高考物理试卷物理动能与动能定理题分类汇编.docx

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1、最新高考物理试卷物理动能与动能定理题分类汇编一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1．如图所示，斜面ABC下端与光滑的圆弧轨道CDE相切于C，整个装置竖直固定，D是最低点，圆心角∠DOC＝37°，E、B与圆心O等高，圆弧轨道半径R＝0.30m，斜面长L＝1.90m，AB部分光滑，BC部分粗糙．现有一个质量m＝0.10kg的小物块P从斜面上端A点无初速下滑，物块P与斜面BC部分之间的动摩擦因数μ＝0.75．取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2，忽略空气阻力．求：（1）物块第一次通过C点时的速度大小vC．（2）物块第一次通过D点时受到轨道的支持力大小

2、FD．（3）物块最终所处的位置．【答案】（1）32m/s（2）7.4N（3）0.35m【解析】【分析】由题中“斜面ABC下端与光滑的圆弧轨道CDE相切于C”可知，本题考查动能定理、圆周运动和机械能守恒，根据过程分析，运用动能定理、机械能守恒和牛顿第二定律可以解答．【详解】（1）BC长度lRtan53o0.4m，由动能定理可得mg(Ll)sin37o1mvB22代入数据的vB32m/s物块在BC部分所受的摩擦力大小为fmgcos37o0.60N所受合力为Fmgsin37of0故vCvB32m/s（2）设物块第一次通过D点的速度为vD，由动能定理得mgR(1cos37o)1mvD21

3、mvC222有牛顿第二定律得FDmgmvD2R联立解得FD7.4N（3）物块每次通过BC所损失的机械能为Efl0.24J物块在B点的动能为EkB1mvB22解得EkB0.9J物块经过BC次数n0.9J=3.750.24J设物块最终停在距离C点x处，可得mg(Lx)sin37of(3l+x)0代入数据可得x0.35m2．如图所示，足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧，一个质量m0.04kg，电量q3104C的带负电小物块与弹簧接触但不栓接，弹簧的弹性势能为0.32J。某一瞬间释放弹簧弹出小物块，小物块从水平台右端A点飞出，恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高点B，并

4、沿轨道BC滑下，运动到光滑水平轨道CD，从D点进入到光滑竖直圆内侧轨道。已知倾斜轨道与水平方向夹角为37，倾斜轨道长为L2.0m，带电小物块与倾斜轨道间的动摩擦因数0.5。小物块在C点没有能量损失，所有轨道都是绝缘的，运动过程中小物块的电量保持不变，可视为质点。只有光滑竖直圆轨道处存在范围足够大的竖直向下的匀强电场，场强E2105V/m。已知cos370.8，sin370.6，取g10m/s2，求：（1）小物块运动到A点时的速度大小vA；（2）小物块运动到C点时的速度大小vC；（3）要使小物块不离开圆轨道，圆轨道的半径应满足什么条件？【答案】（1）4m/s；（2）33m/s；（3）

5、R?0.022m【解析】【分析】【详解】（1）释放弹簧过程中，弹簧推动物体做功，弹簧弹性势能转变为物体动能EP1mvA22解得vA＝2EP＝20.32＝4m/sm0.04（2）A到B物体做平抛运动，到B点有vA＝cos37vB所以4vB＝＝5m/sB到C根据动能定理有mgLsin37mgcos37L1mvC21mvB222解得vC＝33m/s（3）根据题意可知，小球受到的电场力和重力的合力方向向上，其大小为F=qE-mg=59.6N所以D点为等效最高点，则小球到达D点时对轨道的压力为零，此时的速度最小，即F＝mvD2R解得FRvD＝所以要小物块不离开圆轨道则应满足vC≥vD得：R≤

6、0.022m3．如图所示，AB是一倾角为θ=37°的绝缘粗糙直轨道，滑块与斜面间的动摩擦因数=0.30，BCD是半径为R=0.2m的光滑圆弧轨道，它们相切于B点，C为圆弧轨道的最低点，整个空间存在着竖直向上的匀强电场，场强3E=4.0×10，质量m=0.20kg的带电滑N/C块从斜面顶端由静止开始滑下．已知斜面AB对应的高度h=0.24m，滑块带电荷q=--42．求：5.0×10C，取重力加速度g=10m/s，sin37=°0.60，cos37=0°.80（1）滑块从斜面最高点滑到斜面底端B点时的速度大小；（2）滑块滑到圆弧轨道最低点C时对轨道的压力．【答案】(1)2.4m/s(2

7、)12N【解析】【分析】(1)滑块沿斜面滑下的过程中，根据动能定理求解滑到斜面底端B点时的速度大小；(2)滑块从B到C点，由动能定理可得C点速度，由牛顿第二定律和由牛顿第三定律求解．【详解】(1)滑块沿斜面滑下的过程中，受到的滑动摩擦力：fmgqEcos370.96N设到达斜面底端时的速度为v1，根据动能定理得：mgqEhfh1mv12sin37o2解得：1v=2.4m/s(2)滑块从B到C点，由动能定理可得：mgqER1－cos37=1mv221mv1222当滑块经