高三物理第一轮复习 动能定理测试题
高三物理第一轮复习 动能定理名师备选题库(含解析)
高三物理第一轮复习动能定理名师备选题库（含解析）1．在地面上某处将一金属小球竖直向上抛出，上升一定高度后再落回原处，若不考虑空气阻力，则下列图像能正确反映小球的速度、加速度、位移和动能随时间变化关系的是(取向上为正方向)( )图12．如图2所示，图线表示作用在某物体上的合外力随时间变化的关系，若物体开始时是静止的，那么( )图2A．从t＝0开始，5 s内物体的动能变化量为零B．在前5 s内只有第1 s末物体的动能最大C．在前5 s内只有第5 s末物体的速率最大D．前3 s内合外力对物体做的功为零3．一个质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为θ，如图3所示，则拉力F 所做的功为( )图3A．mgL cosθB．mgL(1－cosθ)C．FL sinθD．FL cosθ4．如图4所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。
设物体在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C 点时弹簧最短，C 点距地面高度为h ，则物体从A 到C 的过程中弹簧弹力做功是( )A ．mgh －12mv 2B.12mv 2－mgh 图4C ．－mghD ．－(mgh ＋12mv 2)5．质量为2 kg 的物体，放在动摩擦因数μ＝0.1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L 之间的关系如图5所示，重力加速度g 取10 m/s 2，则此物体( )A ．在位移L ＝9 m 时的速度是3 3 m/sB ．在位移L ＝9 m 时的速度是3 m/s 图5C ．在OA 段运动的加速度是2.5 m/s 2D ．在OA 段运动的加速度是1.5 m/s 26．一环状物体套在光滑水平直杆上，能沿杆自由滑动，绳子一端系在物体上，另一端绕过定滑轮，用大小恒定的力F 拉着，使物体沿杆自左向右滑动，如图6所示，物体在杆上通过a 、b 、c 三点时的动能分别为E a 、E b 、E c ，且ab ＝bc ，滑轮质量和摩擦均图6不计，则下列关系中正确的是( )A ．E b －E a ＝E c －E bB ．E b －E a <E c －E bC ．E b －E a >E c －E bD ．E a <E b <E c7．如图7所示，一块长木板B 放在光滑的水平面上，在B 上放一物体A ，现以恒定的外力拉B ，由于A 、B 间摩擦力的作用，A 将在B 上滑动，以地面为参考系，A 、B 都向前移动一段距离。
高三物理第一轮复习动能定理测试题
第一轮复习——动能定理测试题一、选择题..本题共10小题；在每小题给出的四个选项中;有的小题只有一个选项正确;有的小题有多个选项正确分别把三个质量相同的球竖直上1．一个人站在阳台上;从阳台边缘以相同的速率v抛、竖直下抛、水平抛出;不计空气阻力;则三球落地时的动能A、上抛球最大B、下抛球最大C、平抛球最大D、三球一样大2．在光滑的地板上;用水平拉力分别使两个物块由静止获得相同的动能;那么可以肯定A、水平拉力相等B、两物块质量相等C、两物块速度变化相等D、水平拉力对两物块做功相等3．一物体做变速运动时;下列说法正确的是A、合外力一定对物体做功;使物体动能改变B、物体所受合外力一定不为零C、合外力一定对物体做功;但物体动能可能不变D、物体加速度一定不为零4．在粗糙水平地面上;使一物体由静止开始运动;第一次用斜向上的拉力;第二次用斜向下的推力;两次的作用力大小相等;力与水平方向的夹角也相等、物体的位移也相等、则;这两种情况下：A、拉力和推力做功相等;物体末速度相等B、拉力和推力做功相等;物体末速度不等C、拉力和推力做功不等;物体末动能相等D、拉力和推力做功不等;物体末动能不等5．一质量为１kg的物体被人用手由静止向上提升１ｍ;这时物体的速度是2 ｍ/s;则下列说法正确的是A．手对物体做功12J B．合外力对物体做功12 JC．合外力对物体做功2 J D．物体克服重力做功10 J6．速度为v的子弹;恰可穿透一块固定的木板;如果子弹速度为v2;子弹穿透木板时所受阻力视为不变;则可穿透同样的固定木板A ．2块B ．3块C ．4块D ．8块7．一物体在竖直轻弹簧上端处自由下落;落到弹簧上后又被弹簧弹回;则物体动能达最大的时刻在A ．物体刚接触弹簧时B ．物体将弹簧压缩至最短时C ．物体重力与弹簧给它的弹力平衡时D ．物体刚被弹簧弹出时8．木块在水平恒力F 作用下;沿水平路面由静止出发前进了距离s 后;随即撤去此恒力;木块沿原方向又前进了s 2的距离后才停下;设木块运动的全过程中地面的情况相同;则物体所受摩擦力的大小f 和木块获得的最大动能km E 分别为A ．2/,2/Fs E F f km ==B ．Fs E F f km ==,2/C ．3/2,3/Fs E F f km ==D ．3/,3/2FsEF f km ==9．如图所示;物体以100J 的初动能从斜面底端沿斜面向上运动;当它向上通过斜面上某一点M 时;其动能减少了80J;克服摩擦力做功32J;则物体返回到斜面底端时的动能为A ．20JB ．48JC ．60JD ．68J二．填空题11．一粒钢球从1m 高处自静止状态开始自由下落;然后陷入泥潭m 1.0后停止运动;若钢球的质量为g 10;空气阻力忽略不计;则钢球克服泥潭的阻力做功_____J g 取2/10s m12.如图所示;A 、B 是位于水平桌面上的两个质量相等的小木块;离墙壁的距离分别为L 和l ;与桌面间的摩擦系数分别为A μ和B μ;今给A 以某一初速度;使之从桌面的右端向左运动;假定A 、B 之间、B 与墙壁之间碰撞时间极短;且碰撞中无动能损失;若要使木块A 最终不会从桌面上掉下来;则A 的初速度最大不能超过 ．三．计算题15.总质量为M的列车;沿水平直轨道匀速前进;其末节车厢质量为m;中途与前面的车厢脱钩;司机发觉时;机车已行驶了s距离;于是立即关闭油门;除去牵引力;设运动的阻力与车的重力成正比;机车的牵引力是恒定的;当列车的两部分都停止;它们间的距离是多少参考下图16. 如图所示;用细绳连接的A、B两物体质量相等;A位于倾角为30°的斜面上;细绳跨过定滑轮后使A、B均保持静止;然后释放;设A与斜面间的滑动摩擦力为A受重力的0.3倍;不计滑轮质量及摩擦;求B下降1米时的速度．17. 一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m的物体;如图8－28所示：绳的P端拴在车后的挂钩上;Q端拴在物体上;设绳的总长不变；绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计．开始时;车在A点;左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的;左侧绳绳长为H．提升时;车加速向左运动;沿水平方向从A经过B 驶向C．设A到B的距离也为H;车经过B点时的速度为vB．求车由A移到B的过程中;绳Q端的拉力对物体做的功18. 如图8－30所示;长为L;质量为m1的木板A置于光滑水平面上;在A板上表面左端有一质量为m2的物块B;B与A的摩擦因数为μ;A和B一起以相同的速度v向右运动;在A与竖直墙壁碰撞过程中无机械能损失;要使B 一直不从A 上掉下来;v 必须满足什么条件用m1、m2、L 、μ表示 倘若V0已知;木板B 的长度L 应满足什么条件用m1、m2、V0、μ表示参考答案1、D2、D3. 此题主要考察学生对涉及力、速度、加速度、功和动能各物理量的牛顿定律和动能定理的理解．只要考虑到匀速圆周运动的例子;很容易得到正确答案B 、D ．4、B 解析：拉力和推力的水平分力相同;位移相同;所以它们做功相同;但两种情况摩擦力不同;合力做的总功不同;故速度不同..5、ACD6、C7、C 8．C 9．C10．A. 解析：由于物体沿斜面向上或向下运动时摩擦力的大小不变;所以物体沿斜面向上运动和向下运动到出发点摩擦力做的功相同;由题意可知;物体的动能每减少20J;摩擦力做功为－8J;所以整个过程摩擦力做功为－80J..二．填空题11．11.0 12.gl l L g B A μμ+-)(2三．计算题15. 解析未脱钩时;列车匀速运动;列车的牵引力为kMg ．从脱钩开始;分别对车头和脱钩的车厢;在整个运动过程中运用动能定理．对车头：2010)(210)(v m M gs m M k kMgs --=-- 对脱钩的车厢：212210mv kmgs -=-所以两部分停驻点间的距离021s m M M s s s -=-=∆. 用动能定理解答此题不涉及具体的运动细节;比用牛顿运动定律和运动学公式求解方便．本题还可以从功和能的关系来考虑：机车脱钩后牵引力做的功必等于机车多走路程s∆中克服阻力所做的功;即sgmMkkMgs∆-=)(0;解得smMMs-=∆．16. 解析：如果自由选择研究对象;那么可能有人选择A、B为研究对象;而有人则将A、B看成一个整体来分析;解题过程：三式联立解得：v＝1.4米/秒解法二：将A、B看成一整体．因二者速度、加速度大小均一样;此时拉力T为内力;求外力做功时不计;则动能定理写为：f＝0.3mg二式联立解得：v＝1.4m/s可见;结论是一致的;而方法二中受力体的选择使解题过程简化;因而在使用动能定理时要适当选取研究对象．17;思路点拨汽车从A到B把物体提升的过程中;物体只受到拉力和重力的作用;根据物体速度的变化和上升的高度;特别是汽车运动速度vB与物体上升过程中的瞬时速度关系;应用动能定理即可求解．解题过程以物体为研究对象;开始动能Ek1=0;随着车的加速拖动;重物上升;同时速度在不断增加．当车运动至B点时;左边的绳与水平面所成角θ=45°;设物体已从井底上升高度h;此时物体速度为vQ;即为收绳的速度;它等于车速沿绳子方向的一个分量;如图8－29小结此题需明确：速度分解跟力的分解相似;两个分速度方向应根据运动的实际效果确定．车子向左运动时;绳端P除了有沿绳子方向的分运动外每一瞬间绳均处于张紧的状态;还参与了绕定滑轮O的转动分运动绳与竖直方向的夹角不断变化;因此还应该有一个绕O点转动的分速度;这个分速度垂直于绳长的方向．所以车子运动到B 点时的速度分解如图8－29所示;有vQ=vB1=vBcosθ=vBcos45°．18.思路点拨A和墙壁碰撞后;A以大小为v的速度向左运动;B仍以原速向右运动．以后的运动过程有三种可能：1若m1＞m2;则m1和m2最后以某一共同速度向左运动；2若m1=m2;则A、B最后都停在水平面上;但不可能与墙壁发生第二次碰撞；3若m1＜m2;则A将多次和墙壁碰撞、最后停在靠近墙壁处．解题过程若m1＞m2;碰撞后的总动量方向向左;以向左为正方向;系统Δp=0;m1v－m2v=m1＋m2v′;若相对静止时B刚好在A板右端;则系统总机械能损失应为μm2gL;则功能关系为若V0已知;则板长L应满足若m1=m2;碰撞后系统总动量为零;最后都静止在水平面上;设静止时B在A的右端;则若m1＜m2;则A与墙壁将发生多次碰撞;每次碰撞后总动量方向都向右;而B相对于A始终向右运动;设最后A静止在靠近墙壁处;B静止在A的右端;则有小结在有些用字母表示已知物理量的题目中;物理过程往往随着已知量的不同取值范围而改变．对于这类题目;通常是将物理量的取值分成几个范围来讨论;分别在各个范围内求解．如本题中;由于m1和m2的大小关系没有确定;在解题时必须对可能发生的物理过程进行讨论;分别得出结果．。
高考物理一轮总复习专题训练 动能 动能定理(含解析)
