2022-2024北京高三一模物理匯編：動(dòng)能和動(dòng)能定理

2022-2024北京高三一模物理匯編

動(dòng)能和動(dòng)能定理

一、單選題

1.（2024北京海淀高三一模）如圖所示，一根橡皮繩一端固定于天花板上，另一端連接一質(zhì)量為根的小球

（可視為質(zhì)點(diǎn)），小球靜止時(shí)位于。點(diǎn)?，F(xiàn)給小球一豎直向下的瞬時(shí)速度%，小球到達(dá)的最低點(diǎn)A與。點(diǎn)

之間的距離為X。已知橡皮繩中彈力的大小與其伸長(zhǎng)量的關(guān)系遵從胡克定律。不計(jì)橡皮繩的重力及空氣阻

力。小球運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)與地板或天花板碰撞。則下列說法正確的是（）

〃//〃

A.小球由。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)的過程中，天花板對(duì)橡皮繩所做的功為-gx+；相說］

B.小球由。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)的過程中，小球克服合外力做功為根gx+g機(jī)環(huán)

C.小球由。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)的過程中，小球的動(dòng)能一直減小

D.小球此后上升至最高點(diǎn)的位置與A點(diǎn)的間距一定等于2》

2.（2024北京石景山高三一模）如圖所示，輕桿的一端固定在通過。點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一小

球，輕桿繞。點(diǎn)在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中A點(diǎn)為最高點(diǎn)、C點(diǎn)為最低點(diǎn)，B點(diǎn)與

。點(diǎn)等高，下列說法正確的是（）

A.小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，所受桿的作用力一定豎直向下

B.小球經(jīng)過8點(diǎn)時(shí)，所受桿的作用力沿著80方向

C.從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，桿對(duì)小球的作用力不做功

D.從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，小球重力的功率先增大后減小

3.（2023北京海淀高三一模）如圖所示，輕桿的一端固定在通過。點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一小球，

輕桿繞。點(diǎn)在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中A點(diǎn)為最高點(diǎn)、C點(diǎn)為最低點(diǎn)，2點(diǎn)與。點(diǎn)

等高，下列說法正確的是（）

A

B\-------?0

\iy1

A.小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，所受桿的作用力一定豎直向下

B.小球經(jīng)過2點(diǎn)時(shí)，所受桿的作用力沿著3。方向

C.從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，小球重力的功率保持不變

D.從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，桿對(duì)小球的作用力做負(fù)功

4.（2023北京西城高三一模）如圖所示，將拱形橋面近似看作圓弧面，一輛汽車以恒定速率通過橋面

abc,其中°、。兩點(diǎn)高度相同，b點(diǎn)為橋面的最高點(diǎn).假設(shè)整個(gè)過程中汽車所受空氣阻力和摩擦阻力的大

小之和保持不變.下列說法正確的是（）

B.在6c段汽車對(duì)橋面的壓力逐漸增大

C.在曲段汽車的輸出功率逐漸增大

D.在仍段汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做功比兒段多

5.（2022北京密云高三一模）卡車裝載大型貨物時(shí)，常會(huì)在車尾搭一塊傾斜木板。如圖所示，工人用平行

于斜面的力將貨物沿斜面從底端勻速推到頂端。已知貨物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變。下列說法正確的是

B.斜面越短，推力越大

C.斜面越長(zhǎng)，工人做功越多

D.斜面越短，工人做功越多

6.（2022北京東城高三一模）為了節(jié)能，商場(chǎng)的自動(dòng)扶梯在較長(zhǎng)時(shí)間無人乘行時(shí)會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)行。有人站

