2019届高考物理一轮复习 第五章 能量和运动 课时作业15 动能、动能定理

2019届高考物理一轮复习 第五章 能量和运动 课时作业15 动能、

动能定理

1．(2018·广东六校联考)北京获得2022年冬奥会举办权，冰壶是冬奥会的比赛项目．将一个冰壶以一定初速度推出后将运动一段距离停下来．换一个材料相同、质量更大的冰壶，以相同的初速度推出后，冰壶运动的距离将( )

A．不变 C．变大

B．变小 D．无法判断

【解析】 冰壶在冰面上以一定初速度被推出后，在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，12

根据动能定理有－μmgs＝0－mv，得s＝

2故运动的位移大小相等．故选A.

【答案】 A

2.如图所示，两质量均为m＝1 kg的小球1、2(可视为质点)用长为L＝1.0 m的轻质杆相连，水平置于光滑水平面上，且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触，现用力F竖直向上拉动小球1，当杆与竖直墙壁夹角θ＝37°时，小球2的速度大小v＝1.6 m/s，sin 37°＝0.6，

，两种冰壶的初速度相等，材料相同，2μgv2

g＝10 m/s2，则此过程中外力F所做的功为( )

A．8 J C．10 J

B．8.72 J D．9.28 J

【解析】 当杆与竖直墙壁夹角θ＝37°时，设小球1的速度为v1，将小球1、2的速3

度沿杆方向和垂直杆方向分解，则有v1cos 37°＝v cos 53°，所以v1＝v＝1.2 m/s，取

41212

两小球和轻质杆为整体，则由动能定理知WF－mgLcos 37°＝mv1＋mv，联立并代入数值得

22

WF＝10 J，C对．

【答案】 C

3．两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m1∶m2＝1∶2，速度之比v1∶v2

＝2∶1.当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为l1，乙车滑行的最大距离为l2，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则( )

A．l1∶l2＝1∶2 C．l1∶l2＝2∶1

B．l1∶l2＝1∶1 D．l1∶l2＝4∶1

1212

【解析】 由动能定理，对两车分别列式－μm1gl1＝0－m1v1，－μm2gl2＝0－m2v2，

22联立得l1∶l2＝4∶1，故D正确．

【答案】 D

4.半径为R的光滑半球固定在水平面上，现用一个方向与球面始终相切的拉力F把质量为m的小物体(可看作质点)沿球面从A点缓慢地移动到最高点B，在此过程中，拉力做的功为( )

A．πFR C.π

mgR 2

B．πmgR D．mgR

【解析】 拉动物体的力为变力，故A错；缓慢运动可认为速度为0，由动能定理得WF

－mgR＝0，所以WF＝mgR，故D对．

【答案】 D

5．如图甲所示，静止于光滑水平面上的小物块，在水平拉力F的作用下从坐标原点O开始沿x轴正方向运动，F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线右半部分为四分之一圆弧，则小物块运动到2x0处时的动能可表示为( )

A．0

1

C.Fmaxx0(1＋π) 2

B．Fmaxx0 1?π?D．Fmaxx0?1＋?

2?2?

【解析】 题中F-x图象与横坐标围成的面积等于拉力做功的大小，由图象可得出W＝11?π??π?Fmaxx0?1＋?，根据动能定理得Ek＝W＝Fmaxx0?1＋?，选项D正确．

2?2?22??

【答案】 D

6.如图所示，固定斜面AD上有B、C两点，且AB＝BC＝CD，小滑块以初动能Ek0从A点出发，沿斜面向上运动．若整个斜面AD光滑，则滑块到达D位置速度恰好为零，而后下滑．若斜面AB部分与滑块间有摩擦力，其余部分BD无摩擦力，则滑块恰好滑到C位置速度为零，然后下滑，那么滑块下滑到( )

A．位置B时的动能为B．位置B时的动能为C．位置A时的动能为D．位置A时的动能为Ek0

3223

Ek0Ek0Ek0

【解析】 设斜面长为3x、高为3h，若斜面光滑，滑块由底端运动到顶端过程中，－

mg·3h＝0－Ek0；若AB部分粗糙，其他部分光滑，滑块由底端A滑到位置C过程中，－Ff·x1

－mg·2h＝0－Ek0，滑块由C滑到B过程中，mgh＝EkB，联立得EkB＝Ek0，滑块由C滑到A过

3程中，mg·2h－Ff·x＝EkA，联立得EkA＝

【答案】 AD

[创新导向练]

7．体育运动——动能定理在滑沙运动中的应用

在新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动．某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为2v0，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为L，斜面倾角为α，人的质量为m，滑沙板质量不计，重力加速度为g，则( )

A．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为3v0

B．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为5v0

2mv0C．人沿沙坡下滑时所受阻力Ff＝mgsin α－ 2

Ek0

3

，A、D正确．

LD．人在由静止下滑过程中重力功率的最大值为2mgv0 【解析】

对人进行受力分析如图所示，根据匀变速直线运动的规律有：(2v0)－0＝2aL，v1－v0＝12

2aL，可解得：v1＝5v0，所以选项A错误，B正确；根据动能定理有：mgLsin α－FfL＝m(2v0)，

22mv0

可解得Ff＝mgsin α－，选项C正确；重力功率的最大值为Pm＝2mgv0sin α，选项D

2

222

L错误．

【答案】 BC

8．方法迁移——利用a-t图象中的“面积”表示速度变化量解决动能定理相关问题

(2018·湖南株洲市二中高三期中)某研究性学习小组用加速度传感器探究物体从静止开始做直线运动的规律，得到了质量为1.0 kg的物体运动的加速度随时间变化的关系图线，如图所示．由图可以得出( )

A．从t＝4.0 s至t＝6.0 s的时间内物体做匀减速直线运动 B．物体在t＝10.0 s时的速度大小约为6.8 m/s

C．从t＝10.0 s到t＝12.0 s的时间内合外力对物体做的功约为0.5 J D．从t＝2.0 s到t＝6.0 s的时间内物体所受合外力先减小后增大

【解析】 从t＝4.0 s到t＝6.0 s的时间内物体做加速度逐渐减小的变加速运动，A错；物体在t＝10.0 s时的速度v10＝at＝68×1×0.1 m/s＝6.8 m/s，B对；从t＝2.0 s到t＝6.0 s的时间内物体的加速度先增大后减小，所以物体所受合外力先增大后减小，D错；v12＝78×1×0.1 m/s＝7.8 m/s，从t＝10.0 s到t＝12.0 s的时间内合外力对物体做1212

的功W＝mv12－mv10＝7.3 J，C错．

22

【答案】 B

9．体育运动——不等式“放缩法”与动能定理相结合解决相关实际问题

被称为山东十大最美的地方，有江北第一溶洞之称的沂水天然地下画廊建有大型滑雪场．如图所示，一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8 m处自由滑下，当下滑到距离坡底

s1处时，动能和势能相等(以坡底为参考平面)；到坡底后运动员又靠惯性冲上斜坡(不计经

过坡底时的机械能损失)，当上滑到距离坡底s2处时，运动员的动能和势能又相等，上滑的最大距离为4 m．关于这个过程，下列说法中正确的是( )