第2讲 动能 动能定理1．一个25 kg 的小孩从高度为3.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g ＝10 m/s 2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是( )A ．合外力做功50 JB ．阻力做功500 JC ．重力做功500 JD ．支持力做功50 J解析：重力做功W G ＝mgh ＝25×10×3 J＝750 J ，C 错；小孩所受支持力方向上的位移为零，故支持力做的功为零，D 错；合外力做的功W 合＝E k －0，即W 合＝12mv 2＝12×25×22 J ＝50 J ，A 项正确；W G －W 阻＝E k －0，故W 阻＝mgh －12mv 2＝750 J －50 J ＝700 J ，B 项错误． 答案：A 2.图5－2－9如图5－2－9所示，质量为m 的小车在水平恒力F 推动下，从山坡(粗糙)底部A 处由静止起运动至高为h 的坡顶B ，获得速度为v ，AB 之间的水平距离为s ，重力加速度为g.下列说法正确的是( )A ．小车克服重力所做的功是mghB ．合外力对小车做的功是12mv 2 C ．推力对小车做的功是12mv 2＋mgh D ．阻力对小车做的功是12mv 2＋mgh －Fs 解析：小车克服重力做功W ＝Gh ＝mgh ，A 选项正确；由动能定理小车受到的合力做的功等于小车动能的增加，W 合＝ΔE k ＝12mv 2，B 选项正确；由动能定理，W 合＝W 推＋W 重＋W 阻＝12mv 2，所以推力做的功W 推＝12mv 2－W 阻－W 重＝12mv 2＋mgh －W 阻，C 选项错误；阻力对小车做的功W 阻＝12mv 2－W 推－W 重＝12mv 2＋mgh －Fs ，D 选项正确． 答案：ABD3.图5－2－10如图5－2－10所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有( )A．力F所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量B．木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C．力F、重力、阻力，三者合力所做的功等于木箱动能的增量D．力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量解析：对木箱受力分析如图所示，则由动能定理：W F－mgh－WF f＝ΔE k故C对．由上式得：W F－WF f＝ΔE k＋mgh，即W F－WF f＝ΔE k＋ΔE p＝ΔE.故A错D对．由重力做功与重力势能变化关系知B对，故B、C、D对．答案：BCD4．图5－2－11如图5－2－11甲所示，一质量为m＝1 kg的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t＝0时刻开始，物块在按如图乙所示规律变化的水平力F的作用下向右运动，第3 s末物块运动到B点且速度刚好为0，第5 s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10 m/s2，求：(1)A、B间的距离；(2)水平力F在5 s时间内对物块所做的功．解析：(1)由图乙可知在3～5 s内物块在水平恒力作用下由B点匀加速运动到A点，设加速度为a ，A 、B 间的距离为s ，则有F －μmg ＝ma ，a ＝F －μmg m ＝4－0.2×1×101m/s 2＝2 m/s 2，s ＝12at 2＝4 m. (2)设整个过程中水平力所做功为W F ，物块回到A 点时的速度为v A ，由动能定理得：W F －2μmgs ＝12mv 2A ，v 2A ＝2as ，W F ＝2μmgs ＋mas ＝24 J. 答案：(1)4 m (2)24 J 5.图5－2－12如图5－2－12所示，AB 是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD 是光滑的圆弧轨道，AB 恰好在B 点与圆弧相切，圆弧的半径为R.一个质量为m 的物体(可以看作质点)从直轨道上的P 点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知P 点与圆弧的圆心O 等高，物体与轨道AB 间的动摩擦因数为μ.求：(1)物体做往返运动的整个过程中在AB 轨道上通过的总路程；(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E 时，对圆弧轨道的压力；(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D ，释放点距B 点的距离L′应满足什么条件． 解析：(1)因为摩擦始终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为2θ的圆弧上往复运动．对整体过程由动能定理得：mgR·cos θ－μmgcos θ·s＝0，所以总路程为s ＝R μ. (2)对B →E 过程mgR(1－cos θ)＝12mv 2E ① F N －mg ＝mv 2E R② 由①②得对轨道压力：F N ＝(3－2cos θ)mg.(3)设物体刚好到D 点，则mg ＝mv 2D R③ 对全过程由动能定理得：mgL′sin θ－μmgcos θ·L′－mgR(1＋cos θ)＝12mv 2D ④ 由③④得应满足条件：L′＝3＋2cos θ2(sin θ－μcos θ)·R. 答案：(1)R μ (2)(3－2cos θ)mg (3)3＋2cos θ2(sin θ－μcos θ)·R1．质量不等，但有相同动能的两物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止，则下列说法正确的有( )A ．质量大的物体滑行距离大B ．质量小的物体滑行距离大C ．质量大的物体滑行时间长D ．质量小的物体滑行时间长解析：物体的动能全部用来克服摩擦阻力做功，有E k ＝μmgl ⇒l ＝E k μmg，质量小，滑行距离大．而t ＝v a ＝ 2E km μg，质量小，滑行时间长． 答案：BD2．一个木块静止于光滑水平面上，现有一个水平飞来的子弹射入此木块并深入 2 cm 而相对于木块静止，同时间内木块被带动前移了1 cm ，则子弹损失的动能、木块获得动能以及子弹和木块共同损失的动能三者之比为( )A ．3∶1∶2B ．3∶2∶1C ．2∶1∶3D ．2∶3∶1解析：设子弹深入木块深度为d ，木块移动s ，则子弹对地位移为d ＋s ；设子弹与木块的相互作用力为f ，由动能定理，子弹损失的动能等于子弹克服木块阻力所做的功，即ΔE 1＝f(d ＋s)，木块所获得的动能等于子弹对木块作用力所做的功，即ΔE 2＝fs ，子弹和木块共同损失的动能为ΔE 3＝ΔE 1－ΔE 2＝fd ，即三者之比为(d ＋s)∶s∶d＝3∶1∶2. 答案：A3．(2010·江门模拟)起重机将物体由静止举高h 时，物体的速度为v ，下列各种说法中正确的是(不计空气阻力)( )A ．拉力对物体所做的功，等于物体动能和势能的增量B ．拉力对物体所做的功，等于物体动能的增量C ．拉力对物体所做的功，等于物体势能的增量D ．物体克服重力所做的功，大于物体势能的增量解析：根据动能定理W F －W G ＝mv 2/2，W G ＝mgh ，所以W F ＝mv 2/2＋mgh ，A 正确，B 、C 错误；物体克服重力所做的功，等于物体重力势能的增量，D 错误．答案：A4．小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H ，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面．在上升至离地高度h 处，小球的动能是势能的2倍，在下落至离地高度h 处，小球的势能是动能的2倍，则h 等于( )A.H 9B.2H 9C.3H 9D.4H 9 解析：设小球上升离地高度h 时，速度为v 1，地面上抛时速度为v 0，下落至离地面高度h 处速度为v 2，设空气阻力为f上升阶段：－mgH －fH ＝－12mv 20，－mgh －fh ＝12mv 21－12mv 20 又2mgh ＝12mv 21 下降阶段：mg(H －h)－f(H －h)＝12mv 22，mgh ＝2×12mv 22 由上式联立得：h ＝49H. 答案：D 5.图5－2－13如图5－2－13所示，一轻弹簧直立于水平地面上，质量为m 的小球从距离弹簧上端B 点h 高处的A 点自由下落，在C 点处小球速度达到最大．x 0表示B 、C 两点之间的距离；E k 表示小球在C 处的动能．若改变高度h ，则下列表示x 0随h 变化的图象和E k 随h 变化的图象中正确的是( )解析：由题意“在C 点处小球速度达到最大”，可知C 点是平衡位置，小球受到的重力与弹力平衡，该位置与h 无关，B 项正确；根据动能定理有mg(h ＋x 0)－E p ＝12mv 2C ＝E k ，其中x 0与弹性势能E p 为常数，可判断出C 项正确．答案：BC 6.图5－2－14如图5－2－14所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a 点，质量为m 的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点b 滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b 点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c 点停止．若圆弧轨道半径为R ，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是( )A ．物块滑到b 点时的速度为gRB ．物块滑到b 点时对b 点的压力是3mgC ．c 点与b 点的距离为R μD ．整个过程中物块机械能损失了mgR解析：物块滑到b 点时，mgR ＝12mv 2－0，v ＝2gR ，A 不正确．在b 点，F N －mg ＝m v 2R，F N ＝3mg ，B 正确．从a 点到c 点，机械能损失了mgR ，D 正确．mgR －μmgs ＝0－0，s ＝R μ，C 正确．答案：BCD 7.图5－2－15如图5－2－15所示，一块长木板B 放在光滑的水平面上，在B 上放一物体A ，现以恒定的外力拉B ，由于A ，B 间摩擦力的作用，A 将在B 上滑动，以地面为参考系，A 和B 都向前移动一段距离，在此过程中( )A ．外力F 做的功等于A 和B 动能的增量B ．B 对A 的摩擦力所做的功等于A 的动能的增量C ．A 对B 的摩擦力所做的功等于B 对A 的摩擦力所做的功D ．外力F 对B 做的功等于B 的动能的增量与B 克服摩擦力所做的功之和解析：A 物体所受的合外力等于B 对A 的摩擦力，对A 物体运用动能定理，则有B 对A 的摩擦力所做的功，等于A 的动能的增量，即B 对．A 对B 的摩擦力与B 对A 的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A 在B 上滑动，A ，B 对地的位移不等，故二者做功不等，C 错．对B 物体应用动能定理，W F －W f ＝ΔEk B ，即W F ＝ΔEk B ＋W f ，就是外力F 对B 做的功等于B 的动能增量与B 克服摩擦力所做的功之和，D 对．由前述讨论知B 克服摩擦力所做的功与A 的动能增量(等于B 对A 的摩擦力所做的功)不等，故A 错． 答案：BD 8.图5－2－16构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面．自动充电式电动车就是很好的一例，电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接．当在骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．现有某人骑车以500 J 的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图5－2－16①所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是( )A ．