2022屆高考物理第一輪復(fù)習(xí)-課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十七)-動(dòng)能定理及其應(yīng)用

課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十七)動(dòng)能定理及其應(yīng)用一、單項(xiàng)選擇題1．剎車距離是衡量汽車平安性能的重要參數(shù)之一。如圖1所示的圖線1、2分別為甲、乙兩輛汽車在緊急剎車過程中的剎車距離l與剎車前的車速v的關(guān)系曲線，已知緊急剎車過程中車與地面間是滑動(dòng)摩擦。據(jù)此可知，下列說(shuō)法中正確的是()圖1A．甲車的剎車距離隨剎車前的車速v變化快，甲車的剎車性能好B．乙車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)較大，乙車的剎車性能好C．以相同的車速開頭剎車，甲車先停下來(lái)，甲車的剎車性能好D．甲車的剎車距離隨剎車前的車速v變化快，甲車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)較大2．(2022·浙江五校聯(lián)考)用豎直向上大小為30N的力F，將2kg的物體由沙坑表面靜止抬升1m時(shí)撤去力F，經(jīng)一段時(shí)間后，物體落入沙坑，測(cè)得落入沙坑的深度為20cm。若忽視空氣阻力，g取10m/s2。則物體克服沙坑的阻力所做的功為()A．20J B．24JC．34J D．54J3．如圖2所示，質(zhì)量相同的物體分別自斜面AC和BC的頂端由靜止開頭下滑，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同，物體滑到斜面底部C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Ek1和Ek2，下滑過程中克服摩擦力所做的功分別為W1和W2，則()圖2A．Ek1>Ek2W1<W2 B．Ek1>Ek2W1＝W2C．Ek1＝Ek2W1>W2 D．Ek1<Ek2W1>W24．(2022·吉林模擬)如圖3所示，將質(zhì)量為m的小球以速度v0由地面豎直向上拋出。小球落回地面時(shí)，其速度大小為eq\f(3,4)v0。設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力的大小不變，則空氣阻力的大小等于()圖3A.eq\f(3,4)mg B.eq\f(3,16)mgC.eq\f(7,16)mg D.eq\f(7,25)mg5．(2022·南昌模擬)質(zhì)量為10kg的物體，在變力F作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，力隨坐標(biāo)x的變化狀況如圖4所示。物體在x＝0處，速度為1m/s，一切摩擦不計(jì)，則物體運(yùn)動(dòng)到x＝16m處時(shí)，速度大小為()A．2eq\r(2)m/s B．3m/sC．4m/s D.eq\r(17)m/s6．(2022·杭州名校質(zhì)檢)如圖5所示，已知物體與三塊材料不同的地毯間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ、2μ和3μ，三塊材料不同的地毯長(zhǎng)度均為l，并排鋪在水平地面上，該物體以確定的初速度v0從a點(diǎn)滑上第一塊，則物體恰好滑到第三塊的末尾d點(diǎn)停下來(lái)，物體在運(yùn)動(dòng)中地毯保持靜止，若讓物體從d點(diǎn)以相同的初速度水平向左運(yùn)動(dòng)，則物體運(yùn)動(dòng)到某一點(diǎn)時(shí)的速度大小與該物體向右運(yùn)動(dòng)到該位置的速度大小相等，則這一點(diǎn)是()圖5A．a(chǎn)點(diǎn) B．b點(diǎn)C．c點(diǎn) D．d點(diǎn)二、多項(xiàng)選擇題7．(2022·惠州調(diào)研)運(yùn)動(dòng)員站在高臺(tái)上，雙手緊握鏈條的一端，鏈條另一端拴一鏈球，鏈球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)速不斷增大的過程中，某時(shí)刻突然松手，鏈球水平飛出。設(shè)空氣阻力不計(jì)，則()A．松手前，鏈條的拉力對(duì)鏈球不做功B．松手前，鏈條的拉力對(duì)鏈球做功C．鏈球飛出后飛行時(shí)間與松手時(shí)球的速率無(wú)關(guān)D．鏈球飛出的水平距離僅由松手時(shí)球的速率打算8．(2021·吉林摸底)光滑水平面上靜止的物體，受到一個(gè)水平拉力F作用開頭運(yùn)動(dòng)，拉力隨時(shí)間變化如圖6所示，用Ek、v、x、P分別表示物體的動(dòng)能、速度、位移和水平拉力的功率，下列四個(gè)圖像中分別定性描述了這些物理量隨時(shí)間變化的狀況，正確的是()圖6圖7圖89．人通過滑輪將質(zhì)量為m的物體，沿粗糙的斜面由靜止開頭勻加速地由底端拉上斜面，物體上升的高度為h，到達(dá)斜面頂端的速度為v，如圖8所示。則在此過程中()A．物體所受的合外力做功為mgh＋eq\f(1,2)mv2B．物體所受的合外力做功為eq\f(1,2)mv2C．人對(duì)物體做的功為mghD．人對(duì)物體做的功大于mgh10．太陽(yáng)能汽車是靠太陽(yáng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)的汽車。