高考物理精做16动能定理的应用大题精做新人教版116Word文件下载.docx

1、根据动能定理 解得【名师点睛】本题的重点的C恰好降落到地面时，B物体受力的临界状态的分析，此为解决第二问的关键，也是本题分析的难点。2（2017新课标全国卷）一质量为8.00104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。飞船在离地面高度1.60105 m处以7.50103 m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100 m/s时下落到地面。取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8 m/s2。（结果保留2位有效数字）（1）分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；（2）求飞船从离地面高度600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在

2、该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%。（1）（1）4.0108 J 2.41012 J （2）9.7108 J（2）飞船在高度h=600 m处的机械能为由功能原理得式中，W是飞船从高度600 m处至着地瞬间的过程中克服阻力所做的功。由式和题给数据得W=9.7108 J【名师点睛】本题主要考查机械能及动能定理，注意零势面的选择及第（2）问中要求的是克服阻力做功。3（2016天津卷）我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示，质量m=60 kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a=3.6 m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度vB=24

3、 m/s，A与B的竖直高度差H=48 m。为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧。助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5 m，运动员在B、C间运动时阻力做功W=1 530 J，取g=10 m/s2。（1）求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；（2）若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大。（1）144 N （2）12.5 m【名师点睛】此题是力学综合题，主要考查动能定理及牛顿第二定律的应用；解题的关键是搞清运动员运动的物理过程，分析其受力情况，然后选择合适的物理规律列出方程求解；注

4、意第（1）问中斜面的长度和倾角未知，需设出其中一个物理量。4（2016浙江卷）在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示。P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h。（1）若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；（2）求能被屏探测到的微粒的初速度范围；（3）若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系。（1）打在中点的微粒（2）打在B点的微粒；同理，打在A点的微粒初速度微粒初速度范围（3）由能量关系代入、式【名师点睛】此题是对平抛运动的考查；主要是掌握平抛运动的处理

5、方法，在水平方向是匀速运动，在竖直方向是自由落体运动；解题时注意找到临界点；此题难度不算大，意在考查学生对物理基本方法的掌握情况。5（2016上海卷）风洞是研究空气动力学的实验设备。如图，将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H=3.2 m处，杆上套一质量m=3 kg，可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力调节为F=15 N，方向水平向左。小球以初速度v0=8 m/s向右离开杆端，假设小球所受风力不变，取g=10m/s2。（1）小球落地所需时间和离开杆端的水平距离；（2）小球落地时的动能。（3）小球离开杆端后经过多少时间动能为78 J？（1）4.8 m （2）120 J （3）0.24 s（1）小球在

6、竖直方向做自由落体运动，运动时间为小球在水平方向做匀减速运动，加速度水平位移【名师点睛】首先分析出小球的运动情况，竖直方向自由落体运动，水平方向匀减速直线运动，根据运动情况计算小球运动时间和水平位移；通过动能定理计算小球落地动能；通过动能定理和运动学关系计算时间。6（2016新课标全国卷）如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直平面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF

7、=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为g。（取）（1）求P第一次运动到B点时速度的大小。（2）求P运动到点时弹簧的弹性势能。（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点。G点在C点左下方，与C点水平相距、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量。（1） （2） （3） （1）根据题意知，B、C之间的距离l为l=7R2R设P到达B点时的速度为vB，由动能定理得式中=37，联立式并由题给条件得（3）设改变后P的质量为m1。D点与G点的水平距离x1和竖直距离y1分别为式中，已应用了过C点的圆轨道半径与竖直方向

8、夹角仍为的事实。设P在D点的速度为vD，由D点运动到G点的时间为t。由平抛运动公式有x1=vDt联立式得设P在C点速度的大小为vC。在P由C运动到D的过程中机械能守恒，有P由E点运动到C点的过程中，同理，由动能定理有联立式得【名师点睛】本题主要考查了动能定理、平抛运动、弹性势能。此题要求熟练掌握平抛运动、动能定理、弹性势能等规律，包含知识点多、过程多，难度较大；解题时要仔细分析物理过程，挖掘题目的隐含条件，灵活选取物理公式列出方程解答；此题意在考查考生综合分析问题的能力。7（2015山东卷）如图甲所示，物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接。物块置于左侧滑轮正下方的表面

