高中物理最新最全动能定理高考模拟专题附有详细解析.docx

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高中物理最新最全动能定理高考模拟专题附有详细解析.docx

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高中物理最新最全动能定理高考模拟专题附有详细解析

高中物理最新最全动能定理高考模拟专题

一．选择题（共20小题）

1．（2015春•合肥校级期末）如图，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的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道，质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小，用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，则（　　）

A．

mgR，质点恰好可以到达Q点

B．

W＞

mgR，质点不能到达Q点

C．

mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离

D．

W＜

mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离

2．（2015•海南）如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g．质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（　　）

A．

mgR

B．

mgR

C．

mgR

D．

mgR

3．（2015•福建）如图，在竖直平面内，滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上．若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用的时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则（　　）

A．

t1＜t2

B．

t1=t2

C．

t1＞t2

D．

无法比较t1、t2的大小

4．（2015•株洲校级模拟）水平地面上的物块，在水平恒力F的作用下由静止开始运动一段距离s，物块所受摩擦力的大小为f，则物块在该过程中动能的增加量为（　　）

A．

B．

C．

（F﹣f）s

D．

（F+f）s

5．（2015•廉江市校级模拟）如图所示，两个质量相同的物体a和b处于同一高度，a自由下落，b沿固定光滑斜面由静止开始下滑，不计空气阻力．两物体到达地面时，下列表述正确的是（　　）

A．

a的速率大

B．

b的速率大

C．

动能相同

D．

速度方向相同

6．（2015•宿迁模拟）如图，一质量为1kg的小球静止在一竖直放置的轻弹簧上，弹簧劲度系数k=50N/m，现用一竖直向下的F=5N的恒力作用在小球上，当小球向下运动到最大速度时撤去F，则小球再回到初始位置时的速度大小为（弹簧一直处于弹性限度内）（　　）

A．

1m/s

B．

2m/s

C．

m/s

D．

m/s

7．（2015•海南）放在光滑水平面上的物体，仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动，若这两个力分别做了6J和8J的功，则该物体的动能增加了（　　）

A．

48J

B．

14J

C．

10J

D．

8．（2015•廉江市校级模拟）质量不同而具有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平面上滑行到停止，则（　　）

A．

质量大的滑行的距离小

B．

质量大的滑行的加速度小

C．

质量大的滑行的时间短

D．

它们克服阻力做的功一样多

9．（2015•廉江市校级模拟）一个30kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s．取g=10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是（　　）

A．

合外力做功60J

B．

阻力做功600J

C．

重力做功600J

D．

支持力做功60J

10．（2015春•呼伦贝尔校级月考）物体在合外力作用下作直线运动的v﹣t图象如图所示．下列表述正确的是（　　）

A．

在0～2s内，合外力做正功

B．

在2～4s内，合外力不做功

C．

在0～2s内，合外力做负功

D．

在0～6s内，合外力总是做正功

11．（2015•赣州校级模拟）在空中某一位置，以大小v0的速度水平抛出一质量为m的物体，经时间t物体下落一段距离后，其速度大小仍为v0，但方向与初速度相反，如图所示，则下列说法中错误的是（不考虑空气阻力）（　　）

A．

风力对物体做功为零

B．

风力对物体做负功

C．

物体机械能减少

D．

物体的速度变化为2v0

12．（2013•湖北二模）如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态，现有一个质量为m的木块A在B的左端以初速度V0开始向右滑动，已知M＞m，用①和②分别表示木块A和木板B的图象，在木块A从B的左端滑到右端的过程中，下面关于速度v随时间t、动能EK随位移S的变化图象，其中可能正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

13．（2012•盐亭县校级模拟）NBA篮球赛非常精彩，吸引了众多观众．经常有这样的场面：

在临终场0.1s的时候，运动员把球投出且准确命中，获得比赛的胜利．如果运动员投篮过程中对篮球做功为W，出手高度为h1，篮筐距地面高度为h2，篮球的质量为m，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能为（　　）

A．

W+mgh1﹣mgh2

B．

W+mgh2﹣mgh1

C．

mgh1+mgh2﹣W

D．

mgh2﹣mgh1﹣W

14．（2013•南安市校级一模）如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底．然后两个滚轮再将夯杆压紧，夯杆被提上来，如此周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程）．已知两个滚轮边缘的线速度恒为v，夯杆质量m，则下列说法正确的是（　　）

