高考物理试卷分类汇编物理动能与动能定理(及答案)及解析一.docx

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1、高考物理试卷分类汇编物理动能与动能定理(及答案)及解析(1)一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1．如图所示，不可伸长的细线跨过同一高度处的两个光滑定滑轮连接着两个物体A和B，A、B质量均为m。A套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆的高度为细线与水平杆的夹角α。现将A由静止释放（设B不会碰到水平杆，h。开始时让连着A的A、B均可视为质点；重力加速度为g）求：(1)当细线与水平杆的夹角为β（90）时，A的速度为多大?(2)从开始运动到A获得最大速度的过程中，绳拉力对A做了多少功?【答案】(1)vA2gh11；(2)WTmgh1co

2、s2sinsinhsin【解析】【详解】(2)A、B的系统机械能守恒EP减EK加mghh1mvA21mvB2sinsin22vAcosvB解得vA2gh111cos2sinsin(2)当A速度最大时，B的速度为零，由机械能守恒定律得EP减EK加mghh1mv2sin2Am对A列动能定理方程WT1mvAm22联立解得WTmghhsin2．如图所示，光滑水平平台AB与竖直光滑半圆轨道AC平滑连接，C点切线水平，长为L=4m的粗糙水平传送带BD与平台无缝对接。质量分别为m1=0.3kg和m2=1kg两个小物体中间有一被压缩的轻质弹簧，用细绳将它们连接。已知

3、传送带以v0=1.5m/s的速度向左匀速运动，小物体与传送带间动摩擦因数为μ=0.15．某时剪断细绳，小物体m1向左运动，m2向右运动速度大小为v2=3m/s，g取10m/s2．求：(1)剪断细绳前弹簧的弹性势能Ep(2)从小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的过程中，为了维持传送带匀速运动，电动机需对传送带多提供的电能E(3)为了让小物体m1从C点水平飞出后落至AB平面的水平位移最大，竖直光滑半圆轨道AC的半径R和小物体m1平抛的最大水平位移x的大小。【答案】(1)19.5J(2)6.75J(3)R=1.25m时水平位移最大为x=5m【解析】【详

4、解】(1)对m1和m2弹开过程，取向左为正方向，由动量守恒定律有：0=m1v1-m2v2解得v1=10m/s剪断细绳前弹簧的弹性势能为：E1mv21mv2p211222解得Ep=19.5J(2)设m2向右减速运动的最大距离为x，由动能定理得：1-μm2gx=0-m2v222解得x=3m＜L=4m则m2先向右减速至速度为零，向左加速至速度为v0=1.5m/s，然后向左匀速运动，直至离开传送带。设小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的所用时间为t。取向左为正方向。根据动量定理得：μm2gt=m2v0-（-m2v2）解得：t=3s该过程皮带运动的距离为：

5、x带=v0t=4.5m故为了维持传送带匀速运动，电动机需对传送带多提供的电能为：E=μm2gx带解得：E=6.75J(3)设竖直光滑轨道AC的半径为R时小物体m1平抛的水平位移最大为x。从A到C由机械能守恒定律得：1mv1121m1vC22mgR22由平抛运动的规律有：x=vCt12R1gt122联立整理得x4R(104R)根据数学知识知当4R=10-4R即R=1.25m时，水平位移最大为x=5m3．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

6、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

7、；（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）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

8、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＝m