高考物理必修知識(shí)點(diǎn)鞏固練習(xí) 動(dòng)能和動(dòng)能定理提高

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題： 1.如圖中ABCD是一條長軌道，其中AB段是傾角為的斜面，CD段是水平的，BC是與AB和CD都相切的一小段圓弧，其長度可以忽略不計(jì)。一質(zhì)量為m的小滑塊在A點(diǎn)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，沿軌道滑下，最后停在D點(diǎn)?，F(xiàn)用一與軌道平行的力推滑塊，使它緩慢地由D點(diǎn)回到A點(diǎn)。設(shè)滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則推力對(duì)滑塊做的功等于（ ） A．mgh B．2mgh C． D． h A B C D 2.一個(gè)質(zhì)量為0.3kg的彈性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運(yùn)動(dòng)，反彈后的

2、速度大小與碰撞前相同。則碰撞前后小球速度變化量的大小和碰撞過程中墻對(duì)小球做功的大小W為（ ） A． B． C． D． 3．如圖所示，板長為，板的B端靜放有質(zhì)量為m的小物塊P，物體與板動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，開始時(shí)板水平，若緩慢轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度α的過程中，物體保持與板相對(duì)靜止，則這個(gè)過程中（ ） A．摩擦力對(duì)P做功為 B．摩擦力對(duì)P做功為 C．彈力對(duì)P做功為 D．板對(duì)P做功為 A B A B 4．速度為v的子彈，恰好可以穿

3、透一塊固定著的木板，如果子彈速度為2v，子穿透時(shí)阻力視為不變，則可穿透同樣的木板（ ） A．2塊 B．3塊 C．4塊 D．1塊 5．水平鐵軌上停著一輛礦車，煤礦工人用水平力F推動(dòng)礦車從靜止開始運(yùn)動(dòng)了位移S后停止推車，礦車在軌道上又滑行了3S后停了下來，那么礦車受到的阻力為（ ） A．F B. C. D. 6．一木塊靜止在光滑水平面上，有一子彈水平射入木塊2 cm而相對(duì)靜止，同時(shí)間內(nèi)木塊被帶動(dòng)前移了1cm，則子彈損失的動(dòng)能、木塊獲得的動(dòng)能以及子彈與木塊共同損失的動(dòng)能三者之比為( ) A．3:l:2 B．3:2:l C

4、．2:l:3 D．2:3:1 7、（2015 上海高考）如圖，質(zhì)量為m的小球用輕繩懸掛在O點(diǎn)，在水平恒力作用下，小球從靜止開始由A經(jīng)B向C運(yùn)動(dòng)。則小球( ) A．先加速后減速 B．在B點(diǎn)加速度為零 C．在C點(diǎn)速度為零 D．在C點(diǎn)加速度為gtanθ 二、解答題： 1．如圖所示，在水平桌面的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪K，一條不可伸長的輕繩繞過K分別與物塊A、B相連，A、B的質(zhì)量分別為mA、mB．開始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用一水平恒力F拉物塊A，使物塊B上升．已知當(dāng)B上升距離為h時(shí)，B的速度為v．求此過程中物塊A克服摩擦力所做的功．(重力加

5、速度為g) 2、（2015 江蘇高考）如圖，汽車在平直路面上勻速運(yùn)動(dòng)，用跨過光滑定滑輪的輕繩牽引輪船，汽車與滑輪間的繩保持水平。當(dāng)牽引輪船的繩與水平方向成θ角時(shí)，輪船速度為v，繩的拉力對(duì)船做功的功率為P，(1)此時(shí)繩對(duì)船的拉力為多少？（2）若汽車還受到恒定阻力f則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為多少？ 3．雜技演員在進(jìn)行“頂桿”表演時(shí)，用的是一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的長竹竿，質(zhì)量為30 kg的演員自桿頂由靜止開始下滑，滑到桿底時(shí)速度正好為零。已知竹竿底部與下面頂桿人肩部之間有一傳感器，傳感器顯示頂桿人肩部的受力情況如圖所示，取g= 10 m/s2。求： (1)桿上的人下

6、滑過程中的最大速度； (2)竹竿的長度。 4．一輛汽車的質(zhì)量是，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車所受阻力恒為5000 N，如果汽車從靜止開始以的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，功率達(dá)到最大后又以額定功率運(yùn)動(dòng)了一段距離后汽車達(dá)到了最大速度，在整個(gè)過程中，汽車運(yùn)動(dòng)了125 m．問在這個(gè)過程中，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力做功多少？ 下面是甲、乙兩位同學(xué)的解法： 甲同學(xué)： 乙同學(xué)：F=ma＋f=7500 N 請(qǐng)對(duì)上述兩位同學(xué)的解法做出評(píng)價(jià)，若都不同意請(qǐng)給出你的解法。 5．如圖所示，靜止在水平桌面的紙帶上有一質(zhì)量為0.1kg的小鐵塊，它離紙帶的右端距離為0.5 m，鐵塊與紙帶間動(dòng)摩擦因

