2022版高考物理一轮复习演练专题5+第2讲+动能、动能定理+Word版含解析.DOC

《2022版高考物理一轮复习演练专题5+第2讲+动能、动能定理+Word版含解析.DOC》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。

专题五　第2讲知识巩固练1．(2020年墨江二中期末)(多选)物体在合外力作用下做直线运动的v－t图像如图所示．下列表述正确的是(　　)A．在0～2s内，合外力总是做负功B．在1～2s内，合外力不做功C．在0～3s内，合外力做功为零D．在0～1s内比1～3s内合外力做功快【答案】CD2．(2021年苏北三市质检)如图所示，象棋压着纸条，放在光滑水平桌面上．第一次沿水平方向将纸条抽出，棋子落在地面上的P点．将棋子、纸条放回原来的位置，仍沿原水平方向将纸条抽出，棋子落在地面上的Q点，与第一次相比(　　)A．棋子第二次受到纸条的摩擦力较大B．棋子第二次落地速度与水平方向夹角较大C．第二次纸条对棋子的摩擦力做功较多D．第二次棋子离开桌面至落地过程中动能增量较大【答案】C3．(2020年潮州名校期末)2019年6月，我国使用“长征十一号”运载火箭成功发射一箭七星．卫星绕地球运行的轨道均可近似看成圆轨道，用h表示卫星运行轨道离地面的距离，Ek表示卫星在此轨道上运行的动能，下列四幅图中正确的是(　　)　　　　【答案】B　【解析】由题意可知卫星在轨道上运动时，万有引力提供向心力，设地球半径为R，有G＝m，化简后可得mv2＝，又因为Ek＝mv2＝，可知Ek与h成反比例关系，故B正确，A、C、D错误．4．(2020年砀山二中月考)如图所示，竖直平面内有半径为R的半圆形轨道，两边端点等高，一个质量为m的质点从左端点由静止开始下滑，滑到最低点时对轨道压力为2mg，g为重力加速度，则此下滑过程克服摩擦力做的功是(　　) A．mgRB．mgRC．mgRD．mgR【答案】B　【解析】质点经过Q点时，由重力和轨道支持力提供向心力，由牛顿第二定律得N－mg＝m，可得v＝gR，质点自P滑到Q的过程中，由动能定理得mgR－Wf＝mv－0，则克服摩擦力所做的功为Wf＝mgR．故B正确．5．(2020年湖北名校模拟)质量为1kg的物体，放置在动摩擦因数为0.2的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，g取10m/s2，则下列说法正确的是(　　)A．x＝3m时速度大小为2m/sB．x＝9m时速度大小为4m/sC．OA段加速度大小为3m/s2D．OB段加速度大小为3m/s2【答案】C6．一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动．当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示．当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h．重力加速度大小为g．物块与斜坡间的动摩擦因数μ和h分别为(　　)A．tanθ和B．tanθ和C．tanθ和D．tanθ和【答案】D7．(2021年孝感名校检测)(多选)如图所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点距滑轮顶点高h．开始时物体静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧，汽车以速度v 向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平方向夹角为30°时，则(　　)A．从开始到细绳与水平方向夹角为30°时，拉力做功mghB．从开始到细绳与水平方向夹角为30°时，拉力做功mgh＋mv2C．在细绳与水平方向夹角为30°时，拉力功率为mgvD．在细绳与水平方向夹角为30°时，拉力功率大于mgv【答案】BD　【解析】汽车以v向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平方向夹角为30°时，物体上升的高度恰为h，对速度v分解可知沿细绳方向的分速度大小为v，根据动能定理可知拉力做功为mgh＋mv2，A错误，B正确；由于物体加速上升，故细绳拉力大于物体的重力，所以细绳拉力的功率大于mgv，C错误，D正确．8．(多选)如图所示，一个粗糙的水平转台以角速度ω匀速转动，转台上有一个质量为m的物体，物体与转轴间用长L的绳连接着，此时物体与转台处于相对静止，设物体与转台间的动摩擦因数为μ，现突然制动转台，则(　　)A．由于惯性和摩擦力，物体将以O为圆心，L为半径做变速圆周运动，直到停止B．若物体在转台上运动一周，物体克服摩擦力做的功为2πμmgLC．若物体在转台上运动一周，摩擦力对物体不做功D．物体在转台上运动圈后，停止运动【答案】ABD　【解析】制动转台后，物体在绳子约束作用下做变速圆周运动，速率在减小，直至停止；运动一周滑动摩擦力做的功Wf＝－μmg·2πL；绳子的拉力对物体不做功，由动能定理可知－Nμmg·2πL＝0－mv2，又v＝ωL，联立得物体在转台上转动的圈数N＝，A、B、D正确．