（新課改省份專用）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測（十七）動能定理及其應(yīng)用（含解析）

（新課改省份專用）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測（十七）動能定理及其應(yīng)用（含解析）1A、B兩物體在光滑水平面上，分別在相同的水平恒力F作用下，由靜止開始通過相同的位移l。若A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，則在這一過程中()AA獲得動能較大 BB獲得動能較大CA、B獲得動能一樣大 D無法比較A、B獲得動能大小解析：選C由動能定理可知恒力F做功WFlmv20，因為F、l相同，所以A、B獲得的動能一樣大，C正確。2(2018·全國卷)如圖，某同學(xué)用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運(yùn)動至具有某一速度。木箱獲得的動能一定()A小于拉力所做的功 B等于拉力所做的功C等于克服摩擦力所做的功 D大于克服摩擦力所做的功解析：選A由題意知，W拉W阻Ek，則W拉Ek，故A正確、B錯誤；W阻與Ek的大小關(guān)系不確定，故C、D錯誤。3(2018·江蘇高考)從地面豎直向上拋出一只小球，小球運(yùn)動一段時間后落回地面。忽略空氣阻力，該過程中小球的動能Ek與時間t的關(guān)系圖像是()解析：選A小球做豎直上拋運(yùn)動，設(shè)初速度為v0，則vv0gt，小球的動能Ekmv2，把速度v代入得，Ekmg2t2mgv0tmv02，Ek與t為二次函數(shù)關(guān)系。4一個質(zhì)量為m的物體靜止放在光滑水平面上，在互成60°角的大小相等的兩個水平恒力作用下，經(jīng)過一段時間，物體獲得的速度為v，在力的方向上獲得的速度分別為v1、v2，如圖所示，那么在這段時間內(nèi)，其中一個力做的功為()A.mv2 B.mv2C.mv2 D.mv2解析：選B在合力F的方向上，由動能定理得WFlmv2，某個分力的功為W1Wmv2，B正確。5(2019·莆田模擬)如圖所示，在輕彈簧的下端懸掛一個質(zhì)量為m的小球A，若將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放，小球A能夠下降的最大高度為h。若將小球A換為質(zhì)量為3m的小球B，仍從彈簧原長位置由靜止釋放，則小球B下降h時的速度為(重力加速度為g，不計空氣阻力)()A. B. C. D. 解析：選B小球A下降h過程小球克服彈簧彈力做功為W1，根據(jù)動能定理，有mghW10；小球B下降過程，由動能定理有3mghW1·3mv20，解得：v ，故B正確。6(多選)靜止在水平地面的物塊，受到水平方向的拉力F作用，此拉力方向不變，其大小F與時間t的關(guān)系如圖所示。設(shè)物塊與地面間的靜摩擦力最大值fm與滑動摩擦力大小相等，則()A0t1時間內(nèi)F的功率逐漸增大Bt2時刻物塊的加速度最大Ct2時刻后物塊做反向運(yùn)動Dt3時刻物塊的動能最大解析：選BD由題圖可知，在0t1時間內(nèi)，水平方向的拉力從零逐漸增大到等于最大靜摩擦力，物塊始終靜止不動，水平拉力做功為零，功率為零，選項A錯誤；t2時刻水平拉力最大且大于滑動摩擦力的2倍，根據(jù)牛頓第二定律可知物塊加速度最大，選項B正確；t2時刻后水平拉力逐漸減小，物塊的加速度逐漸減小，速度方向不變，速度繼續(xù)增大，選項C錯誤；t3時刻水平拉力減小到等于滑動摩擦力，速度增大到最大，t3時刻物塊的動能最大，選項D正確。B級保分題目練通抓牢7(多選)(2018·江蘇高考)如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，O點為彈簧在原長時物塊的位置。物塊由A點靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動，最遠(yuǎn)到達(dá)B點。