2021高考物理一轮复习课练15动能和动能定理含解析新人教版
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课练15 动能和动能定理 1.(多选)如图所示,某人将质量为m的石块从距地面高h处斜向上方抛出,石块抛出时的速度大小为v0,由于空气阻力作用石块落地时的速度大小为v,方向竖直向下,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( ) A.石块刚抛出时重力的瞬时功率为mgv0 B.石块落地时重力的瞬时功率为mgv
C.石块在空中飞行过程中合外力做的功为12mv20-12mv2
D.石块在空中飞行过程中阻力做的功为12mv2-12mv20-mgh
2.如图所示,半径为R的水平转盘上叠放有两个小物块P和Q,P的上表面水平,P到转轴的距离为r.转盘的角速度从0开始缓缓增大,直至P恰好能与转盘发生相对滑动,此时Q受到P的摩擦力设为f,在此过程中P和Q相对静止,转盘对P做的功为W.已知P和Q的质
量均为m,P与转盘间的动摩擦因数为μ1,P与Q间的动摩擦因数为μ2,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列判断正确的是( ) A.f=μ2mg B.W=0 C.W=μ1mgr D.条件不足,W无法求出
3.(多选)如图所示,一小朋友做蹦床运动由高处自由落下.从该小朋友双脚接触蹦床开始至双脚到最低点的过程中,不考虑空气阻力,该小朋友( ) A.机械能守恒 B.速度先增大后减小 C.加速度先增大后减小 D.所受重力做的功小于其克服蹦床弹力做的功
4.(多选)如图所示,半径为r的半圆弧轨道ABC固定在竖直平面内,直径AC水平,一个质量为m的物块(可视为质点)从圆弧轨道A端正上方P点由静止释放,物块刚好从A点无碰撞地进入圆弧轨道并在A、B之间做匀速圆周运动,到B点时对轨道的压力大小等于物块重力的2倍,重力加速度为g,不计空气阻力,则( ) A.物块到达A点时速度大小为2gr
B.P、A间的高度差为r2
C.物块从A运动到B所用时间为12πrm D.物块从A运动到B克服摩擦力做功为mgr
5.(多选)今年2月,太原市首批纯电动公交车开始运营.在运营前的测试中,电动公交车在平直路面上行驶,某段时间内的v-t图象如图所示.在0~10 s内发动机和车内制动装置对车辆所做的总功为零,车辆与路面间的摩擦阻力恒定,空气阻力不计.已知公交车质量为13.5 t,g=10 m/s2,则( ) A.汽车在0~10 s内发生的位移为54 m B.汽车与路面的摩擦阻力为2 000 N
C.发动机在第1 s内的平均功率是第7 s内的30031倍
D.第6 s内汽车克服车内制动装置做的功是第10 s内的5313倍 6.(多选)如图所示,质量为M的电梯底板上放置一质量为m的物体,钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动,当上升高度为H时,速度达到v,不计空气阻力,重力加速度为g,则在这一过程中( )
A.物体所受合力做的功等于12mv2+mgH
B.底板对物体的支持力做的功等于mgH+12mv2 C.钢索的拉力做的功等于12Mv2+MgH D.钢索的拉力、电梯的重力及物体对底板的压力对电梯做的总功等于12Mv2
练高考小题 7.
[2019·全国卷Ⅱ,18](多选)从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和.取地面为重力势能零点,该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示.重力加速度取10 m/s2.由图中数据可得( ) A.物体的质量为2 kg B.h=0时,物体的速率为20 m/s C.h=2 m时,物体的动能Ek=40 J D.从地面至h=4 m,物体的动能减少100 J
8.[2018·全国卷Ⅱ,14]如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度.木箱获得的动能一定( ) 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 9.[2018·全国卷Ⅰ,18]如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R;bc是半径为R的四分之一圆弧,与ab相切于b点.一质量为m的小球,始终受到与重力大小
相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动.重力加速度大小为g.小球从a点开始运动到其轨迹最高点,机械能的增量为( ) A.2mgR B.4mgR C.5mgR D.6mgR 10.[2017·江苏卷,3]一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处.物块初动能为Ek0,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能Ek与位移x关系的图线是( )
A B
C D
练模拟小题 11.[2019·山东省潍坊模拟](多选) 如图所示,一根细绳的上端系在O点,下端系一重球B,放在粗糙的斜面体A上.现用水平推力F向右推斜面体使之在光滑水平面上向右匀速运动一段距离(细绳尚未到达平行于斜面的位置).在此过程中( ) A.B做匀速圆周运动 B.摩擦力对重球B做正功 C.水平推力F和重球B对A做的功的大小相等 D.A对重球B所做的功与重球B对A所做的功大小相等 12.[2019·河南省商丘九校联考](多选)已知一足够长的传送带与水平面间的夹角为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a所示),以此时为t=0时刻记录了小物块在传送带上运动的速度随时间的变化关系,如图b所示(图中取沿传送带向上的运动方向为正方向,其中|v1|>|v2|),已知传送带的速度保持不变,则下列判断正确的是( )
A.0~t1内,物块对传送带一直做负功 B.物块与传送带间的动摩擦因数μ>tan θ
C.0~t2内,传送带对物块做的功为12mv22-12mv21 D.系统产生的热量一定比物块动能的减少量大 13.[2019·福建省福州市八县(市)联考](多选)如图所示,在距水平地面高为0.4 m处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P点固定一光滑定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右侧,杆上套有一质量m=2 kg的滑块A.半径R=0.3 m的光滑半圆形细轨道竖直固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量也为m=2 kg的小球B.用一条不可伸长的柔软轻细绳,通过定滑轮将A、B连接起来.杆和半圆形轨道在同一竖直面内,A、B均可看成质点,且不计滑轮大小的影响.现给滑块A一个水平向右的恒力F=50 N(取g=10 m/s2).则( ) A.把小球B从地面拉到P点的正下方C处时力F做的功为20 J B.小球B运动到P点正下方C处时的速度为0 C.小球B被拉到与滑块A速度大小相等时,离地面高度为0.225 m D.把小球B从地面拉到P的正下方C处时,小球B的机械能增加了20 J 14.