上去后，扶梯開始加速，然后勻速運(yùn)動(dòng)。如圖所示，下列說法正確的是（）

A.勻速下行過程中，人的動(dòng)能不變，扶梯對(duì)人不做功

B.加速下行過程中，扶梯對(duì)人的支持力大于人所受的重力

C.加速下行過程中，人受到的摩擦力方向水平向左

D.加速下行過程中，支持力對(duì)人做正功，摩擦力對(duì)人做負(fù)功

7.（2022北京石景山高三一模）抽油煙機(jī)可將廚房?jī)?nèi)產(chǎn)生的廢氣排出到室外，以保持室內(nèi)空氣清新。如圖

所示為常用的一種抽油煙機(jī)的示意圖。若使抽油煙機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)排出的氣體增加到原來的2倍，則抽油

煙機(jī)所提供的功率尸至少要提高到原來的（）

A.2倍B.4倍C.6倍D.8倍

二、多選題

8.（2023北京海淀高三一模）如圖所示，輕桿的一端固定在通過。點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一小球，

輕桿繞0點(diǎn)在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中A點(diǎn)為最高點(diǎn)、C點(diǎn)為最低點(diǎn)，8點(diǎn)與。點(diǎn)

等高，下列說法正確的是（）

A

A.小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，所受桿的作用力一定豎直向上

B.小球經(jīng)過6點(diǎn)時(shí)，其加速度的方向沿著80方向

C.從C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程，小球重力的功率保持不變

D.從C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程，桿對(duì)小球的作用力做正功

三、解答題

9.（2024北京房山高三一模）山地滑雪是人們喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)。滑雪坡由48和8c組成，AB是傾角

為45。的斜坡，8C是半徑為R=5m的圓弧面，圓弧面和斜坡相切于8,與水平面相切于C,如圖所示，

AC豎直高度歷=10m,豎直臺(tái)階CQ高度為/Z2=5m,臺(tái)階底端與水平面。E相連。運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備

總質(zhì)量為80kg,從A點(diǎn)由靜止滑下，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度大小為14m/s。通過C點(diǎn)后落到水平面上，不計(jì)空氣

阻力，g取10m/s2。求：

（1）運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)受到的支持力大小N。

（2）運(yùn)動(dòng)員在。E上的落點(diǎn)距。點(diǎn)的距離X。

（3）從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，摩擦力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功W。

10.（2024北京西城高三一模）兒童滑梯可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型?；菹禄瑓^(qū)的長(zhǎng)L=4m,傾角

a=37°。一個(gè)質(zhì)量〃z=20kg的兒童從滑梯頂部A點(diǎn)由靜止滑下，最后停在水平緩沖區(qū)上。若兒童與

AB,8c部分的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,兒童經(jīng)過兩段連接處速度的大小不變。sin37o=0.6,cos37o=0.8,取重力

加速度g=10m/s2。求：

（1）兒童運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)時(shí)速度的大小v；

（2）緩沖區(qū)8c部分的最小長(zhǎng)度x；

（3）整個(gè)過程中摩擦阻力對(duì)兒童做的功％。

A

11.（2023北京豐臺(tái)高三一模）如圖所示，一圓盤在水平面內(nèi)繞過圓盤中心的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是

2.0rad/s?盤面上距圓盤中心10cm的位置有一個(gè)質(zhì)量為01kg的小物體隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小物體

與圓盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=。4,兩者之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s2。

求：

（1）小物體隨圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需向心力的大小尸；

（2）要使小物體在圓盤上不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，圓盤角速度的最大值%;

（3）若圓盤由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，逐漸增大圓盤的角速度，小物體從圓盤的邊緣飛出，經(jīng)過0.4s落地，落地點(diǎn)

距飛出點(diǎn)在地面投影點(diǎn)的距離為40cm。在此過程中，摩擦力對(duì)小物體所做的功W。

12.（2023北京平谷高三一模）一籃球質(zhì)量加=0.50kg,一運(yùn)動(dòng)員將其從距地面高度4=1.25m處以水平速

度％扔出，籃球在距離拋出點(diǎn)水平距離x=LOm處落地，落地后第一次彈起的最大高度為=0-80m。若運(yùn)

