2021年高考物理二轮专题辅导与训练：高效演练--3.5第5讲--动能定理.docx

温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调整合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。高 效 演 练1. (2022杭州模拟)如图所示，将质量为m的小球以速度v0由地面竖直向上抛出。小球落回地面时，其速度大小为v0。设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变，则空气阻力的大小等于()A.mgB.mgC.mgD.mg【解析】选D。对小球向上运动的过程，由动能定理得，-(mg+f)H=0-m，对小球向下运动的过程，由动能定理得，(mg-f)H=m，联立解得f=mg，选项D正确。2.(2022嘉兴模拟)质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，此后小球连续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是()A.mgRB.mgRC.mgRD.mgR【解析】选C。小球通过最低点时，绳的张力为F=7mg，由牛顿其次定律得F-mg=，小球恰好过最高点，绳子拉力为零，由牛顿其次定律得mg=，小球由最低点运动到最高点的过程中，由动能定理得-2mgR+Wf=m-m，由以上各式可得Wf=-mgR，所以小球克服空气阻力所做的功为mgR，故C正确，A、B、D错误。【加固训练】如图所示，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中(容器固定)由静止开头自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为FN。重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为()A.R(FN-3mg)B.R(3mg-FN)C.R(FN-mg)D.R(FN-2mg)【解析】选A。质点到达最低点B时，它对容器的正压力为FN，依据牛顿定律有FN-mg=m，依据动能定理，质点自A滑到B的过程中有Wf+mgR=mv2，故摩擦力对其所做的功Wf=RFN-mgR，故A正确。3.a、b为紧靠着的、且两边固定的两张相同薄纸，如图所示。一个质量为1kg的小球从距纸面高为60cm的地方自由下落，恰能穿破两张纸。若将a纸的位置上升，b纸的位置不变，在相同条件下要使小球仍能穿破两张纸，则a纸距离b纸不超过()A.15 cmB.20 cmC.30 cmD.60 cm【解析】选C。小球穿过两张纸时，由动能定理得mgh-2W=0，将a纸向上移，若恰能穿过第一张纸，则mgh-W=0，解得下落的高度h=h，因此两张纸的距离不能超过h=30cm，C正确。4.如图所示，在竖直平面内有一“V”形槽，其底部BC是一段圆弧，两侧都与光滑斜槽分别相切，相切处B、C位于同一水平面上。一小物体从右侧斜槽上距BC平面高度为2h的A处由静止开头下滑，经圆弧槽再滑上左侧斜槽，最高能到达距BC面高度为h的D点，接着小物体再向下滑回，若不考虑空气阻力，则()A.小物体恰好滑回到B处时速度为零B.小物体尚未滑回到B处时速度已变为零C.小物体能滑回到B处之上，但最高点要比D点低D.小物体最终确定会停止在圆弧形槽的最低点【解析】选C。小物体由A至D过程经过圆弧上各处的速度大于由D至B过程经过圆弧上同一处的速度，故小物体在圆弧上同一处对圆弧的压力由A至D过程大于由D至B过程，因此摩擦力做的功由A至D过程多，即WfWf；由动能定理得，由A至D过程mg(2h-h)-Wf=0，由D至B过程mgh-Wf=m-0，解得vB0，小物体能滑回B处之上，由于摩擦力做功，最高点要比D点低，选项C正确，选项A、B、D错误。5.(2022大兴区一模)如图所示，粗糙水平地面与半径为R=0.5m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上。质量为m=1kg的小物块在水平恒力F=15N的作用下，从A点由静止开头做匀加速直线运动，当小物块运动到B点时撤去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，已知A、B间的距离为3m，重力加速度g取10m/s2。求：(1)小物块运动到B点时的速度；(2)小物块离开D点后落到地面上的点与B点之间的距离；(3)小物块在水平面上从A运动到B的过程中克服摩擦力做的功。【解题指南】解答本题应留意以下三点：(1)小物块恰能通过D点说明小物块在D点只有重力供应向心力；(2)小物块离开D点做平抛运动；(3)小物块由A运动到B的过程和由B运动到D的过程可由动能定理列方程。【解析】(1)小物块恰能通过D点，在D点由牛顿其次定律得：mg=m小物块由B运动到D的过程由动能定理得：-mg2R=m-m解得：vB=5m/s(2)小物块经过D点后做平抛运动，则：水平方向：x=vDt竖直方向：2R=gt2解得：x=1m(3)小物块在水平面上由A运动到B的过程由动能定理得：FxAB-Wf=m解得：Wf=32.5J答案：(1)5m/s(2)1 m(3)32.5 J关闭Word文档返回原板块