訓練八 動能定理在多過程問題中的應用-備戰(zhàn)2024年高考物理一輪復習專題復習與訓練原卷版

訓練八動能定理在多過程問題中的應用題型一動能定理在多過程問題中的應用例1圖中ABCD是一條長軌道，其中AB段是傾角為θ的斜面，CD段是水平的，長為s，BC段是與AB段和CD段都相切的一小段圓弧，其長度可以忽視不計．一質(zhì)量為m的小滑塊在A點由靜止釋放，沿軌道滑下，最終停在D點，A點和D點的位置如圖所示，現(xiàn)用一沿軌道方向的力推滑塊，使它緩緩地由D點回到A點，設滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則推力對滑塊做的功等于()A．mgh B．2mghC．μmg(s＋eq\f(h,sinθ)) D．μmg(s＋hcosθ)變式訓練1(多選)(2021·全國甲卷·20)一質(zhì)量為m的物體自傾角為α的固定斜面底端沿斜面對上滑動．該物體開頭滑動時的動能為Ek，向上滑動一段距離后速度減小為零，此后物體向下滑動，到達斜面底端時動能為eq\f(Ek,5).已知sinα＝0.6，重力加速度大小為g.則()A．物體向上滑動的距離為eq\f(Ek,2mg)B．物體向下滑動時的加速度大小為eq\f(g,5)C．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)等于0.5D．物體向上滑動所用的時間比向下滑動的時間長變式訓練2(2023·廣東惠州市調(diào)研)光滑斜面與長度為L＝0.5m粗糙水平地面平滑相連，質(zhì)量為m＝1kg的小球(可視為質(zhì)點)從斜面上距離地面高H處由靜止釋放，經(jīng)A點進入與水平地面平滑連接的光滑圓形軌道(A點為軌道最低點)，恰好能到達圓形軌道的最高點B點．已知小球與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，圓形軌道半徑R＝0.1m，取重力加速度g＝10m/s2，求：(1)小球在B點的速度大??；(2)小球在A點時，其對圓形軌道的壓力大??；(3)小球的釋放點離水平地面的高度H.題型二動能定理在往復運動問題中的應用例2如圖所示，固定斜面的傾角為θ，質(zhì)量為m的滑塊從距擋板P的距離為x0處以初速度v0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，滑塊所受摩擦力小于重力沿斜面對下的分力．若滑塊每次與擋板相碰均無機械能損失，重力加速度為g，則滑塊經(jīng)過的總路程是()A.eq\f(1,μ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v02,2gcosθ)＋x0tanθ))B.eq\f(1,μ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v02,2gsinθ)＋x0tanθ))C.eq\f(2,μ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v02,2gcosθ)＋x0tanθ))D.eq\f(1,μ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v02,2gcosθ)＋\f(x0,tanθ)))變式訓練3(2022·浙江1月選考·20)如圖所示，處于豎直平面內(nèi)的一探究裝置，由傾角α＝37°的光滑直軌道AB、圓心為O1的半圓形光滑軌道BCD、圓心為O2的半圓形光滑細圓管軌道DEF、傾角也為37°的粗糙直軌道FG組成，B、D和F為軌道間的相切點，彈性板垂直軌道固定在G點(與B點等高)，B、O1、D、O2和F點處于同始終線上．已知可視為質(zhì)點的滑塊質(zhì)量m＝0.1kg，軌道BCD和DEF的半徑R＝0.15m，軌道AB長度lAB＝3m，滑塊與軌道FG間的動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(7,8)，滑塊與彈性板作用后，以等大速度彈回，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.