在從A到B的過程中，物塊()A加速度先減小后增大B經(jīng)過O點時的速度最大C所受彈簧彈力始終做正功D所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功解析：選AD小物塊由A點開始向右加速運(yùn)動，彈簧壓縮量逐漸減小，F(xiàn)彈減小，由F彈Ffma知，a減??；當(dāng)運(yùn)動到F彈Ff時，a減小為零，此時小物塊速度最大，彈簧仍處于壓縮狀態(tài)；由于慣性，小物塊繼續(xù)向右運(yùn)動，此時FfF彈ma，小物塊做減速運(yùn)動，且隨著壓縮量繼續(xù)減小，a逐漸增大；當(dāng)越過O點后，彈簧開始被拉伸，此時F彈Ffma，隨著拉伸量增大，a繼續(xù)增大，綜上所述，從A到B過程中，物塊加速度先減小后增大，在O點左側(cè)F彈Ff時速度達(dá)到最大，故A正確，B錯誤。在AO段物塊所受彈簧彈力做正功，在OB段做負(fù)功，故C錯誤。由動能定理知，從A到B的過程中，彈力做功與摩擦力做功之和為0，故D正確。8(2018·中山模擬)質(zhì)量為m的小球在豎直向上的拉力作用下從靜止開始運(yùn)動，其v­t圖像如圖所示(豎直向上為正方向，DE段為直線)。已知重力加速度大小為g，下列說法正確的是()At3t4時間內(nèi)，小球豎直向下做勻減速直線運(yùn)動Bt0t2時間內(nèi)，合力對小球先做正功后做負(fù)功C0t2時間內(nèi)，小球的平均速度一定為Dt3t4時間內(nèi)，拉力做的功為m(v4v3)g(t4t3)解析：選D根據(jù)題意，豎直向上為正方向，故在t3t4時間內(nèi)，小球豎直向上做勻減速直線運(yùn)動，故選項A錯誤；t0t2時間內(nèi)，小球速度一直增大，根據(jù)動能定理可知，合力對小球一直做正功，故選項B錯誤；0t2時間內(nèi)，小球的平均速度等于位移與時間的比值，不一定為，故選項C錯誤；根據(jù)動能定理，在t3t4時間內(nèi)：WFmg·(t4t3)mv42mv32，整理可得：WFm(v4v3)g(t4t3)，故選項D正確。9小孩玩冰壺游戲，如圖所示，將靜止于O點的冰壺(視為質(zhì)點)沿直線OB用水平恒力推到A點放手，此后冰壺沿直線滑行，最后停在B點。已知冰面與冰壺間的動摩擦因數(shù)為，冰壺質(zhì)量為m，OAx，ABL，重力加速度為g。求：(1)冰壺在A點的速率vA；(2)冰壺從O點運(yùn)動到A點的過程中受到小孩施加的水平推力F。解析：(1)冰壺從A點運(yùn)動至B點的過程中，只有滑動摩擦力對其做負(fù)功，由動能定理得mgL0mvA2解得vA。(2)冰壺從O點運(yùn)動至A點的過程中，水平推力F和滑動摩擦力同時對其做功，由動能定理得(Fmg)xmvA2解得F。答案：(1)(2)10(2018·鄭州模擬)如圖甲所示，輕彈簧左端固定在豎直墻上，右端點在O點位置。質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點)以初速度v0從距O點右方x0的P點處向左運(yùn)動，與彈簧接觸后壓縮彈簧，將彈簧右端壓到O點位置后，A又被彈簧彈回。A離開彈簧后，恰好回到P點。物塊A與水平面間的動摩擦因數(shù)為。求：(1)物塊A從P點出發(fā)又回到P點的過程，克服摩擦力所做的功；(2)O點和O點間的距離x1；(3)如圖乙所示，若將另一個與A完全相同的物塊B(可視為質(zhì)點)與彈簧右端拴接，將A放在B右邊，向左推A、B，使彈簧右端壓縮到O點位置，然后從靜止釋放，A、B共同滑行一段距離后分離。分離后物塊A向右滑行的最大距離x2是多少？解析：(1)物塊A從P點出發(fā)又回到P點的過程，根據(jù)動能定理得克服摩擦力所做的功為Wfmv02。(2)物塊A從P點出發(fā)又回到P點的過程，根據(jù)動能定理得2mg(x1x0)0mv02解得x1x0。(3)A、B在彈簧處于原長處分離，設(shè)此時它們的共同速度是v1，彈出過程彈力做功為WF只有物塊A時，從O到P有WFmg(x1x0)00A、B共同從O到O有WF2mgx1×2mv12分離后對A有mv12mgx2聯(lián)立以上各式可得x2x0。