高考物理动能与动能定理试题经典及解析.docx

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1、高考物理动能与动能定理试题经典及解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1．如图所示，两物块A、B并排静置于高h=0.80m的光滑水平桌面上，物块的质量均为M=0.60kg．一颗质量m=0.10kg的子弹C以v0=100m/s的水平速度从左面射入A，子弹射穿A后接着射入B并留在B中，此时A、B都没有离开桌面．已知物块A的长度为0.27m，A离开桌面后，落地点到桌边的水平距离s=2.0m．设子弹在物块A、B中穿行时受到的阻力大小相等，g取10m/s2．(平抛过程中物块看成质点

2、)求：（1）物块A和物块B离开桌面时速度的大小分别是多少；（2）子弹在物块B中打入的深度；（3）若使子弹在物块B中穿行时物块B未离开桌面，则物块B到桌边的最小初始距离．【答案】（1）5m/s；10m/s；（2）LB3.5102m（3）2.5102m【解析】【分析】【详解】试题分析：(1)子弹射穿物块A后，A以速度vA沿桌面水平向右匀速运动，离开桌面后做平抛运动：h1gt2解得：t=0.40s2A离开桌边的速度vAs，解得：vA=5.0m/st设子弹射入物块B后，子弹与B的共同速度为vB，子弹与两物

3、块作用过程系统动量守恒：mv0MvA(Mm)vBB离开桌边的速度v=10m/sB（2）设子弹离开A时的速度为v1，子弹与物块A作用过程系统动量守恒：mv0mv12MvAv1=40m/s子弹在物块B中穿行的过程中，由能量守恒fL1Mv21mv21(Mm)v2①B2A212B子弹在物块A中穿行的过程中，由能量守恒fLA1mv021mv121(MM)vA2②222由①②解得LB3.5102m（3）子弹在物块A中穿行过程中，物块A在水平桌面上的位移为s1，由动能定理：fs1(MM)v20③12A子弹在物块B中穿行过

4、程中，物块B在水平桌面上的位移为s2，由动能定理fs21MvB21MvA2④22由②③④解得物块B到桌边的最小距离为：smins1s2，解得：smin2.5102m考点：平抛运动；动量守恒定律；能量守恒定律．2．某游乐场拟推出一个新型滑草娱乐项目，简化模型如图所示。游客乘坐的滑草车（两者的总质量为60kg），从倾角为53的光滑直轨道AC上的B点由静止开始下滑，到达C点后进入半径为R5m，圆心角为53的圆弧形光滑轨道CD，过D点后滑入倾角为（可以在0剟75范围内调节）、动摩擦因数为3的足够长的草地轨道3DE。

5、已知D点处有一小段光滑圆弧与其相连，不计滑草车在D处的能量损失，B点到C点的距离为L0=10m，g10m/s。求：(1)滑草车经过轨道D点时对轨道D点的压力大小；(2)滑草车第一次沿草地轨道DE向上滑行的时间与的关系式；(3)取不同值时，写出滑草车在斜面上克服摩擦所做的功与tan的关系式。t23【答案】(1)3000N；(2)；(3)见解析sin3cos【解析】【分析】【详解】(1)根据几何关系可知CD间的高度差HCDR1cos532m从B到D点，由动能定理得mgLsin53HCD1mv2002D解得vD1

6、02m/s对D点，设滑草车受到的支持力FD，由牛顿第二定律FDmgmvD2R解得FD3000N由牛顿第三定律得，滑草车对轨道的压力为3000N。(2)滑草车在草地轨道DE向上运动时，受到的合外力为F合mgsinmgcos由牛顿第二定律得，向上运动的加速度大小为F合gsingcosam因此滑草车第一次在草地轨道DE向上运动的时间为tvDgsingcos代入数据解得t23cossin3(3)选取小车运动方向为正方向。①当0时，滑草车沿轨道DE水平向右运动，对全程使用动能定理可得mgL0sinR(1cos)+Wf

7、1=00代入数据解得Wf16000J故当0时，滑草车在斜面上克服摩擦力做的功为W克16000J②当030时，则gsingcos滑草车在草地轨道DE向上运动后最终会静止在DE轨道上，向上运动的距离为x2vD22(gsingcos)摩擦力做功为Wf2mgcosx2联立解得Wf26000(J)3tan1故当030时，滑草车在斜面上克服摩擦力做的功为W克26000(J)3tan1③当3075时gsingcos滑草车在草地轨道DE向上运动后仍会下滑，若干次来回运动后最终停在D处。对全程使用动能定理可得mgL0sinR

8、(1cos)+Wf3=00代入数据解得Wf36000J故当3075时，滑草车在斜面上克服摩擦力做的功为W克36000J所以，当0或3075时，滑草车在斜面上克服摩擦力做的功为6000J；当030时，滑草车在斜面上克服摩擦力做的功为6000(J)。3tan13．如图所示，在娱乐节目中，一质量为m＝60kg的选手以v0＝7m/s的水平速度抓住竖直绳下端的抓手开始摆动，当绳摆到与竖直方向夹角θ＝37°时，选手放开抓手，