高考物理动能与动能定理及其解题技巧及练习题(含答案).docx

《高考物理动能与动能定理及其解题技巧及练习题(含答案).docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高考物理动能与动能定理及其解题技巧及练习题(含答案)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)WTmgh1cos2sinsin

2、hsin【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，斜面高为h，水平面上D、C两点距离为L。可以看成质点的物块从斜面顶点A处由静止释放，沿斜面AB和水平面BC运动，斜面和水平面衔接处用一长度可以忽略不计的光滑弯曲轨道连接，图中没有画出，不计经过衔接处B点的速度大小变化，最终物块停

3、在水平面上C点。已知物块与斜面和水平面间的滑动摩擦系数均为μ。请证明：斜面倾角θ稍微增加后，（不改变斜面粗糙程度）从同一位置A点由静止释放物块，如图中虚线所示，物块仍然停在同一位置C点。【答案】见解析所示【解析】【详解】设斜面长为L，倾角为，物块在水平面上滑动的距离为S．对物块，由动能定理得：mghmgcosLmgS0即：hmghmgcosmgS0sinmghmghmgS0tan由几何关系可知：hLStan则有：mghmgLSmgS0mghmgL0解得：Lh故斜面倾角θ稍微增加后，（不改变斜面粗糙程度）从同一位置A点由静止释放物块，如图中虚线所示，物块仍然停在

4、同一位置C点。3．如图所示，一根轻弹簧左端固定于竖直墙上，右端被质量m1kg可视为质点的小物块压缩而处于静止状态，且弹簧与物块不栓接，弹簧原长小于光滑平台的长度．在平台的右端有一传送带，AB长L5m，物块与传送带间的动摩擦因数10.2，与传送带相邻的粗糙水平面BC长s=1.5m，它与物块间的动摩擦因数20.3，在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧与BC平滑连接，圆弧对应的圆心角为120o，在圆弧的最高点F处有一固定挡板，物块撞上挡板后会以原速率反弹回来．若传送带以v5m/s的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失．当弹簧储存的Ep18J能量全部

5、释放时，小物块恰能滑到与圆心等高的E点，取g10m/s2．（1）求右侧圆弧的轨道半径为R;（2）求小物块最终停下时与C点的距离;（3）若传送带的速度大小可调，欲使小物块与挡板只碰一次，且碰后不脱离轨道，求传送带速度的可调节范围．【答案】（1）R0.8m；（2）x1m；（3）37m/sv43m/s3【解析】【分析】【详解】12（1）物块被弹簧弹出，由Ep2mv0，可知：v06m/s因为v0v，故物块滑上传送带后先减速物块与传送带相对滑动过程中，由：mgma1vv0a1t112，，x1v0t12a1t11得到：a12m/s2，t10.5s，x12.75m因为x1L

6、，故物块与传送带同速后相对静止，最后物块以5m/s的速度滑上水平面BC，物块滑离传送带后恰到E点，由动能定理可知：1m2mgsmgR2v2代入数据整理可以得到：R0.8m．1212（2）设物块从E点返回至B点的速度为vB，由2mv2mvB2mg2s得到vB7m/s，因为vB0，故物块会再次滑上传送带，物块在恒定摩擦力的作用下先减速至0再反向加速，由运动的对称性可知其以相同的速率离开传送带，设最终停在距C点x处，由1mvB22mgsx，得到：x1m.232（3）设传送带速度为v1时物块能恰到F点，在F点满足mgsin30omvFR从B到F过程中由动能定理可知：1

7、mv121mvF22mgsmgRRsin30o22解得：设传送带速度为v2时，物块撞挡板后返回能再次上滑恰到E点，由：122mv22mg3smgR解得：v243m/s若物块在传送带上一直加速运动，由22mgL1m1m2vBm2v01知其到B点的最大速度vBm56m/s综合上述分析可知，只要传送带速度37m/sv43m/s就满足条件．【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律、动能定理、圆周运动向心力公式的直接应用，此题难度较大，牵涉的运动模型较多，物体情境复杂，关键是按照运动的过程逐步分析求解．4．如图所示，半径为R1＝1.8m的1光滑圆弧与半径为R2＝0.3m的半圆

8、光滑细管平滑连4接并固定，光滑水平地面