高中物理试卷物理动能定理的综合应用题分类汇编含解析.docx

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1、高中物理试卷物理动能定理的综合应用题分类汇编含解析一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用1．由相同材料的杆搭成的道如所示，其中杆AB、BC、CD、DE、EF⋯⋯长均L1.5m，杆OA和其他杆与水平面的角都37sin370.6,cos370.8，一个可看成点的小套在杆OA上从中离道最低点的直高度h1.32m由静止放，小与杆的摩擦因数都0.2，最大静摩擦力等于相同力下的滑摩擦力，在两杆交接都用短小曲杆相，不能失，使小能利地，重力加速度g取10m/s2，求：(1)小在杆OA上运的t；(2)小运的路程s；(3)小最停止的位置。【答案】(1)1s；(2)8.2

2、5m；(3)最停在A点【解析】【分析】【解】(1)因mgsin＞mgcos，故小不能静止在杆上，小下滑的加速度amgsinmgcos4.4m/s2m物体与A点之的距离L0，由几何关系可得hL02.2msin37物体从静止运到A所用的t，由L01at2，得2t1s(2)从物体开始运到最停下的程中，路程s，由能定理得mgh－mgscos370－0代入数据解得s=8.25m(3)假物体能依次到达B点、D点，由能定理有mg(h－Lsin37)－mgcos37(LL0)1mvB22解得vB20明小到不了B点，最停在A点,AB和圆弧轨道BC组成，直轨道AB和圆弧轨道

3、2．如图所示竖直平面内的轨道由直轨道BC平滑连接，小球从斜面上A点由静止开始滑下,滑到斜面底端后又滑上一个半径为R=0.4m的圆轨道；（1）若接触面均光滑，小球刚好能滑到圆轨道的最高点C，求斜面高h；（2）若已知小球质量m=0.1kg，斜面高h=2m，小球运动到C点时对轨道压力为mg，求全过程中摩擦阻力做的功．【答案】（1）1m；（2）-0.8J；【解析】【详解】（1）小球刚好到达C点,重力提供向心力，由牛顿第二定律得：mgmv2R从A到C过程机械能守恒,由机械能守恒定律得：12mgh2Rmv,解得：h2.5R2.50.4m1m；（2）在C点,由牛顿第二

4、定律得：2mgmgmvC,R从A到C过程，由动能定理得：mgh2RWf1mvC20,2解得：Wf0.8J；3．某物理小组为了研究过山车的原理提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为θ=53°，长为L1=7.5m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与足够长的光滑水平轨道BC相连，然后在C处连接一个竖直的光滑圆轨道．如图所示．高为h=0.8m光滑的平台上有一根轻质弹簧，一端被固定在左面的墙上，另一端通过一个可视为质点的质量m=1kg的小球压紧弹簧，现由静止释放小球，小球离开台面时已离开弹簧，到达A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下．已知小物块与AB间的

5、动摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s2，sin53=0°.8．求：(1)弹簧被压缩时的弹性势能；(2)小球到达C点时速度vC的大小；(3)小球进入圆轨道后，要使其不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件．【答案】(1)4.5J；(2)10m/s；(3)R≥5m或0＜R≤2m。【解析】【分析】【详解】(1)小球离开台面到达A点的过程做平抛运动，故有v0vy2ghtan3m/stan小球在平台上运动，只有弹簧弹力做功，故由动能定理可得：弹簧被压缩时的弹性势能为Ep1mv024.5J；2(2)小球在A处的速度为v0vA5m/scos小球从A到C的运

6、动过程只有重力、摩擦力做功，故由动能定理可得mgL1sinmgL1cos1mvC21mvA222解得vCvA22gL1sincos10m/s；(3)小球进入圆轨道后，要使小球不脱离轨道，即小球能通过圆轨道最高点，或小球能在圆轨道上到达的最大高度小于半径；那么对小球能通过最高点时，在最高点应用牛顿第二定律可得mgmv12；R对小球从C到最高点应用机械能守恒可得1mvC22mgR1mv125mgR222解得0RvC22m；5g对小球能在圆轨道上到达的最大高度小于半径的情况应用机械能守恒可得1mvC2mghmgR2解得2vCR=5m；故小球进入圆轨道后，要使小

7、球不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径R≥5m或0＜R≤2m；4．质量为m=2kg的小玩具汽车，在t＝0时刻速度为v0=2m/s，随后以额定功率P=8W沿平直公路继续前进，经t=4s达到最大速度。该小汽车所受恒定阻力是其重力的0.1倍，重力加速度g=10m/s2。求：(1)小汽车的最大速度vm；(2)汽车在4s内运动的路程s。【答案】(1)4m/s，(2)10m。【解析】【详解】(1)当达到最大速度时，阻力等于牵引力：PFvmfvmf0.1mg解得：vm4m/s；(2)从开始到t时刻根据动能定理得：Ptfs1mvm21mv0222解得：s10m。5．一质量为

8、m=0.1kg的滑块(可视为质点)从倾角为θ=37°、长为L=6m的固定租糙斜面