動(dòng)員使籃球從距地面高度4=L3m處由靜止下落，并在開始下落的同時(shí)向下拍球，運(yùn)動(dòng)員對(duì)球的作用時(shí)間

?=0.20s,球落地后反彈的過程中運(yùn)動(dòng)員不再觸碰球，球反彈的最大高度用=L6m。若該籃球與該區(qū)域內(nèi)地

面碰撞時(shí)的恢復(fù)系數(shù)e恒定（物體與固定平面碰撞時(shí)的恢復(fù)系數(shù)e指：物體沿垂直接觸面方向上的碰后速

度與碰前速度之比）。為了方便研究，我們可以假設(shè)運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對(duì)球的作用力為恒力，取重力加速度

g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。求：

（1）運(yùn)動(dòng)員將籃球水平扔出時(shí)速度%的大??；

（2）運(yùn)動(dòng)員拍球過程中對(duì)籃球所做的功W；

（3）運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)籃球所受的合外力與籃球自身重力的比值鼠

13.（2022北京通州高三一模）如圖1所示，一個(gè)圓盤在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上距圓盤中心/?nQSOm的位

置有一個(gè)質(zhì)量機(jī)=0.20kg的小物體隨圓盤一起做圓周運(yùn)動(dòng)（未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)），小物體與圓盤間的動(dòng)摩擦因

數(shù)〃=0.2（假設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力），取重力加速度g=10m/s2。

（1）圓盤的角速度。多大時(shí)，小物體將開始滑動(dòng)；

（2）若小物體隨圓盤一起從靜止開始做加速圓周運(yùn)動(dòng)（始終未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)）。

。小物體隨圓盤從靜止開始加速到即將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過程中，求摩擦力對(duì)小物體所做的功W;

尻請(qǐng)?jiān)趫D2（俯視圖）中，畫出小物體在V點(diǎn)處摩擦力的大致方向，并分析說明摩擦力在小物體做加速圓

周運(yùn)動(dòng)中所起到的作用。

圖1圖2

14.（2022北京西城高三一模）冰壺是冬奧會(huì)上極具觀賞性的項(xiàng)目之一。比賽中，運(yùn)動(dòng)員把冰壺沿水平冰

面投出，讓冰壺在冰面上自由滑行，在不與其他冰壺碰撞的情況下，最終停在遠(yuǎn)處的某個(gè)位置。已知冰壺

2

的質(zhì)量為19kg,初速度為3m/s,最初冰壺和冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02,g^L10m/so

（1）求冰壺滑行過程中加速度的大小a；

（2）求冰壺整個(gè)滑行過程中摩擦力做的功W；

（3）按比賽規(guī)則，投擲冰壺運(yùn)動(dòng)員的隊(duì)友，可以用毛刷在冰壺滑行前方來回摩擦冰面，減小冰面的動(dòng)摩

擦因數(shù)以調(diào)節(jié)冰壺的運(yùn)動(dòng)。若冰壺速度減為2.4m/s時(shí)距離目標(biāo)位置還需滑行18m,需要隊(duì)友通過在其滑行

前方持續(xù)摩擦冰面，將冰壺和冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)變?yōu)槎嗌伲?/p>

15.（2022北京朝陽(yáng)高三一模）北京2022年冬奧會(huì)，我國(guó)選手在單板滑雪U型池比賽中取得了較好的成

績(jī)。比賽場(chǎng)地可以簡(jiǎn)化為如圖所示的模型：U形滑道由兩個(gè)半徑相同的四分之一圓柱面軌道和中央平面直

軌道連接而成，軌道傾角為18。。某次比賽中，質(zhì)量〃z=50kg的運(yùn)動(dòng)員自A點(diǎn)以％=6m/s的速度進(jìn)入U(xiǎn)型

池，經(jīng)過多次騰空跳躍，以?！?10m/s的速度從軌道邊緣上的M點(diǎn)沿軌道的豎直切面ABC?；鲕壍溃?/p>

度方向與軌道邊緣線的夾角&=72。，騰空后又沿軌道邊緣的N點(diǎn)進(jìn)入軌道。運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)

空氣阻力。取重力加速度g=lOm/s?,sin72°=0.95,cos72°=0.31?