200 JB ．250 JC ．300 JD ．500 J解析：设自行车与路面的摩擦阻力为F f ，由图可知，关闭自动充电装置时，由动能定理得：0－Ek 0＝－F f ·x 1，可得F f ＝50 N ，启动自充电装置后，自行车向前滑行时用于克服摩擦做功为：W ＝F f x 2＝300 J ，设克服电磁阻力做功为W′，由动能定理得：－W′－W ＝0－Ek 0，可得W′＝200 J.答案：A 9.图5－2－17如图5－2－17，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动．在移动过程中，下列说法正确的是( )A ．F 对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和B ．F 对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C ．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能D ．F 对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和解析：木箱加速上滑的过程中，拉力F 做正功，重力和摩擦力做负功．支持力不做功，由动能定理得：W F －W G －W f ＝12mv 2－0.即W F ＝W G ＋W f ＋12mv 2.A 、B 错误，又因克服重力做功W G 等于物体重力势能的增加，所以W F ＝ΔE p ＋ΔE k ＋W f ，故D 正确，又由重力做功与重力势能变化的关系知C 也正确．答案：CD10．在2008年四川汶川大地震抗震救灾活动中，为转移被困群众动用了直升飞机．设被救人员的质量m ＝80 kg ，所用吊绳的拉力最大值F m ＝1 200 N ，所用电动机的最大输出功率为P m ＝12 kW ，为尽快吊起被困群众，操作人员采取的办法是，先让吊绳以最大的拉力工作一段时间，而后电动机又以最大功率工作，被救人员上升h ＝90 m 时恰好达到最大速度(g取10 m/s 2)，试求：(1)被救人员刚到达机舱时的速度；(2)这一过程所用的时间．解析： (1)第一阶段绳以最大拉力拉着被救人员匀加速上升，当电动机达到最大功率时，功率保持不变，被救人员变加速上升，速度增大，拉力减小，当拉力与重力相等时速度达到最大．由P m ＝F T v m ＝mgv m 得v m ＝P m mg ＝12×10380×10m/s ＝15 m/s (2)a 1＝F m －mg m ＝1 200－80×1080m/s 2＝5 m/s 2 匀加速阶段的末速度v 1＝P m F m ＝12×1031 200 m/s ＝10 m/s ，时间t 1＝v 1a 1＝105s ＝2 s 上升的高度h 1＝v 12t 1＝102×2 m＝10 m 对于以最大功率上升过程，由动能定理得：P m t 2－mg(h －h 1)＝12mv 2m －12mv 21代入数据解得t 2＝5.75 s ，所以此过程所用总时间为t ＝t 1＋t 2＝(2＋5.75) s ＝7.75 s. 答案：(1)15 m/s (2)7.75 s 11.图5－2－18如图5－2－18所示，质量m ＝0.5 kg 的小球从距离地面高H ＝5 m 处自由下落，到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆形槽的半径R ＝0.4 m ，小球到达槽最低点时速率恰好为10 m/s ，并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落，如此反复几次，设摩擦力大小恒定不变，取g ＝10 m/s 2，求：(1)小球第一次飞出半圆形槽上升到距水平地面的高度h 为多少？(2)小球最多能飞出槽外几次？解析：(1)在小球下落到最低点的过程中，设小球克服摩擦力做功为W f ，由动能定理得：mg(H ＋R)－W f ＝12mv 2－0 从小球下落到第一次飞出半圆形槽上升到距水平地面h 高度的过程中，由动能定理得mg(H －h)－2W f ＝0－0联立解得：h ＝v 2g －H －2R ＝10210m －5 m －2×0.4 m＝4.2 m. (2)设小球最多能飞出槽外n 次，则由动能定理得：mgH －2nW f ＝0－0解得：n ＝mgH 2W f ＝mgH 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤mg(H ＋R)－12mv 2＝gH 2g(H ＋R)－v 2＝6.25 故小球最多能飞出槽外6次．答案：(1)4.2 m (2)6次12．图5－2－19如图5－2－19甲所示，一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD 和光滑圆轨道DCE 组成，AD与DCE 相切于D 点，C 为圆轨道的最低点，将一小物块置于轨道ADC 上离地面高为H 处由静止下滑，用力传感器测出其经过C 点时对轨道的压力F N ，改变H 的大小，可测出相应的F N 的大小，F N 随H 的变化关系如图乙折线PQI 所示(PQ 与QI 两直线相连接于Q 点)，QI 反向延长交纵轴于F 点(0,5.8 N)，重力加速度g 取10 m/s 2，求：(1)小物块的质量m ；(2)圆轨道的半径及轨道DC 所对应的圆心角θ.(可用角度的三角函数值表示)(3)小物块与斜面AD 间的动摩擦因数μ.解析：(1)如果物块只在圆轨道上运动，则由动能定理得mgH ＝12mv 2解得v ＝2gH ； 由向心力公式F N －mg ＝m v 2R ，得F N ＝m v 2R ＋mg ＝2mg RH ＋mg ； 结合PQ 曲线可知mg ＝5得m ＝0.5 kg.(2)由图象可知2mg R＝10得R ＝1 m ．显然当H ＝0.2 m 对应图中的D 点， 所以cos θ＝1－0.21＝0.8，θ＝37°. (3)如果物块由斜面上滑下，由动能定理得：mgH －μmgcos θ(H －0.2)sin θ＝12mv 2 解得mv 2＝2mgH －83μmg(H －0.2) 由向心力公式F N －mg ＝m v 2R 得F N ＝m v 2R ＋mg ＝2mg －83μmg R H ＋1.63μmg ＋mg 结合QI 曲线知1.63μmg ＋mg ＝5.8，解得μ＝0.3. 答案：(1)0.5 kg (2)37° (3)0.3。
高中物理一轮复习专项训练动能与动能定理
高中物理一轮复习专项训练动能与动能定理一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1．以下图，质量 m=3kg 的小物块以初速度秽v0=4m/s 水平向右抛出，恰巧从 A 点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。
圆弧轨道的半径为R= 3.75m，B 点是圆弧轨道的最低点，圆弧轨道与水平轨道 BD 光滑连结， A 与圆心 D 的连线与竖直方向成37角， MN 是一段粗糙的水平轨道，小物块与MN 间的动摩擦因数μ=0.1，轨道其余部分圆滑。
最右边是一个半径为 r =0.4m 的半圆弧轨道， C 点是圆弧轨道的最高点，半圆弧轨道与水平轨道BD 在 D点光滑连结。
已知重力加快度g=10m/s 2， sin37°=0.6， cos37°=0.8。
（1）求小物块经过 B 点时对轨道的压力大小；（2）若 MN 的长度为 L0=6m，求小物块经过 C 点时对轨道的压力大小；（3）若小物块恰巧能经过 C 点，求 MN 的长度 L。
【答案】（ 1） 62N（ 2） 60N（ 3）10m【分析】【详解】（1）物块做平抛运动到 A 点时，依据平抛运动的规律有：v0 v A cos37v04 m / s5m / s解得： v Acos370.8小物块经过 A 点运动到 B 点，依据机械能守恒定律有：1mv A2mg R Rcos371mv B222小物块经过 B 点时，有：F NB mg m vB2R解得：F NB mg 32cos37m v B262NR依据牛顿第三定律，小物块对轨道的压力大小是62N（2）小物块由 B 点运动到 C 点，依据动能定理有：mgL0mg 2r1mv C21mv B222在 C 点，由牛顿第二定律得：F NC mg m v C2r代入数据解得： F NC60N依据牛顿第三定律，小物块经过 C 点时对轨道的压力大小是60N（3）小物块恰巧能经过 C 点时，依据mg mvC22r解得：v C 2gr100.4m / s 2m / s小物块从 B 点运动到 C 点的过程，依据动能定理有：mgL mg 2r 1mv C221mv B2 22代入数据解得：L=10m2．以下图，在倾角为θ=30°m的的固定斜面上固定一块与斜面垂直的圆滑挡板，质量为半圆柱体 A 紧靠挡板放在斜面上，质量为2m 的圆柱体 B 放在 A 上并靠在挡板上静止。
高三物理动能定理练习题
高三物理动能定理练习题动能定理是物理学中重要的基本定理之一，它描述了物体的动能与其所受力学工作之间的关系。
理解和应用动能定理对于解决物理学的问题至关重要。
下面将给出一些高三物理动能定理的练习题，以帮助同学们巩固对动能定理的理解和运用。
一、选择题1. 一辆质量为m的汽车以速度v行驶，在某个时刻，汽车的速度瞬间增加到2v，则汽车受到的净力是：A. 2mvB. 3mvC. 4mvD. 5mv2. 一物体从地面上抛起，到达最高点时速度为零，此时物体的动能为E。
在与地面距离为h的地方，物体的动能为：A. EB. 0C. 2ED. E/23. 一个质量为m1的物体和一个质量为m2的物体，分别从高度h 处自由下落，下落过程中只受重力作用。
当它们落地时，它们的速度分别为 v1 和 v2，则：A. m1v1 = m2v2B. m1v1 > m2v2C. m1v1 < m2v2D. 无法确定二、填空题1. 物体质量为2kg，沿水平方向以12m/s的速度运动，经过5秒后速度降低为4m/s。
物体受到的摩擦力为_______。
2. 一物体自由下落，下落过程中只受重力作用。
从高度为20m处下落，当物体速度增加到10m/s时，物体的动能为_______。
3. 一个小球从高度为2m的地方自由落下，撞击地面反弹，达到高度为1.5m的位置。
小球在撞击地面过程中失去的机械能为_______。
三、解答题1. 一个质量为0.5kg的物体沿水平方向以8m/s的速度运动，在经过15m的距离后速度变为20m/s。
计算物体所受到的净力。
解答步骤：首先，根据速度的变化计算物体的动能变化：动能变化 = 0.5 * 20^2 - 0.5 * 8^2 = 600 J然后，根据物体所受的净力与其动能变化的关系，得到物体所受的净力：净力 = 动能变化 / 距离 = 600 J / 15 m = 40 N所以，物体所受到的净力为40 N。
2. 一个自由下落的物体从高度为10m的位置下落，撞击地面后反弹到高度为6m的位置。
高考物理动能与动能定理题20套(带答案)
【点睛】
经典力学问题一般先对物体进行受力分析，求得合外力及运动过程做功情况，然后根据牛
顿定律、动能定理及几何关系求解。
2．如图所示，竖直平面内有一固定的光滑轨道 ABCD，其中 AB 是足够长的水平轨道，B 端 与半径为 R 的光滑半圆轨道 BCD 平滑相切连接，半圆的直径 BD 竖直，C 点与圆心 O 等 高．现有一质量为 m 的小球 Q 静止在 B 点，另一质量为 2m 的小球 P 沿轨道 AB 向右匀速 运动并与 Q 发生对心碰撞，碰撞后瞬间小球 Q 对半圆轨道 B 点的压力大小为自身重力的 7 倍，碰撞后小球 P 恰好到达 C 点．重力加速度为 g．