A．

夯杆被提上来的过程中滚轮先对它施加向上的滑动摩擦力，后不对它施力

B．

增加滚轮匀速转动的角速度或增加滚轮对杆的正压力可减小提杠的时间

C．

滚轮对夯杆做的功等于夯杆动能的增量

D．

一次提杆过程系统共产生热量

；

15．（2012•下陆区校级模拟）已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动．某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块（如图甲所示），以此时为t=0时刻纪录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系，如图乙所示（图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小v1＞v2）．已知传送带的速度保持不变（g取10m/s2），则（　　）

A．

0～t1内，物块对传送带做正功

B．

物块与传送带间的动摩擦因数为μ，μ＜tanθ

C．

0～t2内，传送带对物块做功为W=

﹣

D．

系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小

16．（2012•淄博二模）如图所示，在倾角为θ的斜面上，轻质弹簧一与斜面底端固定，另一端与质量为M的平板A连接，一个质量为m的物体B靠在平板的右测，A、B与斜面的动摩擦因数均为μ．开始时用手按住物体B使弹簧处于压缩状态，现放手，使A和B一起沿斜面向上运动距离L时，A和B达到最大速度v．则以下说法正确的是（　　）

A．

A和B达到最大速度v时，弹簧是自然长度

B．

若运动过程中A和B能够分离，则A和B恰好分离时，二者加速度大小均为g（sinθ+μcosθ）

C．

从释放到A和B达到最大速度v的过程中．弹簧对A所做的功等于

Mv2+MgLsinθ+μMgLcosθ

D．

从释放到A和B达到最大速度v的过程中，B受到的合力对它做的功等于

mv2

17．（2012•镜湖区校级四模）质量为m的物块在平行于斜面的力F作用下，从固定斜面的底端A由静止开始沿斜面上滑，经B点时速率为v，此时撤去F，物块滑回斜面底端时速率也为v，斜面倾角为θ，A、B间距离为x，则（　　）

A．

整个过程中重力做功为mgxsinθ

B．

整个过程中物块克服摩擦力做功为Fx

C．

上滑过程中克服重力做功为

（Fx﹣

mv2）

D．

从撤去F到物块滑回斜面底端，摩擦力做功为﹣mgxsinθ

18．（2012•潮安县校级模拟）如图，两个质量相同的小球P和Q．P球挂在一根长为L的细细上，Q球挂在橡皮绳上，现把两球拉到水平位置，并使橡皮绳刚好保持原长，当两球能过最低点时．橡皮绳的长度恰好也为L，则（　　）

A．

重力对两球做的功相同

B．

在最低点P球速度大于Q球

C．

在最低点P球速度小于Q球

D．

最低点P、Q两球速度相等

19．（2011•泸州二模）如图所示，空间有与水平方向成θ角的匀强电场．一个质量为m的带电小球，用长L的绝缘细线悬挂于O点．当小球静止时，细线恰好处于水平位置．现用一个外力将小球沿圆弧轨道（图中的虚线）缓慢地拉到最低点，此过程小球的电荷量不变．则该外力做的功为（重力加速度为g）（　　）

A．

mgLcotθ

B．

mgLtanθ

C．

mgL﹣mgLcosθ

D．

20．（2011•广陵区校级模拟）如图所示有三个斜面a、b、c，底边分别为L、L、2L，高度分别为2h、h、h，同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同，这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端的三种情况相比较，下列说法正确的是（　　）

A．

物体损失的机械能△Ec=2△Eb=4△Ea

B．

物体运动的时间4ta=2tb=tc

C．

物体到达底端的动能Eka=2Ekb=2Ekc

D．

因摩擦产生的热量2Qa=2Qb=Qc

二．解答题（共10小题）

21．（2016•惠州模拟）AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，在下端B与水平直轨相切，如图所示．一可视为质点的小球自A点起由静止开始沿轨道下滑．已知圆轨道半径为R，小球的质量为m，小球与水平直轨的滑动摩擦因素为µ，最终小球在C点处停住（不计空气阻力）．求：

（1）小球下滑到B点时速度的大小；

（2）小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时，所受轨道支持力FB、FC各是多大？

（3）BC之间的距离．

22．（2016•南康区校级一模）半径R=0.3m的圆环固定在竖直平面内，O为圆心，A、C是圆环的竖直直径．一个质量m=0.3kg的小球套在圆环上，若小球从图示的位置B点由静止开始下滑，已知小球到达C点时的速度vC=2m/s，g取10m/s2，求：

（1）小球经过C点时对环的压力的大小．

（2）小球从B到C的过程中，摩擦力对小球做的功．

23．（2015•天津）某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图，皮带在电动机的带动下保持v=1m/s的恒定速度向右运动，现将一质量为m=2kg的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5．设皮带足够长，取g=10m/s2，在邮件与皮带发生相对滑动过程中，求：

