高考物理一轮复习练习第五章动能定理解决多过程问题

动能定理解决多过程问题

[方法点拨] (1)要对研究对象受力分析并分析各力做功情况；分析物体运动过程，明确对哪个过程应用动能定理.(2)列动能定理方程要规范，注意各功的正负号问题.

1.(2018·湖北省重点中学联考)如图1所示，在倾角为θ的斜面底端固定一根劲度系数足够大的弹簧(力作用在弹簧上时弹簧形变很小，可以忽略不计)，弹簧的上端与斜面上B点对齐.将一个物块从斜面上的A点由静止释放，物块被弹簧反弹后沿斜面上滑，到最高点时离A点的距离为x.物块的大小不计，A、B间的距离为L，则物块与斜面间的动摩擦因数为( )

图1

A.

x

2L－x

tanθ B.

x

L－x

tanθ

C.

L

L＋x

tanθ D.

L

L＋2x

tanθ

2.(2018·山东省青岛二中模拟)质量为10kg的物体，在变力F作用下沿x轴做直线运动，力随坐标x的变化情况如图2所示.物体在x＝0处，速度为1m/s，不计一切摩擦，则物体运动到x＝16m处时，速度大小为( )

图2

A.22m/s

B.3m/s

C.4m/s

D.17m/s

3.(多选)(2018·北京市海淀区模拟)如图3甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放.某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g.以下判断正确的是( )

图3

A.当＝h＋2x0时，小球的动能最小

B.最低点的坐标x＝h＋2x0

C.当x＝h＋2x0时，小球的加速度为－g，且弹力为2mg

D.小球动能的最大值为mgh ＋

mgx 0

2

4.(多选)(2019·福建省三明一中模拟)如图4所示，斜面AB 和水平面BC 是由同一板材上截下的两段，在B 处用小圆弧连接.将小铁块(可视为质点)从A 处由静止释放后，它沿斜面向下滑行，进入平面，最终静止于P 处.若从该板材上再截下一段，搁置在A 、P 之间，构成一个新的斜面，再将铁块放回A 处，并轻推一下使之沿新斜面向下滑动.关于此情况下铁块的运动情况，下列描述正确的是( )

图4

A.铁块一定能够到达P 点

B.铁块的初速度必须足够大才能到达P 点

C.铁块能否到达P 点与铁块质量有关

D.铁块能否到达P 点与铁块质量无关

5.(多选)如图5所示，光滑水平面AB 与竖直面上的半圆形固定轨道在B 点衔接，轨道半径为R ，BC 为直径，一可看成质点、质量为m 的物块在A 点处压缩一轻质弹簧(物块与弹簧不拴接)，释放物块，物块被弹簧弹出后，经过半圆形轨道B 点时对轨道的压力变为其重力的7倍，之后向上运动恰能通过半圆轨道的最高点C ，重力加速度大小为g ，不计空气阻力，则( )

图5

A.物块经过B 点时的速度大小为5gR

B.刚开始时被压缩弹簧的弹性势能为3mgR

C.物块从B 点到C 点克服阻力所做的功为1

2

mgR

D.若刚开始时被压缩弹簧的弹性势能变为原来的2倍，物块到达C 点的动能为7

2mgR

6.一个质量为4kg 的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.1，从t ＝0开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F 作用，力F 随时间的变化规律如图6所示，求83s 内物体的位移大小和力F 对物体所做的功.(g 取10m/s 2

)

图6

7.(2018·湖南省衡阳市一模)某雪橇运动简化模型如图7所示：倾角为θ＝37°的直线雪道AB与曲线雪道BCDE在B点平滑连接，其中A、E两点在同一水平面上，雪道最高点C所对应的圆弧半径R＝10m，B、C两点距离水平面AE的高度分别为h1＝18m与h2＝20m，雪橇与雪道各处的动摩擦因数均为μ＝0.1，运动员可坐在电动雪橇上由A点从静止开始向上运动，若电动雪橇以恒定功率1.2kW工作10s后自动关闭，则雪橇和运动员(总质量m＝50kg)到达C点的速度为2m/s.已知雪橇运动过程中不脱离雪道且sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，求：

图7

(1)雪橇在C点时对雪道的压力；

(2)雪橇在BC段克服摩擦力所做的功.

8.如图8所示，倾角为θ＝37°的斜面固定在水平地面上，劲度系数为k＝40N/m的轻弹簧与斜面平行，弹簧下端固定在斜面底端的挡板上，弹簧与斜面间无摩擦.一个质量为m＝5kg 的小滑块从斜面上的P点由静止滑下，小滑块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，P点与弹

簧自由端Q点间的距离为L＝1m.已知整个过程弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能E p

与其形变量x的关系为E p＝1

2

kx2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2.求：图8

(1)小滑块从P点下滑到Q点时所经历的时间t；

(2)小滑块运动过程中达到的最大速度v m的大小；

(3)小滑块运动到最低点的过程中，弹簧的最大弹性势能.

9.(2018·山东省济宁市一模)如图9所示，一根轻弹簧左端固定于竖直墙上，右端被质量m ＝1kg可视为质点的小物块压缩而处于静止状态，且弹簧与物块不拴接，弹簧原长小于光滑平台的长度.在平台的右端有一水平传送带AB长为L＝12m，与传送带相邻的粗糙水平面BC 长为x＝4m，物块与传送带及水平面BC间的动摩擦因数均为μ＝0.3，在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧轨道与BC平滑连接，在半圆弧轨道的最高点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v＝6m/s的速率顺时针匀速转动，不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失.释放物块，当弹簧储存的能量E p＝8J全部转移给物块时，小物块恰能滑到与圆心O等高的E点，取g＝10m/s2.

图9

(1)求物块被弹簧弹出时的速度大小；

(2)求半圆弧轨道的半径R；

(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范围.