5．如图所示，一长度 LAB=4．98m，倾角 θ=30°的光滑斜面 AB 和一固定粗糙水平台 BC 平 滑连接，水平台长度 LBC=0．4m，离地面高度 H=1．4m，在 C 处有一挡板，小物块与挡板 碰撞后原速率反弹，下方有一半球体与水平台相切，整个轨道处于竖直平面内。在斜面顶 端 A 处静止释放质量为 m="2kg" 的小物块（可视为质点），忽略空气阻力，小物块与 BC 间的动摩擦因素 μ=0．1，g 取 10m/s2。问：
m（ g h R R cos37 Lsin)对滑块从 P 到第二次经过 B 点的运动过程应用动能定理可得
1 2
mvB 2
mg
h
R
2mgL
cos 37
0.54mg
mgR
所以，由滑块在光滑圆弧上运动机械能守恒可知：滑块从斜面上返回后能滑出 A 点。
mv2- mv02=2
Lbcn
n=25 次 考点：动能定理、平抛运动 【名师点睛】解决本题的关键一是要会根据平抛运动的规律求出落到 D 时平抛运动的初速 度；再一个容易出现错误的是在 BC 段运动的路程与经过 B 点次数的关系，需要认真确 定。根据功能关系求出在 BC 段运动的路程。
物理一轮复习 专题24 探究动能定理(练)(含解析)
专题24 探究动能定理1．某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”．实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∝ 错误!，②W∝v，③W∝v2.他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度),每次实验，物体从不同初始位置处由静止释放．同学们设计了以下表格来记录实验数据．其中L1、L2、L3、L4……代表物体分别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离,v1、v2、v3、v4……表示物体每次通过Q点的速度。
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L－v图象,并得出结论W∝v2。
(1）你认为他们的做法是否合适？（2)你有什么好的建议？(3）在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小________(填“会"或“不会")影响探究出的结果．【答案】（1）.不合适 (2)。
应进一步绘制L－v2图像（3）。
不会2．为了探究“合外力做功和动能变化的关系"的实验,某实验小组使用如图所示的水平气垫导轨装置进行实验。
其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间分别为t1、t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两光电门间距离为x,绳悬吊的砝码的质量为m （m远小于M），重力加速度为g.滑行器从G1到G2的过程中增加的动能为________________,合力对滑行器做的功为_________________。
(用t1、t2、D、x、M、m和g表示)【答案】2222211()2D DMt t，mgx3．如图l所示，某组同学借用“探究a与F和m之间的定量关系"的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化瞬关系”的实验：①为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘；通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做____运动。
高三物理第一轮复习动能和动能定理练习一
高三物理第一轮复习动能和动能定理练习一1、物体沿直线运动的v－t关系如图K21－2所示，已知在第1 s内合外力对物体做的功为W，则( )A．从第1 s末到第3 s末合外力做功为4WB．从第3 s末到第5 s末合外力做功为－2WC．从第5 s末到第7 s末合外力做功为WD．从第3 s末到第4 s末合外力做功为－0.75W2、如图4所示，两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上，使物体发生一段位移，F1对物体做功4J，F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力对物体做功为 ( )A. 7JB. 1JC. 5JD. 3.5J3、放在光滑水平面上的静止物体，在水平拉力F1的作用下，移动距离s，做的功为W，如拉力改为F2，与水平方向间夹角为30°，使物体移动距离2s时做功也是W，则F1和F2的大小之比为( )A．2∶1 B．∶1 C．3∶1D．∶14、今年我国西南地区出现罕见的干旱，在一次向云层竖直发射溴化银炮弹进行人工增雨作业的过程中,已知炮弹所受的空气阻力与速率成正比，则下列说法正解的是（）A、炮弹向上运动的过程中克服空气阻力做负功B、炮弹向上运动时的加速度大于炮弹下落时的加速度C、炮弹下落的过程中机械能守恒D、炮弹下落的过程中炮弹所受的空气阻力做正功5、如图A-1所示，站在汽车上的人用手推车的力为F，脚对车向后的摩擦力为Fμ，关于F、F μ做功的问题，下列说法中正确的有（）A.当车匀速运动时，F、Fμ做功的代数和为零B.当车加速运动时，F、Fμ做功的代数和为正功C.当车减速运动时，F、Fμ做功的代数和为负功D.不管车做何种运动，F、Fμ的总功率都为零6、如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下从平衡位置P点缓慢地移到Q点，此时悬线与竖直方向夹角为θ，则拉力F做的功为 ( )．A．mgL cos θ B．mgL(1－cos θ)C．FL sin θD．FL cos θ7、某人在高h处抛出一个质量为m的物体，不计空气阻力，物体落地时速度为v，该人对物体所做的功为A．－mgh B．C．mgh+ D．mgh8、一个物体在三个共点力F1、F2、F3作用下做匀速直线运动。
物理动能与动能定理题20套(带答案)
向上：
，解得
（2）小滑块在最低点时速度为 vC 由机械能牛顿第三定律得：
，方向竖直向
下 （3）从 D 到最低点过程中，设 DB 过程中克服摩擦力做功 W1，由动能定理
h=3R
【点睛】 对滑块进行运动过程分析，要求滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小，我们要 知道滑块运动到圆环最低点时的速度大小，小滑块从圆环最高点 C 水平飞出，恰好击中导 轨上与圆心 O 等高的 P 点，运用平抛运动规律结合几何关系求出最低点时速度．在对最低 点运用牛顿第二定律求解．
(1).滑块运动至 C 点时的速度 vC 大小； (2).滑块由 A 到 B 运动过程中克服摩擦力做的功 Wf； (3).滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量 Q. 【答案】（1）2.5 m/s （2）1 J （3）32 J 【解析】本题考查运动的合成与分解、动能定理及传送带上物体的运动规律等知识。
【解析】
【详解】
（1）由 y 5 x2 得：A 点坐标（1.20m，0.80m） 9
由平抛运动规律得：xA＝v0t，yA 1 gt 2 2
代入数据，求得 t＝0.4s，v0＝3m/s； （2）由速度关系，可得 θ＝53° 求得 AB、BC 圆弧的半径 R＝0.5m OE 过程由动能定理得：
mgyA﹣mgR（1﹣cos53°）
vy 2gR 2100.45 m/s＝3m/s
vy tan53° 4
vD
3
所以：vD＝2.25m/s
（2）物块在内轨道做圆周运动，在最高点有临界速度，则
mg＝m v2 ， R
解得：v gR 3 2 m/s 2
物块到达 P 的速度：
vP vD2 vy2 32 2.252 m/s＝3.75m/s
物理动能与动能定理题20套(带答案)及解析
物理动能与动能定理题20套(带答案)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v 0=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/s 2．(平抛过程中物块看成质点)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）23.510B m L -=⨯（3）22.510m -⨯【解析】 【分析】 【详解】试题分析：(1)子弹射穿物块A 后，A 以速度v A 沿桌面水平向右匀速运动，离开桌面后做平抛运 动： 212h gt =解得：t=0.40s A 离开桌边的速度A sv t=，解得：v A =5.0m/s 设子弹射入物块B 后，子弹与B 的共同速度为v B ，子弹与两物块作用过程系统动量守恒：0()A B mv Mv M m v =++B 离开桌边的速度v B =10m/s（2）设子弹离开A 时的速度为1v ，子弹与物块A 作用过程系统动量守恒：012A mv mv Mv =+v 1=40m/s子弹在物块B 中穿行的过程中，由能量守恒2221111()222B A B fL Mv mv M m v =+-+① 子弹在物块A 中穿行的过程中，由能量守恒22201111()222A A fL mv mv M M v =--+②由①②解得23.510B L -=⨯m（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s 1，由动能定理：211()02A fs M M v =+-③子弹在物块B 中穿行过程中，物块B 在水平桌面上的位移为s 2，由动能定理2221122B A fs Mv Mv =-④ 由②③④解得物块B 到桌边的最小距离为：min 12s s s =+，解得：2min 2.510s m -=⨯考点：平抛运动；动量守恒定律；能量守恒定律．2．某小型设备工厂采用如图所示的传送带传送工件。
高中物理动能与动能定理题20套(带答案)
高中物理动能与动能定理题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1．如图所示，水平地面上一木板质量M ＝1 kg ，长度L ＝3.5 m ，木板右侧有一竖直固定的四分之一光滑圆弧轨道，轨道半径R ＝1 m ，最低点P 的切线与木板上表面相平．质量m ＝2 kg 的小滑块位于木板的左端，与木板一起向右滑动，并以0v 39m /s 的速度与圆弧轨道相碰，木板碰到轨道后立即停止，滑块沿木板冲上圆弧轨道，后又返回到木板上，最终滑离木板．已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数μ1＝0.2，木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1，g 取10 m/s 2．求： (1)滑块对P 点压力的大小；(2)滑块返回木板上时，木板的加速度大小； (3)滑块从返回木板到滑离木板所用的时间．【答案】(1)70 N (2)1 m/s 2 (3)1 s 【解析】 【分析】 【详解】(1)滑块在木板上滑动过程由动能定理得：－μ1mgL ＝12mv 2－1220mv 解得：v ＝5 m/s在P 点由牛顿第二定律得：F －mg ＝m 2v r解得：F ＝70 N由牛顿第三定律，滑块对P 点的压力大小是70 N (2)滑块对木板的摩擦力F f 1＝μ1mg ＝4 N 地面对木板的摩擦力 F f 2＝μ2(M ＋m )g ＝3 N对木板由牛顿第二定律得：F f 1－F f 2＝Ma a ＝12f f F F M－＝1 m/s 2(3)滑块滑上圆弧轨道运动的过程机械能守恒，故滑块再次滑上木板的速度等于v ＝5 m/s 对滑块有：(x ＋L )＝vt －12μ1gt 2 对木板有：x ＝12at 2解得：t ＝1 s 或t ＝73s(不合题意，舍去) 故本题答案是： (1)70 N (2)1 m/s 2 (3)1 s 【点睛】分析受力找到运动状态，结合运动学公式求解即可．