7、數(shù)為0.1．現(xiàn)用力向左以2m/s2的加速度將紙帶從鐵塊下抽出，不計(jì)鐵塊大小，鐵塊不滾動(dòng)，求： (1)將紙帶從鐵塊下抽出需要多長時(shí)間？ (2)紙帶對(duì)鐵塊做多少功？ 6、（2015 山東高考）如圖甲所示，物塊與質(zhì)量為m的小球通過不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩跨過兩等高定滑輪連接。物塊置于左側(cè)滑輪正下方的表面水平的壓力傳感裝置上，小球與右側(cè)滑輪的距離為l。開始時(shí)物塊和小球均靜止，將此時(shí)傳感裝置的示數(shù)記為初始值?，F(xiàn)給小球施加一始終垂直于l段細(xì)繩的力，將小球緩慢拉起至細(xì)繩與豎直方向成60°角，如圖乙所示，此時(shí)傳感裝置的示數(shù)為初始值的1.25倍；再將小球由靜止釋放，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至最低位置時(shí)，傳感裝置的示

8、數(shù)為初始值的0.6倍。不計(jì)滑輪的大小和摩擦，重力加速度的大小為g。求： (1)物塊的質(zhì)量； (2)從釋放到運(yùn)動(dòng)至最低位置的過程中，小球克服空氣阻力所做的功。 7．現(xiàn)有下列器材：電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重物、紙帶、鐵架臺(tái)、直尺、鉛筆等．試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，研究合外力做的功與物體速度的關(guān)系． 要求：(1)構(gòu)思實(shí)驗(yàn)方案； (2)說明操作方法、測量方法和測量數(shù)據(jù)； (3)說明探究功與速度關(guān)系的方法． 8.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究“功與速度變化的關(guān)系”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤砝尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為25 Hz．

9、 (1)實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下： ①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼； ②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，_______，________，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下列點(diǎn)，________； ③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作． (2)如圖所示是鉤碼質(zhì)量為0.03 kg，砝碼質(zhì)量為0.02 kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到D的距離x及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v，請(qǐng)將C點(diǎn)的測量結(jié)果填在表中的相應(yīng)位置．

10、【答案與解析】 一、選擇題： 1.B 解析：從A到D和從D到A，摩擦力做功相同，設(shè)為。從A到D根據(jù)動(dòng)能定理：。從D到A的過程，設(shè)推力對(duì)滑塊做功為W，由動(dòng)能定理得，兩式連立可得，故B選項(xiàng)正確。 2.BC 解析：速度變化量為，（設(shè)碰前速度方向?yàn)檎浯笮?v=12m/s，故B正確；碰撞前后動(dòng)能沒有變化，即，根據(jù)動(dòng)能定理，知W=0，故C選項(xiàng)正確。 3.D 解析：因?yàn)閺椓湍Σ亮Χ际亲兞?，不能通過來求，但是板對(duì)P做功可以通過動(dòng)能定理來求，因?yàn)榘迨冀K保持相對(duì)靜止，故合外力做功為零，即，所以板對(duì)P做功為。 4.C 解析：根據(jù)動(dòng)能定理，，，故C選項(xiàng)正確。 5.D 解析：F做功位移為

11、S，阻力做功位移為4S，根據(jù)動(dòng)能定理，可得，故D選項(xiàng)正確。 6．A 解析：設(shè)子彈受阻力為，木塊移動(dòng)l，子彈在木塊中深度為d，則據(jù)動(dòng)能定理，子彈損失的動(dòng)能，木塊獲得的動(dòng)能．子彈和木塊共同損失的動(dòng)能為．即三者之比為3:1:2． 7、ACD 解析：根據(jù)動(dòng)能定理：，解得vC=0，所以小球先加速運(yùn)動(dòng)，后加速運(yùn)動(dòng)，故A、C正確；小球做圓周運(yùn)動(dòng)在B點(diǎn)有向心加速度，故B錯(cuò)誤；在C點(diǎn)時(shí)，因?yàn)樗俣葹?，所以向心力為零，即指向圓心方向的合力為0，沿切線方向的合力，所以在C點(diǎn)的加速度為，故D正確。 &故選：ACD 二、解答題： 1． 解析：研究對(duì)象為A、B所組成的系統(tǒng)，當(dāng)B的速度為v時(shí)，A的速度也