答案：(1)mv02(2)x0(3)x0 C級難度題目適情選做11.A、B兩物體分別在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面運(yùn)動，先后撤去F1、F2后，兩物體最終停下，它們的v­t圖像如圖所示。已知兩物體與水平面間的滑動摩擦力大小相等。下列說法正確的是()AF1、F2大小之比為12BF1、F2對A、B做功之比為12CA、B質(zhì)量之比為21D全過程中A、B克服摩擦力做功之比為21解析：選C由速度與時間圖像可知，兩物體做勻減速運(yùn)動的加速度之比為12，A、B受摩擦力大小相等，由牛頓第二定律可知：A、B的質(zhì)量之比是21；由速度與時間圖像可知，A、B兩物體運(yùn)動的位移相等，且勻加速運(yùn)動的位移之比為12，勻減速運(yùn)動的位移之比為21，由動能定理可得：A物體的拉力與摩擦力的關(guān)系，F(xiàn)1·xf1·3x00；B物體的拉力與摩擦力的關(guān)系，F(xiàn)2·2xf2·3x00，因此可得：F13f1，F(xiàn)2f2，f1f2，所以F12F2。全過程中摩擦力對A、B做功相等，F(xiàn)1、F2對A、B做功大小相等。故A、B、D錯誤，C正確。12(2019·棗莊檢測)一摩托車在豎直的圓軌道內(nèi)側(cè)做勻速圓周運(yùn)動，周期為T，人和車(當(dāng)作質(zhì)點)的總質(zhì)量為m，軌道半徑為R。已知摩托車經(jīng)最高點時發(fā)動機(jī)功率為P0，對軌道的壓力為2mg。設(shè)軌道對摩托車的阻力與車對軌道的壓力成正比。下列說法正確的是()A摩托車經(jīng)最低點時對軌道的壓力為3mgB摩托車經(jīng)最低點時發(fā)動機(jī)功率為2P0C摩托車從最高點經(jīng)半周到最低點的過程中發(fā)動機(jī)做的功為P0TD摩托車從最高點經(jīng)半周到最低點的過程中發(fā)動機(jī)做的功為2mgR解析：選B摩托車在最高點時有2mgmgm，在最低點時有FNmgm，解得FN4mg，選項A錯誤；由于軌道對摩托車的阻力與車對軌道的壓力成正比，根據(jù)PFv可知發(fā)動機(jī)在最低點時的功率是在最高點時功率的2倍，功率在增大，發(fā)動機(jī)做的功大于P0T，所以選項B正確，C錯誤；根據(jù)動能定理，摩托車從最高點經(jīng)半周到最低點的過程中WF2mgRWf0，可得發(fā)動機(jī)做的功WFWf2mgR，選項D錯誤。13如圖所示，質(zhì)量m3 kg的小物塊以初速度v04 m/s水平向右拋出，恰好從A點沿著圓弧的切線方向進(jìn)入圓弧軌道，圓弧軌道的半徑為R3.75 m，B點是圓弧軌道的最低點，圓弧軌道與水平軌道BD平滑連接，A與圓心O的連線與豎直方向成37°角。MN是一段粗糙的水平軌道，小物塊與MN間的動摩擦因數(shù)0.1，軌道其他部分光滑。最右側(cè)是一個半徑為r0.4 m的半圓軌道，C點是圓弧軌道的最高點，半圓軌道與水平軌道BD在D點平滑連接。已知重力加速度g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8。(1)求小物塊的拋出點離A點的高度h；(2)若MN的長度為L6 m，求小物塊通過C點時所受軌道彈力的大小FN；(3)若小物塊恰好能通過C點，求MN的長度L。解析：(1)根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有：tan 37°得t0.3 s解得hgt20.45 m。(2)小物塊由拋出點運(yùn)動到B點的過程中，根據(jù)動能定理有：mghR(1cos 37° )mvB2mv02解得vB2 m/s小物塊由B點運(yùn)動到C點的過程中，根據(jù)動能定理有：mgL2mgrmvC2mvB2在C點：FNmgm解得FN60 N。(3)小物塊剛好能通過C點時，有mgm解得vC2 m/s小物塊從B點運(yùn)動到C點的過程中，根據(jù)動能定理有：mgL2mgrmvC2mvB2解得L10 m。答案：(1)0.45 m(2)60 N(3)10 m