2．如图所示，粗糙水平地面与半径为R =0.4m 的粗糙半圆轨道BCD 相连接，且在同一竖直平面内，O 是BCD 的圆心，BOD 在同一竖直线上．质量为m =1kg 的小物块在水平恒力F =15N 的作用下，从A 点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B 点时撤去F ，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D 点，已知A 、B 间的距离为3m ，小物块与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g 取10m/s 2．求： （1）小物块运动到B 点时对圆轨道B 点的压力大小． （2）小物块离开D 点后落到地面上的点与D 点之间的距离【答案】（1）160N （2）2 【解析】 【详解】（1）小物块在水平面上从A 运动到B 过程中，根据动能定理，有： （F -μmg ）x AB =12mv B 2-0 在B 点，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律得：2Bv N mg m R-=联立解得小物块运动到B 点时轨道对物块的支持力为：N =160N由牛顿第三定律可得，小物块运动到B 点时对圆轨道B 点的压力大小为：N ′=N =160N （2）因为小物块恰能通过D 点，所以在D 点小物块所受的重力等于向心力，即：2Dv mg m R=可得：v D =2m/s设小物块落地点距B 点之间的距离为x ，下落时间为t ，根据平抛运动的规律有： x =v D t ，2R =12gt 2解得：x =0.8m则小物块离开D 点后落到地面上的点与D 点之间的距离20.82m l x ==3．如图所示，斜面高为h ，水平面上D 、C 两点距离为L 。
物理动能与动能定理题20套(带答案)
（2）若滑块在 A 点以 v0=lm/s 的初速度沿斜面下滑，最终停止于 B 点，求 μ 的取值范围。
【答案】（1） t
3 3
s；（2）
1 32
3 4
或
3
13 16
。
【解析】
【分析】
【详解】
（1）设滑块从点 A 运动到点 B 的过程中，加速度大小为 a ，运动时间为 t ，则由牛顿第二
定律和运动学公式得
(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) vA
2gh 1 cos2
1
sin
1 sin
；(2)WT
mg
h sin
h
【解析】
【详解】
(2)A、B 的系统机械能守恒
EP减 EK加
（1）圆弧轨道的半径 （2）小球滑到 B 点时对轨道的压力． 【答案】（1）圆弧轨道的半径是 5m． （2）小球滑到 B 点时对轨道的压力为 6N，方向竖直向下． 【解析】
（1）小球由 B 到 D 做平抛运动，有：h= 1 gt2 2
x=vBt
解得： vB x
g 4 2h
10 10m / s 2 0.8
mg sin ma
s 1 at2 2
解得 t 3 s 3
（2）滑块最终停在 B 点，有两种可能：
①滑块恰好能从 A 下滑到 B ，设动摩擦因数为 1 ，由动能定律得：
mg sin
s 1mg cos
s
0
1 2
mv02
解得
1
13 16
②滑块在斜面 AB 和水平地面间多次反复运动，最终停止于 B 点，当滑块恰好能返回 A
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—动能定理及其应用
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—动能定理及其应用1.(多选)如图所示，电梯质量为M ，在它的水平地板上放置一质量为m 的物体．电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由v 1增大到v 2时，上升高度为H ，重力加速度为g ，则在这个过程中，下列说法正确的是( )A ．对物体，动能定理的表达式为W ＝12m v 22－12m v 12，其中W 为支持力做的功B ．对物体，动能定理的表达式为W 合＝0，其中W 合为合力做的功C ．对物体，动能定理的表达式为W －mgH ＝12m v 22－12m v 12，其中W 为支持力做的功D ．对电梯，其所受的合力做功为12M v 22－12M v 122.如图所示，一半圆弧形细杆ABC 竖直固定在水平地面上，AC 为其水平直径，圆弧半径BO ＝3.6 m ．质量为m ＝4.0 kg 的小圆环(可视为质点，小环直径略大于杆的)套在细杆上，在大小为50 N 、方向始终沿圆的切线方向的拉力F 作用下，从A 点由静止开始运动，到达B 点时对细杆的压力恰好为0.已知π取3.14，重力加速度g 取10 m/s 2，在这一过程中摩擦力做功为( )A ．66.6 JB ．－66.6 JC ．210.6 JD ．－210.6 J3．(2023·湖南怀化市模拟)如图所示，DO 是水平面，AB 是斜面，初速度为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零，如果斜面改为AC ，让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为零，则物体具有的初速度(已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数处处相同且不为零，不计B 、C 处能量损失)( )A ．等于v 0B ．大于v 0C ．小于v 0D ．取决于斜面4.(多选)(2023·云南昆明市第一中学、宁夏银川一中模拟)如图，若小滑块以某一初速度v 0从斜面底端沿光滑斜面上滑，恰能运动到斜面顶端．现仅将光滑斜面改为粗糙斜面，仍让滑块以初速度v 0从斜面底端上滑时，滑块恰能运动到距离斜面底端长度的34处．则( )A ．滑块滑上斜面后能再次滑回斜面底端B ．滑块滑上斜面后不能再次滑回斜面底端C ．滑块在斜面上运动的整个过程产生的热量为18m v 02D ．滑块在斜面上运动的整个过程产生的热量为14m v 025.A 、B 两物体分别在水平恒力F 1和F 2的作用下沿水平面运动，先后撤去F 1、F 2后，两物体最终停下，它们的v －t 图像如图所示．已知两物体所受的滑动摩擦力大小相等，则下列说法正确的是( )A ．F 1、F 2大小之比为1∶2B．F1对A、F2对B做功之比为1∶2C．A、B质量之比为2∶1D．全过程中A、B克服摩擦力做功之比为2∶16.电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机，用于多层建筑载人或载运货物．某次电梯从地面由静止启动，加速度a与离地高度h的关系图像如图所示，则()A．2h0～3h0范围内电梯向上做匀减速直线运动B．电梯在0～h0和2h0～3h0范围内的速度变化量相等C．电梯在3h0处的速度大小为2a0h0D．电梯上升的最大高度可能为3h07．(2019·全国卷Ⅲ·17)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用．距地面高度h在3 m以内时，物体上升、下落过程中动能E k随h的变化如图所示．重力加速度取10 m/s2.该物体的质量为()A．2 kg B．1.5 kg C．1 kg D．0.5 kg8.(多选)如图所示为一滑草场．某条滑道由上下两段高均为h、与水平面夹角分别为45°和37°的滑道组成，载人滑草车与草地各处间的动摩擦因数均为μ.质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端(不计载人滑草车在两段滑道交接处的能量损失，重力加速度大小为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．则()A ．动摩擦因数μ＝67B ．载人滑草车最大速度为2gh 7C ．载人滑草车克服摩擦力做功为mghD ．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为35g9.如图所示，一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ 水平．一质量为m 的小球(可看成质点)从P 点上方高为R 处由静止开始下落，恰好从P 点进入轨道．小球滑到轨道最低点N 时，对轨道的压力大小为4mg ，g 为重力加速度．用W 表示小球从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功，则( )A ．W ＝12mgR ，小球恰好可以到达Q 点B ．W >12mgR ，小球不能到达Q 点C ．W ＝12mgR ，小球到达Q 点后，继续上升一段距离D ．W <12mgR ，小球到达Q 点后，继续上升一段距离10．(2023·云南昆明市第一中学模拟)如图甲所示，两个不同材料制成的滑块A 、B 静置于水平桌面上，滑块A 的右端与滑块B 的左端接触．某时刻开始，给滑块A 一个水平向右的力F ，使滑块A 、B 开始滑动，当滑块A 、B 滑动1.0 m 时撤去力F .整个运动过程中，滑块A 、B 的动能E k 随位移x 的变化规律如图乙所示．不计空气阻力，求：(1)滑块A 对B 做的功； (2)力F 的大小．11.如图，在竖直平面内，一半径为R 的光滑圆弧轨道ABC 和水平轨道P A 在A 点相切，BC 为圆弧轨道的直径，O 为圆心，OA 和OB 之间的夹角为α，sin α＝35.一质量为m 的小球沿水平轨道向右运动，经A 点沿圆弧轨道通过C 点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C 点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零．重力加速度大小为g .求：(1)水平恒力的大小和小球到达C 点时速度的大小； (2)小球到达B 点时对圆弧轨道的压力大小．答案及解析1．CD 2.B 3.A 4.AD 5.C 6.C 7．C8．AB [对载人滑草车从坡顶由静止开始滑到底端的全过程分析，由动能定理可知：mg ·2h －μmg cos 45°·h sin 45°－μmg cos 37°·h sin 37°＝0，解得μ＝67，选项A 正确；滑草车在滑道上段加速，在滑道下段减速，故滑草车通过上段滑道末端时速度最大，根据动能定理有mgh －μmg cos 45°·h sin 45°＝12m v m 2，解得：v m ＝2gh7，选项B 正确；全过程有W G －W 克f＝0，则载人滑草车克服摩擦力做功为2mgh ，选项C 错误；载人滑草车在下段滑道上的加速度为a ＝mg sin 37°－μmg cos 37°m ＝－335g ，故加速度大小为335g ，选项D 错误．]9．C [在N 点，根据牛顿第二定律有F N －mg ＝m v N 2R ，由牛顿第三定律知F N ＝F N ′＝4mg ，解得v N ＝3gR ，对小球从开始下落至到达N 点的过程，由动能定理得mg ·2R －W ＝12m v N 2－0，解得W ＝12mgR .由于小球在PN 段某点处的速度大于此点关于ON 在NQ 段对称点处的速度，所以小球在PN 段某点处受到的支持力大于此点关于ON 在NQ 段对称点处受到的支持力，则小球在NQ 段克服摩擦力做的功小于在PN 段克服摩擦力做的功，小球在NQ 段运动时，由动能定理得－mgR －W ′＝12m v Q 2－12m v N 2，因为W ′<12mgR ，故v Q >0，所以小球到达Q 点后，继续上升一段距离，选项C 正确．] 10．(1)12 J (2)39 N解析 (1)B 在撤去F 后继续滑行x B ＝1.0 m ，撤去F 时B 的动能E k B ＝6 J ， 由动能定理有－F f B x B ＝0－E k B 在撤去F 前，对B 由动能定律得 W AB －F f B x ＝E k B联立并代入数据解得W AB ＝12 J(2)撤去力F 后，滑块A 继续滑行的距离为x A ＝0.5 m ，撤去F 时A 的动能E k A ＝9 J ， 由动能定理有－F f A x A ＝0－E k A力F 作用的过程中，分析滑块A 、B 整体，由动能定理有 (F －F f A －F f B )x ＝E k A ＋E k B 代入数据解得F ＝39 N. 11．(1)34mg5gR 2 (2)152mg 解析 (1)设水平恒力的大小为F 0，小球所受重力和水平恒力的合力的大小为F ，小球到达C 点时速度的大小为v C ，则F 0mg ＝tan α，F ＝mgcos α， 由牛顿第二定律得F ＝m v C 2R ，联立并代入数据解得F 0＝34mg ，v C ＝5gR2. (2)设小球到达B 点时速度的大小为v B ，小球由B 到C 的过程中由动能定理可得－2FR ＝12m v C 2－12m v B 2， 代入数据解得v B ＝52gR小球在B 点时有F N －F ＝m v B 2R ，解得F N ＝152mg ，由牛顿第三定律可知，小球在B 点时对圆弧轨道的压力大小为F N ′＝152mg .。