12、為v，對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)能定理有 ． 即． 得 ． 2、解析：由功率公式： ，解得繩對(duì)船的拉力，此時(shí)汽車的速度，所以汽車勻速運(yùn)動(dòng)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。 3. （1） （2）s=6m 解析：(1)以人為研究對(duì)象，人加速下滑過程中受重力和桿對(duì)人的作用力F1， 由題圖可知，人加速下滑過程中桿對(duì)人的作用力F1為180 N 由牛頓第二定律得 1s末人的速度達(dá)到最大，則 (2）加速下降時(shí)位移為：=2 m 減速下降時(shí)，由動(dòng)能定理得 代入數(shù)據(jù)解得。 4.解析：甲、乙兩位同學(xué)的解法都不正確。 甲同學(xué)把125 m全部當(dāng)作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移，求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，這一步就錯(cuò)了，然后又

13、用公式W=Pt來求牽引力做功，而汽車在做勻加速運(yùn)動(dòng)的過程中功率是逐漸變大的，這一步驟又錯(cuò)了。 而乙同學(xué)的做法中，第一步是正確的，但力F是汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力，當(dāng)汽車以額定功率行駛時(shí)，牽引力是變力，做功不能用W=Fs來計(jì)算。 正確的解法是：汽車行駛的最大速度為 根據(jù)動(dòng)能定理得 。 5. （1）t=1s （2）W=0.05J 解析：(1)設(shè)紙帶的加速度為a1，鐵塊的加速度為a2。則 得t=1s。 (2) 6、解析：（1）分別對(duì)開始時(shí)和細(xì)繩與豎直方向成60°時(shí)兩個(gè)狀態(tài)進(jìn)行（1）設(shè)開始時(shí)細(xì)繩的拉力大小為T1，傳感裝置的初始值為F1，物塊質(zhì)量為M，由平衡條件

14、得 對(duì)小球，T1=mg ① 對(duì)物塊，F(xiàn)1+T1=Mg ② 當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí)，設(shè)細(xì)繩的拉力大小為T2，傳感裝置的示數(shù)為F2，據(jù)題意可知，F(xiàn)2=1.25F1，由平衡條件得 對(duì)小球，T2=mgcos60° ③ 對(duì)物塊，F(xiàn)2+T2=Mg ④ 聯(lián)立①②③④式，代入數(shù)據(jù)得 M=3m ⑤ （2）設(shè)小球運(yùn)動(dòng)至最低位置時(shí)速度的大小為v，從釋放到運(yùn)動(dòng)至最低位置的過程中，小球克服阻力所做的功為Wf，由動(dòng)能定理得 ⑥ 在最低益，設(shè)細(xì)繩的拉力大小為T3，傳感裝置的示數(shù)為F3，據(jù)題意可知， F3=0.6F1，對(duì)小球，由牛頓第二定律得 ⑦

15、 7．(1)實(shí)驗(yàn)方案：①讓重物牽動(dòng)紙帶做自由落體運(yùn)動(dòng)，重物下落不同的高度時(shí)，重力做的功也不相同，由此可以取得不同的重力做功的數(shù)值． ②由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶可以求出物體下落不同高度時(shí)瞬時(shí)速度． ③研究重力做的功與物體獲得速度的關(guān)系． (2)操作方法： ①將電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使兩個(gè)限位孔在同一豎直平面內(nèi)且在同一豎直線上，以減小紙帶與限位孔間的摩擦，保證重力做的功就是外力對(duì)重物做的總功． ②紙帶穿過限位孔，打開開關(guān)，放手讓重物自由下落，打出紙帶． ③取點(diǎn)跡清楚的紙帶，用直尺測量第一個(gè)點(diǎn)到其他各點(diǎn)的距離：h1、h2、h3、…、hn，計(jì)算重物下落不同的高度時(shí)重力做的功：W1

16、＝mgh1，W2＝mgh2、W3＝mgh3、……、Wn＝mghn． ④運(yùn)用時(shí)間中點(diǎn)的即時(shí)速度等于這一過程的平均速度，測出重物在下落不同高度時(shí)瞬即時(shí)速度v1、v2、v3、…、vn． (3)探究功與速度的關(guān)系： ①規(guī)定適當(dāng)?shù)臉?biāo)度，建立坐標(biāo)系，描出一系列的點(diǎn)：(v1，W1)、(v2，W2)、…、(vn，Wn)． ②用平滑的曲線連接各點(diǎn)，得到一條曲線，研究規(guī)律． ③如果從曲線中難以發(fā)現(xiàn)功與速度的關(guān)系．變換坐標(biāo)．例如取v2、v3或?yàn)闄M坐標(biāo)，再描點(diǎn)連線進(jìn)行研究． 8. 解析：在探究功與速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，我們首先要驗(yàn)證功W與速度v變化的關(guān)系，但不是正比的關(guān)系，而v2的變化即與功是成正比的． (1)將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近后，需先接通電源，再釋放小車，讓其拖動(dòng)紙帶．待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)后，關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源． (2)在驗(yàn)證C點(diǎn)時(shí)，從紙帶上可知C點(diǎn)的速度就是BD的平均速度，．