9．(2021年太原名校模拟)(多选)如图甲所示，质量为1kg的物体静止在水平粗糙的地面上，在一水平外力F的作用下运动．外力F对物体所做的功、物体克服摩擦力f做的功W与物体位移x 的关系如图乙所示，g取10m/s2．下列分析正确的是(　　)甲　　　　　　　　　　乙A．物体与地面之间的动摩擦因数为0.2B．物体运动的位移为13mC．物体在前3m运动过程中的加速度为3m/s2D．x＝9m时，物体的速度为3m/s【答案】ACD　【解析】由Wf＝fx对应题图乙中b图线，可知物体与地面之间的滑动摩擦力f＝2N，由f＝μmg可得μ＝0.2，A正确；由WF＝Fx对应题图乙中a图线，可知前3m内，拉力F1＝5N，物体在前3m内的加速度a1＝＝3m/s2，C正确；由动能定理得WF－Wf＝mv2，可得x＝9m时，物体的速度v＝3m/s，D正确；物体的最大位移xm＝＝13.5m，B错误．综合提升练10．(2021年河北名校质检)如图所示，一个物块以某一初速度v0沿倾角θ＝37°、高h＝1.7m的固定光滑斜面的最下端向上运动，物块运动到斜面的顶端时的速率v＝m/s，如果在斜面中间某一区域设置一段摩擦区，物块与摩擦区之间的动摩擦因数μ＝0.125，物块以同样的初速度从斜面的底端向上运动，物块恰好运动到斜面的顶端(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，≈4.7)．(1)求初速度v0的大小；(2)求摩擦区的长度l；(3)在设置摩擦区后，摩擦区的位置不同，物块以初速度v0从斜面底端运动到斜面顶端的时间不同，求物块从斜面底端运动到斜面顶端的最长时间(计算结果保留2位小数)．解：(1)由动能定理得到－mgh＝mv2－mv，代入已知数据得v0＝6m/s．(2)增设摩擦区后，因物块恰好运动到斜面的顶端，则摩擦力做功恰好等于没有摩擦区域时物块运动到斜面顶端的动能，则μmgcosθ·l＝mv2，代入数据可以得到l＝1m．(3)设物块刚进入摩擦区的速度为v1，刚离开摩擦区的速度为v2(v2≥0)，物块在摩擦区的加速度 a＝＝－7m/s2，由v－v＝2al，得v2＝＝．通过摩擦区用时t1＝＝，斜面方向由动量定理，有0－mv0＝－mgsinθ·t－μmgcosθ·t1，解得t＝－t1＝1－．显然m/s≤v1≤6m/s，物块到达顶端用时t随v1的增大而增大．当摩擦区设置在斜面最下面，即v1＝6m/s时，时间最长，tmax＝s≈0.97s．11．(2021年哈尔滨名校联考)如图所示，半径R＝0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点，质量为m＝1kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下，从静止开始由C点运动到A点，物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F，物体沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动，正好落在C点，已知xAC＝2m，F＝15N，g取10m/s2，试求：(1)物体在B点时的速度大小以及此时物体对轨道的弹力大小；(2)物体从C到A的过程中，克服摩擦力做的功．解：(1)根据2R＝gt2，得平抛运动的时间t＝＝s＝0.4s，则B点的速度vB＝＝m/s＝5m/s．根据牛顿第二定律，得mg＋NB＝m，解得NB＝N＝52.5N．(2)对C到B的过程运用动能定理，得Wf＋FxAC－mg·2R＝mv，代入数据解得Wf＝－9.5J．12．(2020年长郡中学月考)如图所示，让摆球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动，到达小孔A进入半径R＝0.3 m的竖直放置的光滑圆弧轨道，当摆球进入圆轨道立即关闭A孔．已知摆线长L＝2m，θ＝60°，小球质量为m＝0.5kg，D点与小孔A的水平距离s＝2m，g取10m/s2．(1)摆线能承受的最大拉力为多大？(2)要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道，求摆球与粗糙水平面间动摩擦因数μ的范围．解：(1)摆球由C到D过程机械能守恒，则mg(L－Lcosθ)＝mv，解得v＝gL．在D点由牛顿第二定律得FT－mg＝，联立解得摆线的最大拉力FT＝2mg＝10N．(2)摆球不脱离圆轨道的情况有：①摆球能到达A孔，且小球到达A孔的速度恰好为零．对摆球从D到A的过程，由动能定理得－μ1mgs＝0－mv，解得μ1＝0.5．②摆球进入A孔的速度较小，在圆心以下做等幅摆动，不脱离轨道．其临界情况为到达与圆心等高处速度为零由机械能守恒定律得mv＝mgR，对摆球从D到A的过程，由动能定理得－μ2mgs＝mv－mv，解得μ2＝0.35．③摆球能过圆轨道的最高点则不会脱离轨道，在圆周的最高点，由牛顿第二定律得mg＝，由动能定理得－μ3mgs－2mgR＝mv2－mv，解得μ3＝0.125．综上所述，动摩擦因数μ的范围为0.35≤μ≤0.5或μ≤0.125．