(1)若A、M兩點(diǎn)間的距離/=20m,求運(yùn)動(dòng)員從A到M的過程中，除重力外其它力做的功W。

(2)運(yùn)動(dòng)員自M點(diǎn)躍起后，在/到N的過程中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。對(duì)于這種較為復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，同學(xué)

們可以類比平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法，將之分解為兩個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)來處理。求：

a.在運(yùn)動(dòng)員從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程中，運(yùn)動(dòng)員從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到距離最遠(yuǎn)處所用的時(shí)間f；

b.運(yùn)動(dòng)員落回到N點(diǎn)時(shí)，速度方向與夾角的正切值tan￡(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

參考答案

1.C

【詳解】A.小球由。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)的過程中，天花板對(duì)橡皮繩的拉力的位移為零，則天花板對(duì)橡皮繩做

功為零，故A錯(cuò)誤；

B.小球由。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理

1,

%=O--mvo

則小球克服合外力做功為

1,

%=2mv?

故B錯(cuò)誤；

C.小球由。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)的過程中，向上的彈力一直大于向下的重力，則合力方向向上，小球向下做減

速運(yùn)動(dòng)，小球的動(dòng)能一直減小，故C正確；

D.若小球在。點(diǎn)時(shí)橡皮繩的伸長(zhǎng)量大于或等于x,則由對(duì)稱性可知，小球此后從A點(diǎn)上升至最高點(diǎn)的位

置與A點(diǎn)的間距等于2x；若小球在。點(diǎn)時(shí)橡皮繩的伸長(zhǎng)量小于x,則小球此后從A點(diǎn)上升至最高點(diǎn)的位置

與A點(diǎn)的間距不等于2%，故D錯(cuò)誤。

故選C。

2.D

【詳解】A.小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，若速度v＞而，則球所受桿的作用力豎直向下；若速度。＜”而，則球

所受桿的作用力豎直向上，若速度v=而,則球所受桿的作用力為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.因球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心，則小球經(jīng)過8點(diǎn)時(shí)，所受桿的作用力斜向右上方向，選項(xiàng)B錯(cuò)

誤；

C.從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，根據(jù)動(dòng)能定理

W+mg-2r=0

可知，桿對(duì)小球的作用力做負(fù)功，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；

D.從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，根據(jù)

mV

PG=§y

因速度的豎直分量先增加后減小，可知小球重力的功率先增大后減小，選項(xiàng)D正確。

故選D。

3.D

【詳解】A.小球經(jīng)過4點(diǎn)時(shí)，合外力提供向心力，則當(dāng)小球速度較小時(shí)

v2

m—＜mg

r

則所受桿的作用力豎直向上；當(dāng)小球速度較大時(shí)

v2

m->mg

則所受桿的作用力豎直向下；當(dāng)小球速度

v2

m一二mg

r

則桿對(duì)小球無作用力。故A錯(cuò)誤;

B.合外力提供向心力，小球受重力和桿給的作用力，則小球所受桿的作用力為右上方。故B錯(cuò)誤;

C.A點(diǎn)和C點(diǎn)處重力與速度方向垂直，則小球重力的功率為0,8點(diǎn)處重力與速度共線，故重力功率不為

0,則從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，小球重力的功率先增大再減小。故C錯(cuò)誤;

D.A到C的過程中，重力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理可知

%+嗎=公江=0

故桿對(duì)小球的作用力做負(fù)功。故D正確。

故選D。

4.D

6c段的受力分析如題1、圖2、圖3所示

設(shè)汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力為F,在仍段時(shí)支持力與豎直方向的夾角為凡在6c段時(shí)，支持力與豎直