高考物理一轮复习专题19动能和动能定理(练)(含解析)
专题19 动能和动能定理（练）1．（多选）一小物体从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端，已知小物块的初动能为E ，它返回斜面底端的速度大小为v ，克服摩擦力做功为E /2。
若小物块冲上斜面的初动能为2E ，则： （ ）A ．返回斜面底端时的动能为EB ．返回斜面底端的动能为3E /2C ．返回斜面底端时的速度大小为2vD ．返回斜面底端时的速度大小为2v【答案】AC【名师点睛】（1）冲上斜面和返回到斜面底端两过程中克服摩擦阻力做功相等；（2）初动能增大后，上升的高度也随之变大，可根据匀减速直线运动的速度位移公式求出上升的位移，进而表示出克服摩擦力所做的功；（3）对两次运动分别运用动能定理即可求解．该题考查了动能定理的直接应用，注意以不同的初动能冲上斜面时，运动的位移不同，摩擦力做的功也不同．2．（多选）如图所示，放置在竖直平面内的光滑曲杆AB ，是按照从高度为h 处以初速度v 0平抛的运动轨迹制成的，A 端为抛出点，B 端为落地点．现将一小球套于其上，由静止开始从轨道A 端滑下．已知重力加速度为g ，当小球到达轨道B 端时： （ ）A ．小球的速率为gh 2B ．小球在水平方向的速度大小为v 0C ．小球的速率为gh v 220+D ．小球在水平方向的速度大小为ghv ghv 22200+ 【答案】AD【解析】由于杆AB 光滑，小球在整个运动过程中，受重力mg 和杆的弹力N 作用，又由于弹力N 始终与小球运动的速度相垂直，因此一直不做功，根据动能定理有：mgh ＝21mv 2－0，解得小球到达轨道B 端时的速率为v ＝gh 2，故选项A 正确、；选项C 错误；由于杆AB 是按照从高度为h 处以初速度v 0平抛的运动轨迹制成的，不妨假设B 端的切线方向与水平方向间的夹角为θ，当物体以初速度v 0平抛运动至B 端时，根据动能定理有：mgh ＝21mv 2-21mv 02，解得：v′＝gh v 220+，根据几何关系有：cos θ＝'0v v ＝ghv v 2200+，所以小球沿杆到达轨道B 端在水平方向的速度大小为：v x ＝v cos θ＝ghv ghv 22200+，故选项C 错误；选项D 正确。
高考物理《动能和动能定理》真题练习含答案
高考物理《动能和动能定理》真题练习含答案1．[2024·江苏省淮安市学情调研]质量为m 的物体以初速度v 0沿水平面向左开始运动，起始点A 与一水平放置的轻弹簧O 端相距s ，轻弹簧的另一端固定在竖直墙上，如图所示，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x ，重力加速度为g ，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短的过程中，克服弹簧弹力所的功为( )A ．12 m v 20 －μmg (s ＋x )B ．12m v 20 －μmgx C ．μmg (s ＋x )－12m v 20 D ．－μmg (s ＋x ) 答案：A解析：从开始碰撞到弹簧被压缩至最短的过程中，由动能定理－μmg (s ＋x )－W ＝0－12m v 20 ，解得W ＝12 m v 20 －μmg (s ＋x )，A 正确．2.[2024·河南省部分学校摸底测试]如图所示，水平圆盘桌面上放有质量为0.1 kg 的小铁碗A (可视为质点)，一小孩使圆盘桌面在水平面内由静止开始绕过圆盘中心O 的轴转动，并逐渐增大圆盘转动的角速度，直至小铁碗从圆盘的边缘飞出，飞出后经过0.2 s 落地，落地点与飞出点在地面投影点的距离为80 cm.若不计空气阻力，该过程中，摩擦力对小铁碗所做的功为( )A.0.2 J B ．0.4 JC ．0.8 JD ．1.6 J答案：C解析：小铁碗飞出后做平抛运动，由平抛运动规律可得v ＝x t，解得v ＝4 m/s ，小铁碗由静止到飞出的过程中，由动能定理有W ＝12m v 2，故摩擦力对小铁碗所做的功W ＝0.8 J ，C 正确．3．(多选)如图所示，在倾角为θ的斜面上，质量为m 的物块受到沿斜面向上的恒力F 的作用，沿斜面以速度v 匀速上升了高度h .已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ、重力加速度为g .关于上述过程，下列说法正确的是( )A ．合力对物块做功为0B ．合力对物块做功为12m v 2 C ．摩擦力对物块做功为－μmg cos θh sin θD ．恒力F 与摩擦力对物块做功之和为mgh答案：ACD解析：物体做匀速直线运动，处于平衡状态，合外力为零，则合外力做功为零，故A正确，B 错误；物体所受的摩擦力大小为f ＝μmg cos θ，物体的位移x ＝h sin θ，摩擦力对物块做功为W f ＝－fx ＝－μmg cos θh sin θ，C 正确；物体所受各力的合力做功为零，则W G ＋W F ＋W f ＝0，所以W F ＋W f ＝－W G ＝－(－mgh )＝mgh ，D 正确．4．(多选)质量为2 kg 的物体，放在动摩擦因数μ＝0.1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，重力加速度g 取10 m/s 2，则此物体( )A ．在位移x ＝9 m 时的速度是33 m/sB ．在位移x ＝9 m 时的速度是3 m/sC ．在OA 段运动的加速度是2.5 m/s 2D ．在OA 段运动的加速度是1.5 m/s 2答案：BD解析：运动x ＝9 m 的过程由动能定理W －μmgx ＝12m v 2，得v ＝3 m/s ，A 错误，B 正确；前3 m 过程中，水平拉力F 1＝W 1x 1 ＝153N ＝5 N ，根据牛顿第二定律，F 1－μmg ＝ma 得a ＝1.5 m/s 2，C 错误，D 正确．5．[2024·张家口市期末考试]如图所示，倾角为θ＝37°的足够长光滑斜面AB 与长L BC ＝2 m 的粗糙水平面BC 用一小段光滑圆弧(长度不计)平滑连接，半径R ＝1.5 m 的光滑圆弧轨道CD 与水平面相切于C 点，OD 与水平方向的夹角也为θ＝37°.质量为m 的小滑块从斜面上距B 点L 0＝2 m 的位置由静止开始下滑，恰好运动到C 点．已知重力加速度g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1)求小滑块与粗糙水平面BC 间的动摩擦因数μ；(2)改变小滑块从斜面上开始释放的位置，小滑块能够通过D 点，求小滑块的释放位置与B 点的最小距离．答案：(1)0.6 (2)6.75 m解析：(1)滑块恰好运动到C 点，由动能定理得mgL 0sin 37°－μmgL BC ＝0－0解得μ＝0.6(2)滑块能够通过D 点，在D 点的最小速度，由mg sin θ＝m v 2D R解得v D ＝3 m/s设滑块在斜面上运动的距离为L ，由动能定理得mgL sin θ－μmgL BC －mgR (1＋sin θ)＝12m v 2D －0 解得L ＝6.75 m。
高考物理一轮复习探究动能定理专题练习(附答案)
高考物理一轮复习探究动能定理专题练习（附答案）动能具有瞬时性，是指力在一个进程中对物体所做的功等于在这个进程中动能的变化。
以下是探求动能定理专题练习，请大家细心练习。
1.(单项选择)在探求动能定理实验中，某同窗是用下面的方法和器材停止实验的：放在长木板上的小车，由运动末尾在几条完全相反的橡皮筋作用下沿木板运动，小车拉动固定在它下面的纸带，纸带穿过打点计时器.关于这一实验，以下说法错误的选项是()A.长木板要适当倾斜，以平衡小车运动中遭到的阻力B.重复实验时，虽然用到橡皮筋的条数不同，但每次应使橡皮筋拉伸的长度相反C.应用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最密集的局部停止计算D.应用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最平均的局部停止计算【答案】C【解析】在此题的实验中，由于小车在运动中遭到阻力(摩擦力和纸带的阻力)，所以要使长木板适当倾斜，以平衡小车运动进程中遭到的阻力，重复实验时，为了使橡皮筋对小车所做的功与它的条数成正比，所以用到橡皮筋的条数虽然不同，但每次应使橡皮筋拉伸的长度相反，应用纸带上的点计算小车的速度时，由于要计算的是小车脱离橡皮筋后匀速运动的速度，所以应选用纸带上打点最平均的局部停止计算，应选项A、B、D是正确的，应选C.2.(单项选择)在探求功与物体速度变化的关系实验中，关于橡皮筋做的功，以下说法正确的选项是()A.橡皮筋做的功可以直接测量B.经过添加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍添加C.橡皮筋在小车运动的全程中一直做功D.把橡皮筋拉伸为原来的2倍，橡皮筋做的功也添加为原来的2倍【答案】B【解析】橡皮筋做的功等于橡皮筋所释放的弹性势能，但无法直接测量，橡皮筋的条数成倍添加，弹性势能也会成倍添加，即做功成倍添加，但橡皮筋只是在释放弹性势能的一段时间内才做功，应选项A、C错误，B正确.橡皮筋的弹性势能与形变量的平方成正比，当拉伸为原来的2倍时，橡皮筋的做功变为原来的4倍，应选项D错误.3.在探求恒力做功与物体的动能改动量的关系实验中备有以下器材：A.打点计时器;B.天平;C.秒表;D.高压交流电源;E.电池;F.纸带;G.细线、砝码、小车、砝码盘;H.薄木板.(1)其中多余的器材是________(填对应字母)，缺少的器材是________.(2)测量时间的工具是________;测量质量的工具是________.(填对应字母)(3)小车(质量为m)在恒力F作用下做匀减速直线运动时打点计时器打出的纸带.测量数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为T.应用这些数据能否验证动能定理?假定不能，请说明理由;假定能，请说出做法，并对这种做法作出评价.【答案】(1)C、E 毫米刻度尺 (2)A B (3)见地析【解析】(1)计算小车速度是应用打上点的纸带，故不需求秒表.打点计时器应运用高压交流电源，故多余的器材是C、E.测量点之间的距离要用毫米刻度尺，故缺少的器材是毫米刻度尺.(2)测量时间的工具是A打点计时器，测量质量的工具是B 天平.(3)能从A到B的进程中，恒力做的功WAB=FxAB，物体动能的变化量EkB-EkA=mv-mv=m2-m2=m.只需验证FxAB=m即可.优点：A、B两点的距离较远，测量时的相对误差较小;缺陷：只停止了一次测量验证，压服力不强.4.(2021年三门峡模拟)某学习小组在探求功与速度变化关系的实验中采用了实验装置.