高考物理动能定理的综合应用试题(有答案和解析)及解析.docx

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1、高考物理动能定理的综合应用试题(有答案和解析)及解析一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用AB、BC、CD、DE、EF⋯⋯长1．由相同材料的杆搭成的道如所示，其中杆均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)8.25m；(

2、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2．为了备战2022年北京冬奥会，一名滑雪运动员在倾角θ=30°

3、的山坡滑道上进行训练，运动员及装备的总质量m=70kg．滑道与水平地面平滑连接，如图所示．他从滑道上由静止开始匀加速下滑，经过t=5s到达坡底，滑下的路程x=50m．滑雪运动员到达坡底后又在水平面上滑行了一段距离后静止．运动员视为质点,重力加速度g=10m/s2，求：（1）滑雪运动员沿山坡下滑时的加速度大小a；（2）滑雪运动员沿山坡下滑过程中受到的阻力大小f；（3）滑雪运动员在全过程中克服阻力做的功Wf．【答案】（1）4m/s2（2）f=70N（3）1.75×4J10【解析】【分析】（1）运动员沿山坡下滑时做初速度为零的匀加速直线运动，已知时间和位移，根据匀变速直

4、线运动的位移时间公式求出下滑的加速度．（2）对运动员进行受力分析，根据牛顿第二定律求出下滑过程中受到的阻力大小．（3）对全过程，根据动能定理求滑雪运动员克服阻力做的功．【详解】1（1）根据匀变速直线运动规律得：x=at22解得：a=4m/s2（2）运动员受力如图，根据牛顿第二定律得：mgsin-θf=ma解得：f=70N（3）全程应用动能定理，得：mgxsin-Wθ=0f4解得：Wf=1.75×10J【点睛】解决本题的关键要掌握两种求功的方法，对于恒力可运用功的计算公式求．对于变力可根据动能定理求功．3．某滑沙场的示意图如图所示，某旅游者乘滑沙橇从A点由静止开始滑

5、下，最后停在水平沙面上的C点．设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面和水平面连接处可认为是圆滑的，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙橇上不动，若测得AC间水平距离为x，A点高为h，求滑沙橇与沙面间的动摩擦因数μ．【答案】h/x【解析】【分析】对A到C的全过程运用动能定理，抓住动能的变化量为零，结合动能定理求出滑沙橇与沙面间的动摩擦因数．【详解】设斜面的倾角为θ，对全过程运用动能定理得，因为，则有，解得．【点睛】本题考查了动能定理的基本运用，运用动能定理解题关键选择好研究的过程，分析过程中有哪些力做功，再结合动能定理进行求解，本题也可以结合动力学知识进行求解．4．

6、如图所示，质量－4－6m＝2.0×10kg、电荷量q＝1.0×10C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中．取g＝10m/s2．(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向；(2)在t＝0时刻，匀强电场强度大小突然变为3t＝0.20sE2＝4.0×10N/C，且方向不变．求在时间内电场力做的功；(3)在t＝0.20s时刻突然撤掉第(2)问中的电场，求带电微粒回到出发点时的动能．【答案】3－4－4(1)2.0×10(2)8.0×10J(3)8.0×10JN/C，方向向上【解析】【详解】（1）设电场强度为E，则：Eqmg，代入数据解得：Emg2.0

7、10410N/C2.0103N/C，方向向上q10106（2）在t0时刻，电场强度突然变化为：E24.0103N/C，设微粒的加速度为a，在t0.20s时间内上升高度为hW，则：qE2mgma1，电场力做功为解得：a10m/s21根据：h1a1t2，解得：h0.20m2电场力做功：WqE2h8.0104J（3）设在t0.20s时刻突然撤掉电场时粒子的速度大小为v，回到出发点时的动能为Ek，则：vat，Ekmgh1mv22解得：Ek8.0104J5．一质量为m=0.1(可视为质点)从倾角为θ=37°L=6m的固定租糙斜面顶端kg的滑块、长为由静止释放，滑块运动到斜面

8、底端时的速