方向的夾角為a,對(duì)必段、6c段和則由牛頓第二定律有

v2v2

mfmm

mgcos0—Nl=~8cosa-N2=~

從。到c的過程中，角夕逐漸減小，角。逐漸增大，由此可知，M逐漸增大，悵逐漸減小，故AB錯(cuò)誤;

C.設(shè)在刃段牽引力與水平方向的夾角為夕，汽車在段時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為

=FjV=(mgsin/3+F)v

從。到6過程中，夾角夕在逐漸減小，因此可知以逐漸減小，故C錯(cuò)誤;

D.在必段汽車發(fā)動(dòng)機(jī)要克服阻力和重力做功，在6c段汽車發(fā)動(dòng)機(jī)只克服阻力做功做功，整個(gè)過程中汽車

的動(dòng)能不變，兩段過程克服阻力做功相同，因此在必段汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做功比秘段多，故D正確。

故選D。

5.C

【詳解】AB.假設(shè)斜面長(zhǎng)為L(zhǎng),從底端到頂端高為7/,斜面傾角為凡其中高H為定值，根據(jù)受力平衡可

得

F-mgsin夕+/

f=]umgcos0

聯(lián)立可得

F=租g(sin0+fj.cosO')

令

cosa=，1sina=,〃

可得

F-^1+jj2mgsin(夕+a)

當(dāng)

0=9O°-a

推力最大值為

4=Jl+筋mg

此時(shí)有

,H1

sm〃n=—=cosa=,

L

解得

L=HJ1+"

AB錯(cuò)誤；

CD.因?yàn)樨浳飫蛩龠\(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理可得

WF-mgH-jumgcos8?￡=0

解得

2

WF=mgH+fjmgcos0L=mgH+/jmgyjl}—H

可知斜面長(zhǎng)度L越大，推力做功越多，C正確，D錯(cuò)誤;

故選C。

6.C

【詳解】A.勻速下行過程中，由平衡條件可知，人和扶梯間沒有摩擦力，人所受重力做正功，人的動(dòng)能

不變，可知扶梯對(duì)人做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；

B.加速下行過程中，豎直方向分加速度向下，人處于失重狀態(tài)，所以扶梯對(duì)人的支持力小于人所受的重

力，故B錯(cuò)誤；

C.加速下行過程中，水平方向分加速度向左，水平方向只有摩擦力提供加速度，根據(jù)牛頓第二定律的同

向性可知人受到的摩擦力方向水平向左，故C正確；

D.加速下行過程中，人所受支持力與人的運(yùn)動(dòng)方向夾角大于90。，支持力做負(fù)功，摩擦力與人的運(yùn)動(dòng)方向

夾角小于90。，摩擦力對(duì)人做正功，故D錯(cuò)誤。

故選C。

7.D

【詳解】根據(jù)空氣流量

Q=Sv

可知通風(fēng)面積不變，要在單位時(shí)間內(nèi)抽出的氣體增加到原來的2倍，即氣體的體積增加為原來的2倍，就

要使空氣流動(dòng)的速度增加到原來的2倍，空氣的密度不變，由公式

m=pV

可知空氣質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)

口12

E,=-mv

2

可知，同樣質(zhì)量的空氣動(dòng)能為原來的8倍，這個(gè)動(dòng)能是由風(fēng)扇提供的，所以風(fēng)扇的功率要增大到原來的8

倍。

故選D。

8.BD

【詳解】A.小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，合外力提供向心力，當(dāng)mg=機(jī)上此時(shí)小球經(jīng)過A點(diǎn)速度

r

v=y[gr

此時(shí)桿對(duì)小球無作用力。則當(dāng)小球速度v<VF時(shí)，則小球所受桿的作用力豎直向上；當(dāng)小球速度

v>弧,時(shí)小球所受桿的作用力豎直向下，故A錯(cuò)誤；

B.小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力提供向心力，則小球所受桿的作用力指向圓心，所以小球

