为g，小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5，sin37=0°.6，cos37=0°.8，圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为l.8R．求：(在运算中

3、，根号中的数值无需算出)(1)小球滑到斜面底端C时速度的大小．(2)小球刚到C时对轨道的作用力．(3)要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R/应该满足什么条件？【答案】（1）28gR（2）6.6mg，竖直向下（3）R0.92R5【解析】试题分析：（1）设小球到达C点时速度为v，a球从A运动至C过程，由动能定理有mg(5Rsin3701.8R)mgcos3705R1mvc2（2分）2可得vc5.6gR（1分）（2）小球沿BC轨道做圆周运动，设在C点时轨道对球的作用力为N，由牛顿第二定律Nmgmvc2，（2分）其中r满足r+rsin53·0=

4、1.8R（1分）r联立上式可得：N=6.6mg（1分）由牛顿第三定律可得，球对轨道的作用力为6.6mg，方向竖直向下．（1分）（3）要使小球不脱离轨道，有两种情况：情况一：小球能滑过圆周轨道最高点，进入EF轨道．则小球b在最高点P应满足mvP2mg（1分）R小球从C直到P点过程，由动能定理，有mgRmg2R1mvP21mvc2（1分）22可得R230.92R（1分）R25情况二：小球上滑至四分之一圆轨道的Q点时，速度减为零，然后滑回D．则由动能定理有mgRmgR01mvc2（1分）2R2.3R（1分）若R2.5R，由上面分析可知，小球必定滑回D，设其能

5、向左滑过DC轨道，并沿CB运动到达B点，在B点的速度为vB,，则由能量守恒定律有1mvc21mvB2mg1.8R2mgR（1分）22由⑤⑨式，可得vB0（1分）故知，小球不能滑回倾斜轨道AB，小球将在两圆轨道之间做往返运动，小球将停在CD轨道上的某处．设小球在CD轨道上运动的总路程为S，则由能量守恒定律，有1mvc2mgS（1分）2由⑤⑩两式，可得S=5.6R（1分）所以知，b球将停在D点左侧，距D点0.6R处．（1分）考点：本题考查圆周运动、动能定理的应用，意在考查学生的综合能力．3．一种氢气燃料的汽车，质量为380kW，行驶在m=2.0×10kg，

6、发动机的额定输出功率为平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s2。达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。求：(g=10m/s2)(1)汽车的最大行驶速度。(2)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。【答案】（1）40m/s；（2）55s【解析】【详解】（1）设汽车的最大行驶速度为vm．汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，速度达到最大，即有：F=f根据题意知，阻力为：f=0.1mg=2000N再根据公式P=Fv得：vm=P/f=40m/s；即

7、汽车的最大行驶速度为40m/s（2）汽车匀变速行驶的过程中，由牛顿第二定律得Ffma得匀变速运动时汽车牵引力F4000Nv0P则汽车匀加速运动行驶得最大速度为20m/sF由a1t1=v0，得汽车匀加速运动的时间为：t1=20s汽车实际功率达到额定功率后到速度达到最大的过程，由动能定理WF+Wf=△Ek，即得：Pt2－0.1mgs2=1mvm21mv0222得：t2=35s所以汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为：t=t1+t2=55s,M、高为h,4．如图所示在粗糙水平面上有一质量为的斜面体斜面体的左侧有一固定障碍物Q,斜面体的左端与障碍物的距离

8、为d．将一质量为m的小物块置于斜面体的顶端,小物块恰好能在斜面体上与斜面体一起保持静止;现给斜