滑塊開頭時均從軌道AB上某點靜止釋放．(1)若釋放點距B點的長度l＝0.7m，求滑塊到最低點C時軌道對其支持力FN的大??；(2)設釋放點距B點的長度為lx，求滑塊第一次經(jīng)F點時的速度v與lx之間的關系式；(3)若滑塊最終靜止在軌道FG的中點，求釋放點距B點長度lx的值．強基固本練1.如圖所示，ABCD是一個盆式容器，盆內(nèi)側壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，BC水平，其長度d＝0.50m，盆邊緣的高度為h＝0.30m．在A處放一個質(zhì)量為m的小物塊并讓其由靜止下滑．已知盆內(nèi)側壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.1.小物塊在盆內(nèi)來回滑動，最終停下來，則停止的地點到B的距離為()A．0.50m B．0.25mC．0.10m D．02.如圖所示，一物體由固定斜面上的A點以初速度v0下滑到底端B，它與擋板發(fā)生無動能損失的碰撞后又滑回到A點，其速度恰好為零．設A、B兩點高度差為h，重力加速度為g，則它與擋板碰前瞬間的速度大小為()A.eq\r(2gh＋\f(v02,4)) B.eq\r(2gh)C.eq\r(2gh＋\f(v02,2)) D.eq\r(2gh＋v02)3.如圖所示，兩傾角均為θ的光滑斜面對接后固定在水平地面上，O點為斜面的最低點．一個小物塊從右側斜面上高為H處由靜止滑下，在兩個斜面上做往復運動．小物塊每次通過O點時都會有動能損失，損失的動能為小物塊當次到達O點時動能的5%.小物塊從開頭下滑到停止的過程中運動的總路程為()A.eq\f(49H,sinθ)B.eq\f(39H,sinθ)C.eq\f(29H,sinθ)D.eq\f(20H,sinθ)4.(多選)(2023·江蘇省啟東中學模擬)如圖所示，直桿AB與水平面成α角固定，在桿上套一質(zhì)量為m的小滑塊，桿底端B點處有一彈性擋板，桿與板面垂直，滑塊與擋板碰撞后將以原速率返回．現(xiàn)將滑塊拉到A點由靜止釋放，與擋板第一次碰撞后恰好能上升到AB的中點，設重力加速度為g，由此可以確定()A．滑塊下滑和上滑過程加速度大小a1、a2B．滑塊第1次與擋板碰撞前的速度v1C．滑塊與桿之間的動摩擦因數(shù)μD．滑塊第k次與擋板碰撞到第k＋1次與擋板碰撞的時間間隔Δt5.(2023·河北張家口市高三檢測)如圖所示，傾角為θ＝37°的足夠長光滑固定斜面AB與長LBC＝2m的粗糙水平面BC用一小段光滑圓弧(長度不計，未畫出)平滑連接，半徑R＝1.5m的光滑圓弧軌道CD與水平面相切于C點，OD與水平方向的夾角也為θ＝37°.質(zhì)量為m的小滑塊從斜面上距B點L0＝2m的位置由靜止開頭下滑，恰好運動到C點．已知重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求小滑塊與粗糙水平面BC間的動摩擦因數(shù)μ；(2)轉(zhuǎn)變小滑塊從斜面上開頭釋放的位置，使小滑塊能夠通過D點，求小滑塊的釋放位置與B點的最小距離．6．(2021·全國乙卷·24)一籃球質(zhì)量為m＝0.60kg，一運動員使其從距地面高度為h1＝1.8m處由靜止自由落下，反彈高度為h2＝1.2m．若使籃球從距地面h3＝1.5m的高度由靜止下落，并在開頭下落的同時向下拍球、球落地后反彈的高度也為1.5m．假設運動員拍球時對球的作用力為恒力，作用時間為t＝0.20s；該籃球每次與地面碰撞前后的動能的比值不變．重力加速度大小取g＝10m/s2，不計空氣阻力．求：(1)運動員拍球過程中對籃球所做的功；(2)運動員拍球時對籃球的作用力的大?。?.如圖所示，讓擺球從圖中的C位置由靜止開頭擺下，擺到最低點D處，擺線剛好被拉斷，小球在粗糙的水平面上由D點向右做勻減速運動，到達A孔進入半徑R＝0.3m的固定在水平面上豎直放置的光滑