(1)将气垫导轨接通气泵，经过调平螺丝调整气垫导轨使之水平，反省能否调平的方法是___________________________________________________ _____________________.(2)游标卡尺测得遮光条的宽度d=________cm.实验时，将橡皮条挂在滑块的挂钩上，向后拉伸一定的距离，并做好标志，以保证每次拉伸的距离恒定.现测得挂一根橡皮条时，滑块弹离橡皮条后，经过光电门的时间为t，那么滑块最后匀速运动的速度表达式为________(用字母表示).(3)逐根添加橡皮条，记载每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度.那么画出的W-v2图象应是________. 【答案】(1)将滑块轻置于气垫导轨之上，看其能否滑动;或将滑块轻置于气垫导轨之上，轻推滑块看能否匀速运动(2)0.550(3)过坐标原点的一条倾斜直线【解析】(1)反省导轨能否水平的方法：将滑块轻放在气垫导轨上，看其能否滑动(或将滑块轻放在气垫导轨上，轻推滑块看能否匀速运动).(2)d=5 mm+0.05 mm10=5.50 mm=0.550 cm滑块匀速运动的速度v=.(3)由动能定理可知，W=mv2，故画出的W-v2图象应是过坐标原点的一条倾斜直线.5.兴味小组在做探求做功和物体速度变化关系的实验前，提出了以下几种猜想：Wv，Wv2，W.他们的实验装置如图K5-5-5甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次经过Q点的速度).在刚末尾实验时，有位同窗提出，不需求测出物体质量，只需测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了，大家经过讨论采用了该同窗的建议.(1)请你简明说明为什么不需求测出物体的质量.___________________________________________________ _____________________(2)让小球区分从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4、，读出小球每次经过Q点的速度v1、v2、v3、v4、，并绘制了如图K5-5-5乙所示的L-v图象.假定为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该怎样做?___________________________________________________ _____________________(3)在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探求出的结果，为什么?【答案】(1)由于对物体做的功W与物体初始位置到测速器的距离L成正比 (2)下一步应该绘制L-v2图象 (3)不会摩擦力和重力的合力对物体做功也与距离L成正比【解析】(1)实验中物体沿斜面下滑，力对物体做功是恒力做功，其大小W正比于物体初始位置到测速器的距离. (2)L-v图象是曲线，应采用化曲为直的思想，由动能定理知Wv2，故Lv2，所以可画L-v2图象直观反映L-v关系. (3)摩擦力与重力的合力为恒力，WL，故不影响.6.(2021年上饶二模)某实验小组探求功和动能变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其经过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各装置一个光电门，记载小车经过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码.实验主要步骤如下：(1)实验前应将木板左端稍微抬高，这样做的目的是_______________________________;(2)如图K5-5-6乙所示，用游标卡尺测量挡光片的宽度d=_________mm，再用刻度尺量得A、B之间的距离为L; (3)将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记载此时小车及小车中砝码的质量之和为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车经过A、B时的遮光时间区分为t1、t2，那么可以探求小车经过A、B进程中合外力做功与动能的变化的关系，重力减速度为g，探求结果的表达式是__________________.(用相应的字母m、M、t1、t2、L、d表示);(4)在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复③的操作.【答案】(1)平衡小车所遭到的摩擦力 (2)5.50(3)mgL=Md2(-)【解析】(1)木板稍微倾斜的目的是平衡摩擦力，小车遭到的拉力等于其合力，细线的拉力对小车做的功等于合力对小车做的功;(2)游标卡尺的读数先读出主尺的刻度数：5 mm，游标尺的刻度第10个刻度与上边的刻度对齐，所以读数为：0.0510 m=0.50 mm，总读数为：5 mm+0.50 mm=5.50 mm;(3)小车经过A时的速度：vA=，小车经过B时的速度：vB=; 那么小车经过A、B进程中动能的变化量E=Mv-Mv=Md2(-);砝码盘和盘中砝码遭到的重力做功，由动能定理得：mgL=E=Md2(-).7.水平轨道上装置两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器衔接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.实验首先坚持轨道水平，经过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以完成平衡摩擦力，再停止前面的操作，并在实验中取得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s.(1)该实验能否需求满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车(含力传感器和挡光板)的质量_____________(填需求或不需求)(2)某次实验进程：力传感器的读数为F，小车经过光电门1和2的挡光时间区分为t1、t2(小车经过光电门2后，砝码盘才落地)，重力减速度为g，那么对该小车实验要验证的表达式是_____________________.【答案】(1)不需求(2)(F-m0g)s=M()2-M()2【解析】(1)该实验中由于曾经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需求满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量.(2)由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度替代瞬时速度.滑块经过光电门1速度为：v1=，滑块经过光电门2速度为：v2=，依据功用关系需求验证的关系式为(F-m0g)s=M()2-M()2.探求动能定理专题练习及答案的内容就为考生分享到这里，希望考生可以在考前做好预备。
高三物理动能定理试题
高三物理动能定理试题1.（9分）如图所示，在水平面上固定一个高度为h1="0.55" m的平台ABCD，其中AB部分是L=1.6m的水平轨道，BCD为光滑的弯曲轨道，轨道最高处C处可视为半径为r=4m的小圆弧，现一个质量为m ="1kg" 的滑块以初速度v=5m/s从A点向B点运动，当滑块滑到平台顶点C处后作平抛运动，落到水平地面且落地点的水平射程为x=0.8m，轨道顶点距水平面的高度为h2=0.8m，（平抛过程中未与平台相撞）（取g=10m/s2）求：（1）滑块在轨道顶点处对轨道的压力？（2）滑块与木板间的动摩擦因数μ？【答案】（1）9N （2）0.5【解析】（1）滑块过顶点C后做平抛运动，运动时间为t1，由平抛运动的规律可得：，x=vt1，解得：t1=0.4s，v=2m/s，在C处由牛顿定律：，解得：FN=9N，由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力为。
（2）滑块从A到C的全过程中，由动能定理：解得：【考点】牛顿定律及动能定理的应用.2.某物理小组在研究过山车原理的过程中，提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的。
其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示。
一个小物块以初速度，从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰好沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。
已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数（g取10m/s2，）（1）求小物块的抛出点和A点的高度差；（2）要使小物块不离开轨道，并从水平轨道DE滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件? （3）为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?（4）按照（3）问的要求，小物块进入轨道后可以有多少次通过圆轨道上距水平轨道高为0.01m的某一点。
【答案】（1）0.45m；（2）；（3）；（4）5次【解析】试题分析: （1）小物块做平抛运动，经时间t到达A处时，令下落的高度为h，水平分速度为v，竖直分速度为vy，，（2）物体落在斜面上后，受到斜面的摩擦力设物块进入圆轨道最高点时有最小速度v1，此时物块受到的重力恰好提供向心力，令此时半径为R，物块从抛出到圆轨道最高点的过程中，由动能定理：联立上式，解得：R="0.66m" 。
2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：动能定理及应用
2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：动能定理及应用物理考试注意事项：1、填写答题卡的内容用2B 铅笔填写2、提前 xx 分钟收取答题卡第Ⅰ卷 客观题第Ⅰ卷的注释(共7题；共14分)1．（2分）如图所示，将一质量为m 的小球从空中O 点以速度v 0水平抛出，飞行一段时间后，小球经过P 点时动能E k =5mv 02，不计空气阻力，则小球从O 到P （ ）A ．下落的高度为5v 02gB ．速度增量为3v 0，方向斜向下C ．运动方向改变的角度满足tanθ=13D ．经过的时间为3v0g2．（2分）如图所示，可视为质点的一枚象棋子，从长1m 的水平桌面的一端以初速度v 0沿中线滑向另一端，经1s 从另一端滑落。
象棋子与桌面间的动摩擦因数为μ，且处处相同，重力加速度g 取10m/s 2。
下列v 0和μ的值可能正确的是（ ）A ．3.0m/s ，0.25B ．2.5m/s ，0.2C ．1.5m/s ，0.1D ．2.0m/s ，0.153．（2分）某广场上一喷泉喷出水柱的高度约有27层楼高。
该喷泉中心主喷水管的直径约为8cm ，请你据此估算用于驱动该喷管喷水的电动机输出功率至少应约为多大（ ） A ．1.6×105WB ．2.3×105WC ．4.6×105WD ．5.6×105W4．（2分）如图所示，倾角为 θ 的斜面固定在水平地面上，一质量为m 的物体在与斜面平行向上的恒力F 拉动下从静止开始运动，物体通过的位移等于 x 0 时，速度为 v 0 ，此时撤去恒力F ，物体继续沿斜面向上滑行位移 2x 0 后停止运动。