[2019·安徽省四校模拟]一质点在0~15 s内竖直向上运动,其加速度-时间图象如图所示,若取竖直向下为正,g取10 m/s2,则下列说法正确的是( ) A.质点的机械能不断增加 B.在0~5 s内质点的动能增加 C.在10~15 s内质点的机械能一直增加 D.在t=15 s时质点的机械能大于t=5 s时质点的机械能 15.[2019·江西省南昌调研](多选)如图所示,一小球(可视为质点)从H=12 m高处,由静止开始沿光滑弯曲轨道AB进入半径R=4 m的竖直圆环内侧,且与圆环的动摩擦因数处处相等,当到达圆环顶点C时,刚好对轨道压力为零;然后沿CB圆弧滑下,进入光滑弧形轨道BD,到达高度为h的D点时速度为零,则h的值可能为( )
A.10 m B.9.5 m C.8.5 m D.8 m 16.[2019·四川五校联考]如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长.圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,AC=h,此为过程Ⅰ;若圆环在C处获得一竖直向上的速度v,则恰好能回到A处,此为过程Ⅱ.已知弹簧始终在弹性范围内,重力加速度为g,则圆环( ) A.在过程Ⅰ中,加速度一直减小
B.在过程Ⅱ中,克服摩擦力做的功为12mv2
C.在C处,弹簧的弹性势能为14mv2-mgh D.在过程Ⅰ、过程Ⅱ中克服摩擦力做功相同
———[综合测评 提能力]——— 一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1.[2019·浙江模拟]如图所示,足球从草皮上的①位置被踢出后落在草皮上③位置,空中到达的最高点为②位置,则( ) A.②位置足球动能等于0 B.①位置到③位置过程只有重力做功 C.①位置到②位置的过程足球的动能全部转化为重力势能 D.②位置到③位置过程足球动能的变化量等于合力做的功 2.[2020·河北省定州中学模拟]一个人站在高为H的平台上,以一定的初速度将一质量为m的小球抛出.测出落地时小球的速度大小为v,不计空气阻力,重力加速度大小为g,人对小球做的功W及小球被抛出时的初速度大小v0分别为( )
A.W=12mv2-mgH,v0=v2-2gH
B.W=12mv2,v0=2gH C.W=mgH,v0=v2+2gH D.W=12mv2+mgH,v0=2gH 3.[2019·全国卷Ⅲ]从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用,距地面高度h在3 m以内时,物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示.重力加速度取10 m/s2.该物体的质量为( ) A.2 kg B.1.5 kg C.1 kg D.0.5 kg 4.如图所示,第一次将质量为m的物块放在水平面上的P点,给其一定的初速度使其滑向Q点;第二次将质量为2m的物块B放在P点,并给其施加向右的水平拉力,使物块B从静止开始向Q点运动,结果物块A运动到Q点的动能与物块B运动到PQ中点时的动能相同,物块B从P点运动到PQ中点时,拉力做功为W,两物块与水平面间的动摩擦因数相同,则物块A的初速度大小为( )
A.Wm B. 2Wm C. 3Wm D.2Wm 5.
[预测新题]如图所示,竖直平面内放一直角杆MON,OM水平,ON竖直且光滑,用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在OM和ON杆上,B球的质量为2 kg,在作用于A球上的水平力F的作用下,A、B两球均处于静止状态,此时A球距O点的距离为xA=0.3 m,B球距O点的距离xB=0.4 m,改变水平力F的大小,使A球向右加速运动,已知A球向右运动0.1 m时的速度大小为3 m/s,则在此过程中绳的拉力对B球所做的功为(取g=10 m/s2)( )