（1）邮件滑动的时间t；

（2）邮件对地的位移大小x；

（3）邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W．

24．（2015•洛阳校级模拟）一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的坡面呈抛物线形状．此队员从山沟的竖直一侧，以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面．如图所示，以沟底的O点为原点建立坐标系Oxy．已知，山沟竖直一侧的高度为2h，坡面的抛物线方程为y=

x2，探险队员的质量为m．人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g．

（1）求此人落到坡面时的动能；

（2）此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小？

动能的最小值为多少？

25．（2015•浙江）如图所示，用一块长L1=1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面，桌子高H=0.8m，长L2=1.5m，斜面与水平桌面的倾角θ可在0～60°间调节后固定，将质量m=0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05，物块与桌面间的动摩擦因数为μ2，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失（重力加速度取g=10m/s2，最大静止摩擦力等于滑动摩擦力）

（1）求θ角增大到多少时，物块能从斜面开始下滑（用正切值表示）

（2）当θ角增大到37°时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数μ2（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（3）继续增大θ角，发现θ=53°时物块落地点与墙面的距离最大，求此最大距离x．

26．（2012•中山模拟）光滑的

圆弧轨道固定在竖直平面内，与水平轨道CE连接．水平轨道的CD段光滑、DE段粗糙．一根轻质弹簧一端固定在C处的竖直面上，另一端与质量为2m的物块b刚好在D点接触（不连接），弹簧处于自然长度．将质量为m的物块a从顶端F点静止释放后，沿圆弧轨道下滑．物块a与物块b第一次碰撞后一起向左压缩弹簧．已知圆弧轨道半径为r，

=l，物块a、b与DE段水平轨道的动摩擦因数分别为μ1=0.2和μ2=0.4，重力加速度为g．物块a、b均可视为质点．求：

（1）物块a第一次经过E点时的速度是多少？

（2）试讨论l取何值时，a、b能且只能发生一次碰撞？

27．（2012•双桥区校级模拟）如图所示，空间存在着电场强度为E=2.5×102N/C、方向竖直向上的匀强电场，一长为L=0.5m的绝缘细线，一端固定在O点，一端拴着质量m=0.5kg、电荷量q=4×10﹣2C的小球．现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，则小球能运动到最高点．不计阻力．取g=10m/s2．求：

（1）小球的电性．

（2）细线在最高点受到的拉力．

（3）若小球刚好运动到最高点时细线断裂，则细线断裂后小球继续运动到与O点水平方向距离为细线的长度L时，小球距O点的高度．

28．（2012•海珠区二模）（学有余力同学做，不计入总分）如图所示，设AB段是距水平传送带装置高为H=1.25m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=5m，与货物包的摩擦系数为μ=0.4，顺时针转动的速度为V=3m/s．设质量为m=1kg的小物块由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．小物块随传送带运动到C点后水平抛出，恰好无碰撞的沿圆弧切线从D点进入竖直光滑圆孤轨道下滑．D、E为圆弧的两端点，其连线水平．已知圆弧半径R2=1.0m圆弧对应圆心角θ=106°，O为轨道的最低点．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）试求：

（1）小物块在B点的速度．

（2）小物块在水平传送带BC上的运动时间．

（3）水平传送带上表面距地面的高度．

（4）小物块经过O点时对轨道的压力．

29．（2012•东城区模拟）如图所示，光滑水平面上静止放置着一辆平板车A．车上有两个小滑块B和C（都可视为质点），B与车板之间的动摩擦因数为μ，而C与车板之间的动摩擦因数为2μ，开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度v0相向滑行．经过一段时间，C、A的速度达到相等，此时C和B恰好发生碰撞．已知C和B发生碰撞时两者的速度立刻互换，A、B、C三者的质量都相等，重力加速度为g．设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力．

（1）求开始运动到C、A的速度达到相等时的时间；

（2）求平板车平板总长度；

（3）已知滑块C最后没有脱离平板，求滑块C最后与车达到相对静止时处于平板上的位置．

30．（2012•盐亭县校级模拟）如图所示，一弹簧在倾角为θ的斜面上，下端固定，上端连接质量为m的滑块A，用一锁定K将A锁定在斜面上，并使弹簧刚好处于原长．在A点之下段斜面光滑，在A点之上段斜面粗糙．现将质量也为m的物块B从距离A为L的P点以某一初速度滑下，当B刚要与A相碰瞬间锁定K立即自动解开，使B与A相碰（相碰时间极短），并使A、B以共同的速度压缩弹簧（A、B互不粘连），然后B又刚好被反弹回P点而速度减为零．B物块与粗糙段摩擦因数为μ．求B物原来的初速度大小．