已知重力加速度大小为g 。
则下列说法正确的是（ ）A ．物体与斜面间的动摩擦因数 μ<tanθB ．在此过程中F 所做的功为 12mv 02C ．两段位移所对应的加速度大小之比为2：1D ．两段位移所用时间之比为 1：√25．（2分）如图所示，从高为h 的斜面体ABC 的顶点A 抛出一个质量为m 的小球（视为质点），落在底端B点，已知接触B 点前的瞬间小球的动能为E k ，取BC 所在水平面为零势能参考平面，不计空气阻力，重力加速度为g ，则小球被抛出时的速度大小为（ ）A ．√2（E k −mgℎ)mB ．√E k −mgℎ2mC ．√2（E k +mgℎ)mD ．√E k +mgℎ2m6．（2分）如图所示，在某一水平地面上的同一直线上，固定一个半径为R 的四分之一圆形轨道AB ，轨道右侧固定一个倾角为30°的斜面，斜面顶端固定一大小可忽略的轻滑轮，轻滑轮与OB 在同一水平高度。
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2008届高三物理第一轮复习——动能定理测试题一、选择题。
本题共10小题；在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确1． 一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率v 0分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的动能( )A 、上抛球最大B 、下抛球最大C 、平抛球最大D 、三球一样大2． 在光滑的地板上，用水平拉力分别使两个物块由静止获得相同的动能，那么可以肯定 （ ）A 、水平拉力相等B 、两物块质量相等C 、两物块速度变化相等D 、水平拉力对两物块做功相等3．一物体做变速运动时，下列说法正确的是 （ ）A 、合外力一定对物体做功，使物体动能改变B 、物体所受合外力一定不为零C 、合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变D 、物体加速度一定不为零4．在粗糙水平地面上，使一物体由静止开始运动，第一次用斜向上的拉力，第二次用斜向下的推力，两次的作用力大小相等，力与水平方向的夹角也相等、物体的位移也相等、则，这两种情况下：( )A 、拉力和推力做功相等，物体末速度相等B 、拉力和推力做功相等，物体末速度不等C 、拉力和推力做功不等，物体末动能相等D 、拉力和推力做功不等，物体末动能不等5．一质量为１kg 的物体被人用手由静止向上提升１ｍ，这时物体的速度是2 ｍ/s ，则下列说法正确的是A ．手对物体做功12JB ．合外力对物体做功12 JC ．合外力对物体做功2 JD ．物体克服重力做功10 J6．速度为v 的子弹，恰可穿透一块固定的木板，如果子弹速度为v 2，子弹穿透木板时所受阻力视为不变，则可穿透同样的固定木板（）A ．2块B ．3块C ．4块D ．8块7．一物体在竖直轻弹簧上端处自由下落，落到弹簧上后又被弹簧弹回，则物体动能达最大的时刻在（）A ．物体刚接触弹簧时B ．物体将弹簧压缩至最短时C ．物体重力与弹簧给它的弹力平衡时D ．物体刚被弹簧弹出时8．一质量为m 的小球，用长为L 的轻绳悬挂于O 点，小球在水平力F 的作用下，从平衡位置P 缓慢地移动到位置Q ，这时悬线与竖直方向成θ角，如图所示，则此过程中F 所做的功为（ ）A ．θcos mgLB ．θsin FLC ．θcos)1(-mgLD ．θcos FL9．木块在水平恒力F 作用下，沿水平路面由静止出发前进了距离s 后，随即撤去此恒力，木块沿原方向又前进了s 2的距离后才停下，设木块运动的全过程中地面的情况相同，则物体所受摩擦力的大小f 和木块获得的最大动能km E 分别为（）A ．2/,2/Fs E F f km ==B ．Fs E F f km ==,2/C ．3/2,3/Fs E F f km ==D ．3/,3/2FsEF f km ==10．如图所示，物体以100J 的初动能从斜面底端沿斜面向上运动，当它向上通过斜面上某一点M 时，其动能减少了80J ，克服摩擦力做功32J ，则物体返回到斜面底端时的动能为A ．20JB ．48JC ．60JD ．68J二．填空题11．一粒钢球从1m 高处自静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭m 1.0后停止运动，若钢球的质量为g 10，空气阻力忽略不计，则钢球克服泥潭的阻力做功_____J （g 取2/10s m ）12.如图所示，A 、B 是位于水平桌面上的两个质量相等的小木块，离墙壁的距离分别为L 和l ，与桌面间的摩擦系数分别为A μ和B μ，今给A 以某一初速度，使之从桌面的右端向左运动，假定A 、B 之间、B 与墙壁之间碰撞时间极短，且碰撞中无动能损失，若要使木块A 最终不会从桌面上掉下来，则A 的初速度最大不能超过 ．13．某地强风的风速约为20=v m/s ，设空气密度3kg/m 3.1=ρ，如果把通过横截面积2m 20=S 的风的动能全部转化为电能，则利用上述已知量计算电功率的公式应为_____=P ，大小约为______W （取一位有效数字）．三．计算题14.如图3，在水平恒力F 作用下，物体沿光滑曲面从高为h1的A 处运动到高为h2的B 处，若在A 处的速度为vA ，B 处速度为vB ，则AB 的水平距离为多大？15.总质量为M 的列车，沿水平直轨道匀速前进，其末节车厢质量为m ，中途与前面的车厢脱钩，司机发觉时，机车已行驶了0s 距离，于是立即关闭油门，除去牵引力，设运动的阻力与车的重力成正比，机车的牵引力是恒定的，当列车的两部分都停止，它们间的距离是多少（参考下图）？16. 如图所示，用细绳连接的A 、B 两物体质量相等，A 位于倾角为30°的斜面上，细绳跨过定滑轮后使A 、B 均保持静止，然后释放，设A 与斜面间的滑动摩擦力为A 受重力的0.3倍，不计滑轮质量及摩擦，求B 下降1米时的速度．17.一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m的物体，如图8－28所示：绳的P端拴在车后的挂钩上，Q端拴在物体上，设绳的总长不变；绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计．开始时，车在A点，左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的，左侧绳绳长为H．提升时，车加速向左运动，沿水平方向从A经过B驶向C．设A到B的距离也为H，车经过B点时的速度为vB．求车由A移到B的过程中，绳Q端的拉力对物体做的功？18.如图8－30所示，长为L，质量为m1的木板A置于光滑水平面上，在A板上表面左端有一质量为m2的物块B，B与A的摩擦因数为μ，A和B 一起以相同的速度v向右运动，在A与竖直墙壁碰撞过程中无机械能损失，要使B一直不从A上掉下来，v必须满足什么条件(用m1、m2、L、μ表示)？倘若V0已知，木板B的长度L应满足什么条件(用m1、m2、V0、μ表示)？参考答案1、D2、D3. 此题主要考察学生对涉及力、速度、加速度、功和动能各物理量的牛顿定律和动能定理的理解．只要考虑到匀速圆周运动的例子，很容易得到正确答案B 、D ．4、B 解析：拉力和推力的水平分力相同，位移相同，所以它们做功相同，但两种情况摩擦力不同，合力做的总功不同，故速度不同。
5、ACD6、C7、C 8．C 9．C10．A. 解析：由于物体沿斜面向上或向下运动时摩擦力的大小不变，所以物体沿斜面向上运动和向下运动到出发点摩擦力做的功相同，由题意可知，物体的动能每减少20J ，摩擦力做功为－8J ，所以整个过程摩擦力做功为－80J 。
二．填空题11．11.0 12.gl l L g B A μμ+-)(213．解析 取某段时间t ∆内通过面积S 的空气为研究对象，因风速与面积S 垂直，故这部分空气的质量为tS v m ∆=∆ρ，这部分空气具有动能tS v mv E k ∆=∆=322121ρ． 据题意，这部分风能全部转变成电能，所以计算电动率的公式应为S v t E P k 321ρ=∆=． 代入数据得5310120203.121⨯=⨯⨯⨯=P （W ）． 三．计算题14. 同学们可先用牛顿定律考虑，遇到困难后，再使用动能定理．A 到B 过程中，物体受水平恒力F ，支持力N 和重力mg 的作用．三个力做功分别为Fs ，0和-mg(h2-h1)，所以动能定理写为：从此题可以看出，牛顿定律无能为力的问题，动能定理可以很方便地解决，其关键就在于动能定理不计运动过程中瞬时细节．15. 【解析】未脱钩时，列车匀速运动，列车的牵引力为kMg ．从脱钩开始，分别对车头和脱钩的车厢，在整个运动过程中运用动能定理．对车头：2010)(210)(v m M gs m M k kMgs --=-- 对脱钩的车厢：212210mv kmgs -=- 所以两部分停驻点间的距离021s m M M s s s -=-=∆. 用动能定理解答此题不涉及具体的运动细节，比用牛顿运动定律和运动学公式求解方便．本题还可以从功和能的关系来考虑：机车脱钩后牵引力做的功必等于机车多走路程s ∆中克服阻力所做的功，即s g m M k kMgs ∆-=)(0，解得0s mM M s -=∆． 16. 解析：如果自由选择研究对象，那么可能有人选择A 、B 为研究对象，而有人则将A 、B 看成一个整体来分析，解题过程：三式联立解得：v＝1.4米/秒解法二：将A、B看成一整体．(因二者速度、加速度大小均一样)，此时拉力T为内力，求外力做功时不计，则动能定理写为：f＝0.3mg二式联立解得：v＝1.4m/s可见，结论是一致的，而方法二中受力体的选择使解题过程简化，因而在使用动能定理时要适当选取研究对象．17,[思路点拨] 汽车从A到B把物体提升的过程中，物体只受到拉力和重力的作用，根据物体速度的变化和上升的高度，特别是汽车运动速度vB与物体上升过程中的瞬时速度关系，应用动能定理即可求解．[解题过程] 以物体为研究对象，开始动能Ek1=0，随着车的加速拖动，重物上升，同时速度在不断增加．当车运动至B点时，左边的绳与水平面所成角θ=45°，设物体已从井底上升高度h，此时物体速度为vQ，即为收绳的速度，它等于车速沿绳子方向的一个分量，如图8－29[小结] 此题需明确：速度分解跟力的分解相似，两个分速度方向应根据运动的实际效果确定．车子向左运动时，绳端(P)除了有沿绳子方向的分运动外(每一瞬间绳均处于张紧的状态)，还参与了绕定滑轮O的转动分运动(绳与竖直方向的夹角不断变化)，因此还应该有一个绕O点转动的分速度，这个分速度垂直于绳长的方向．所以车子运动到B点时的速度分解如图8－29所示，有vQ=vB1=vBcosθ=vBcos45°．18. [思路点拨] A和墙壁碰撞后，A以大小为v的速度向左运动，B仍以原速向右运动．以后的运动过程有三种可能：(1)若m1＞m2，则m1和m2最后以某一共同速度向左运动；(2)若m1=m2，则A、B最后都停在水平面上，但不可能与墙壁发生第二次碰撞；(3)若m1＜m2，则A将多次和墙壁碰撞、最后停在靠近墙壁处．[解题过程] 若m1＞m2，碰撞后的总动量方向向左，以向左为正方向，系统Δp=0，m1v－m2v=(m1＋m2)v′，若相对静止时B刚好在A板右端，则系统总机械能损失应为μm2gL，则功能关系为若V0已知，则板长L应满足若m1=m2，碰撞后系统总动量为零，最后都静止在水平面上，设静止时B在A的右端，则若m1＜m2，则A与墙壁将发生多次碰撞，每次碰撞后总动量方向都向右，而B相对于A始终向右运动，设最后A静止在靠近墙壁处，B静止在A的右端，则有[小结] 在有些用字母表示已知物理量的题目中，物理过程往往随着已知量的不同取值范围而改变．对于这类题目，通常是将物理量的取值分成几个范围来讨论，分别在各个范围内求解．如本题中，由于m1和m2的大小关系没有确定，在解题时必须对可能发生的物理过程进行讨论，分别得出结果．。