經(jīng)過8點(diǎn)時(shí)，其加速度的方向沿著80方向，故B正確；

C.A點(diǎn)和C點(diǎn)處重力與速度方向垂直，則小球重力的功率為0,8點(diǎn)處重力與速度共線，故重力功率不為

0,則從C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程，小球重力的功率先增大再減小。故C錯(cuò)誤；

D.從C到A的過程中，重力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理

%+叫=44=0

故桿對(duì)小球的作用力做正功。故D正確。

故選BD。

9.(1)3936N；(2)14m；(3)160J

【詳解】(1)由題知運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備從A點(diǎn)由靜止滑下，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度大小為14m/s,則運(yùn)動(dòng)員在

C點(diǎn)有

Nc-mg=

解得

NC=3936N

(2)運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備從C點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，則有

,12

4=2§t

x=vCt

聯(lián)立解得

x=14m

(3)運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)右

12

mghy-W{=—mvc

解得

Wf=160J

10.(1)v=4m/s；(2)%=1.6m；(3)Wy=-480J

【詳解】(1)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到3點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有

mgLsina-jumgLcosa=~my2

得

v=4m/s

(2)由3點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有

12

-/imgx=0--mv

得

%=1.6m

(3)兒童從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)的過程，根據(jù)動(dòng)能定理有

mgLsina+Wf=0

得

Wf=-480J

11.(1)0.04N；(2)2^rad/s；(3)0.05J

【詳解】(1)根據(jù)題意，由向心力公式可得，小物體隨圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需向心力的大小為

F=0.04N

(2)根據(jù)題意可知，當(dāng)小物體的向心力等于最大靜摩擦力時(shí)，即將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)圓盤的角速度最

大，則有

]umg=

解得

a)m=2710rad/s

(3)小物體飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有

X

V=—

t

解得

v=lm/s

小物體由靜止到飛出的過程中，由動(dòng)能定理有

W=-mv2

2

解得

W=0.05J

12.(1)v0=2.0m/s；(2)W=6.0J；(3)3.0

【詳解】(1)籃球水平拋出后，做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向則有

x=%。

在豎直方向則有

%,1=v2

聯(lián)立解得

%=2.0m/s

(2)由題意可得

%=7^?=5m/s

由恢復(fù)系數(shù)定義可得

e=^=0.8

%

拍球后籃球落地時(shí)的速度為

匕=工=^^=5&m/s

ee

由動(dòng)能定理可得

12

W+mgh3=—mv3

代入數(shù)據(jù)解得

W=6.0J

(3)由牛頓第二定律，可得

F+mg=ma

在拍球時(shí)間內(nèi)籃球的位移

又有

W=Fs

聯(lián)立解得

F=10.0N

可得

^生=5^=3。

mgmg

，、

/?X、

/\

13.(1)2rad/s；(2)a.O.U；b.；\fV'摩擦力一方面要提供向心力，改變速度方向，

、?

、、、__一,，

另一方面要使物體加速

【詳解】(1)物塊做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由摩擦力提供，則當(dāng)物塊將要滑動(dòng)時(shí)

/Limg=mco2r

解得

a>=小絲■=2rad/s

(2)a.當(dāng)物塊相對(duì)圓盤將要滑動(dòng)時(shí)，由動(dòng)能定理

1,12

W=—mv=—=0.1J

即摩擦力對(duì)小物體所做的功0.1J；

b.因物塊加速做圓周運(yùn)動(dòng)，則摩擦力一方面要提供向心力，改變速度方向，另一方面要使物體加速，則摩

擦力方向與速度的夾角小于90。，如圖所示；

,一—、、

?Z、、

'、可

、、??

-------J

14.(1)0.2m/s2；(2)-85.5J；(3)0.016

【詳解】(1)冰壺滑行過程中水平方向只受到摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律可得

]nmg=m