参考答案与试题解析（部分展示）

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一．选择题（共20小题）

A．

mgR，质点恰好可以到达Q点

B．

W＞

mgR，质点不能到达Q点

C．

mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离

D．

W＜

mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离

考点：

专题：

动能定理的应用专题．

分析：

对N点运用牛顿第二定律，结合压力的大小求出N点的速度大小，对开始下落到N点的过程运用动能定理求出克服摩擦力做功的大小．抓住NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功，根据动能定理分析Q点的速度大小，从而判断能否到达Q点．

解答：

解：

在N点，根据牛顿第二定律有：

，解得

，

对质点从下落到N点的过程运用动能定理得，

，解得W=

．

在NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功，

对NQ段运用动能定理得，

，

因为

，可知vQ＞0，所以质点到达Q点后，继续上升一段距离．故C正确，A、B、D错误．

故选：

C．

点评：

本题考查了动能定理和牛顿第二定律的综合运用，知道在最低点，靠重力和支持力的合力提供向心力，通过牛顿第二定律求出N点的速度是关键．注意在NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功．

A．

mgR

B．

mgR

C．

mgR

D．

mgR

考点：

专题：

动能定理的应用专题．

分析：

质点经过Q点时，由重力和轨道的支持力提供向心力，由牛顿运动定律求出质点经过Q点的速度，再由动能定理求解克服摩擦力所做的功．

解答：

解：

质点经过Q点时，由重力和轨道的支持力提供向心力，由牛顿第二定律得：

N﹣mg=m

由题有：

N=2mg

可得：

vQ=

质点自P滑到Q的过程中，由动能定理得：

mgR﹣Wf=

得克服摩擦力所做的功为Wf=

mgR

故选：

C．

点评：

本题考查动能定理的应用及向心力公式，要注意正确受力分析，明确指向圆心的合力提供圆周运动的向心力，知道动能定理是求解变力做功常用的方法．

A．

t1＜t2

B．

t1=t2

C．

t1＞t2

D．

无法比较t1、t2的大小

考点：

分析：

滑块做圆周运动，根据牛顿第二定律判断滑块受到的支持力大小关系，然后判断摩擦力大小关系，再比较滑块的运动时间．

解答：

解：

在AB段，由牛顿第二定律得：

mg﹣F=m

，滑块受到的支持力：

F=mg﹣m

，则速度v越大，滑块受支持力F越小，摩擦力f=μF就越小，

在BC段，由牛顿第二定律得：

F﹣mg=m

，滑块受到的支持力：

F=mg+m

，则速度v越大，滑块受支持力F越大，摩擦力f就越大，

由题意知从A运动到C相比从C到A，在AB段速度较大，在BC段速度较小，所以从A到C运动过程受摩擦力较小，用时短，故A正确，BCD错误；

故选：

A．

点评：

本题考查了比较滑块运动时间关系，分析清楚滑块的运动过程、应用牛顿第二定律与摩擦力公式即可正确解题．

A．

B．

C．

（F﹣f）s

D．

（F+f）s

考点：

专题：

动能定理的应用专题．

分析：

物块在该过程中，恒力做功为Fs，摩擦力做功为﹣fs，没有其他力做功，根据动能定理求解动能的增加量．

解答：

解：

由题意分析得知，物块在该过程中，恒力做功为Fs，摩擦力做功为﹣fs，没有其他力做功，总功为：

Fs﹣fs．

根据动能定理可知，动能的增加量等于外力对物体所做的总功，则知动能的增加量为：

Fs﹣fs=（F﹣f）s．

故选：

点评：

本题关键要理解并掌握动能定理，要注意总功等于各个力做功的代数和，而不是绝对值之和．

A．

a的速率大

B．

b的速率大

C．

动能相同

D．

速度方向相同

考点：

专题：

动能定理的应用专题．

分析：

根据动能定理比较到达地面时的速率和动能

解答：

解：

根据动能定理有：

mgh=

mv2﹣0

知：

高度相同，所以末动能相等．速度的大小相等，但方向不同．

故选：

点评：

解决本题的关键知道动能定理解题的优越性，不需要考虑速度的方向，也可以利用机械能守恒定律求解．

A．

1m/s

B．

2m/s

C．

m/s

D．

m/s

考点：

专题：

动能定理的应用专题．

分析：

在向下运动的过程中，F做正功，再恢复到原位置时，重力做功的和为零，根据动能定理求速度．

解答：

解：

当弹簧的弹力等于重力和F的合力时

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