9、水平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为l。开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值。现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60o角，如图乙所示，此时传感装置的示数为初始值的1.25倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的0.6倍。不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g。（1）物块的质量；（2）从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力所做的功。（1）3m （2）0.1mgl（1）设物块质量为M，开始时，设压力传感器读数F0，则F0+mg=Mg当小球被抬高60角时，则对小球根据力的平行四边形法则可得：T=mgc

10、os 60此时对物块：1.25F0+T=Mg；解得：M=3m；F0=2mg（2）当小球摆到最低点时，对物块：0.6F0+T1=Mg对小球：对小球摆到最低点的过程，根据动能定理可知：，联立解得：Wf=0.1mgl8（2015浙江卷）如图所示，用一块长L1=1.0 m的木板在墙和桌面间架设斜面，桌面高H=0.8 m，长L2=15 m。斜面与水平桌面的倾角可在060间调节后固定。将质量m=0.2 kg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，物块与桌面间的动摩擦因数，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失。（重力加速度g取10 m/s2；最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（1）求角增大到多少时，

11、物块能从斜面开始下滑；（用正切值表示）（2）当增大到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；（已知sin 37=0.6，cos 37=0.8）（3）继续增大角，发现=53时物块落地点与墙面的距离最大，求此最大距离。（1）（2）（3）（3）由动能定理可得代入数据得v=1 m/s，t=0.4 sx1=0.4 m9（2015广东卷）如图所示，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的直轨道相切，半径R=0.5 m，物块A以v0=6 m/s的速度滑入圆轨道，滑过最高点Q，再沿圆轨道滑出后，与直轨道上P处静止的物块B碰撞，碰后粘在一起运动，P点左侧轨道光滑，右侧轨道呈

12、粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为L=0.1 m，物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为=0.1，A、B的质量均为m=1 kg（重力加速度g取10 m/s2；A、B视为质点，碰撞时间极短）。（1）求A滑过Q点时的速度大小v和受到的弹力大小F；（2）若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上，求k的数值；（3）求碰后AB滑至第n个（nk）光滑段上的速度vn与n的关系式。【答案】v=4 m/s F=22 N k=45 vn= m/s（其中n=1、2、3、44）（2）根据机械能守恒定律可知，物块A与物块B碰撞前瞬间的速度为v0，设碰后A、B瞬间一起运动的速度为v0，根据动量守恒定律有：mv0=2mv0v0=3

13、m/s设物块A与物块B整体在粗糙段上滑行的总路程为s，根据动能定理有：2mgs=0s=4.5 m所以物块A与物块B整体在粗糙段上滑行的总路程为每段粗糙直轨道长度的=45倍，即k=45（3）物块A与物块B整体在每段粗糙直轨道上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可知，其加速度为：a=g=1 m/s2由题意可知AB滑至第n个（nk）光滑段时，先前已经滑过n个粗糙段，根据匀变速直线运动速度位移关系式有：2naL=vn= m/s（其中n=1、2、3、10如图所示为S形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的，固定在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆连接而成的，圆半径比细管内径大得多，轨

14、道底端与水平地面相切，弹射装置将一个小球（可视为质点）从a点水平射向b点并进入轨道，经过轨道后从p点水平抛出，已知小球与地面ab段间的动摩擦因数=0.2，不计其他机械能损失，ab段长L=1.25 m，圆的半径R=0.1 m，小球质量m=0.01 kg，轨道质量为M=0.15 kg，g=10 m/s2，求：（1）若v0=5 m/s，小球从p点抛出后的水平射程；（2）若v0=5 m/s，小球经过轨道的最高点时，管道对小球作用力的大小和方向；（3）设小球进入轨道之前，轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力，当v0至少为多大时，轨道对地面的压力为零。（1）x=0.4 m （2）F=1.1 N，方向竖直向下 （3）v0=5 m/s【