當(dāng)太陽(yáng)光照射到汽車上方的光電板時(shí)，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)汽車前進(jìn)。設(shè)汽車在平直的大路上由靜止開頭勻加速行駛，經(jīng)過時(shí)間t，速度為v時(shí)功率達(dá)到額定功率，并保持不變。之后汽車又連續(xù)前進(jìn)了距離s，達(dá)到最大速度vmax。設(shè)汽車質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力恒為f，則下列說(shuō)法正確的是()A．汽車的額定功率為fvmaxB．汽車勻加速運(yùn)動(dòng)過程中，克服阻力做功為fvtC．汽車從靜止開頭到速度達(dá)到最大值的過程中，牽引力所做的功為eq\f(1,2)mvmax2－eq\f(1,2)mv2D．汽車從靜止開頭到速度達(dá)到最大值的過程中，合力所做的功為eq\f(1,2)mvmax2三、非選擇題11．(2022·東北三省四市模擬)如圖9所示，QB段為一半徑為R＝1m的光滑圓弧軌道，AQ段為一長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝1m的粗糙水平軌道，兩軌道相切于Q點(diǎn)，Q在圓心O的正下方，整個(gè)軌道位于同一豎直平面內(nèi)。物塊P的質(zhì)量為m＝1kg(可視為質(zhì)點(diǎn))，P與AQ間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，若物塊P以速度v0從A點(diǎn)滑上水平軌道，到C點(diǎn)后又返回A點(diǎn)時(shí)恰好靜止。(取g＝10m/s2)求：圖9(1)v0的大??；(2)物塊P第一次剛通過Q點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力。12．(2022·廣東四校聯(lián)考)由相同材料的木板搭成的軌道如圖10所示，其中木板AB、BC、CD、DE、EF……長(zhǎng)均為L(zhǎng)＝3m，木板OA和其他木板與水平地面的夾角都為β＝37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，一個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的物體在木板OA上從圖中的離地高度h＝15m處由靜止釋放，物體與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ＝0.5，在兩木板交接處都用小曲面相連，使物體能順當(dāng)?shù)亟?jīng)過它，既不損失動(dòng)能，也不會(huì)脫離軌道，在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，問：(重力加速度取10m/s2)圖10(1)物體能否靜止在斜面上？若不能，則從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A所需的時(shí)間是多少？(2)物體運(yùn)動(dòng)的總路程是多少？(3)物體最終停在何處？請(qǐng)說(shuō)明理由。答案1．選B在剎車過程中，由動(dòng)能定理可知：μmgl＝eq\f(1,2)mv2，得l＝eq\f(v2,2μg)＝eq\f(v2,2a)可知，甲車與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)小(題圖線1)，乙車與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)大(題圖線2)，剎車時(shí)的加速度a＝μg，乙車剎車性能好；以相同的車速開頭剎車，乙車先停下來(lái)。B正確。2．選C用豎直向上大小為30N的力F，將2kg的物體由沙坑表面靜止抬升1m時(shí)，由動(dòng)能定理，F(xiàn)h－mgh＝eq\f(1,2)mv2，撤去力F后由動(dòng)能定理，mg(d＋h)－W＝0－eq\f(1,2)mv2，聯(lián)立解得W＝mg(d＋h)＋Fh－mgh＝Fh＋mgd＝30×1J＋2×10×0.2J＝34J。選項(xiàng)C正確。3．選B設(shè)斜面的傾角為θ，斜面的底邊長(zhǎng)為x，則下滑過程中克服摩擦力做的功為W＝μmgcosθ·x/cosθ＝μmgx，所以兩種狀況下克服摩擦力做的功相等。又由于B的高度比A低，所以由動(dòng)能定理可知Ek1>Ek2。故選B。4．選D對(duì)小球向上運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理，－(mg＋f)H＝0－eq\f(1,2)mv02，對(duì)小球向下運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理，(mg－f)H＝eq\f(1,2)m(eq\f(3,4)v0)2，聯(lián)立解得f＝eq\f(7,25)mg，選項(xiàng)D正確。5．選B由圖可知變力F做的正功W1＝10×4J＋10×4×eq\f(1,2)J＝60J，變力F做的負(fù)功大小W2＝10×4×eq\f(1,2)J＝20J，由動(dòng)能定理得：W1－W2＝eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12，即60－20＝eq\f(1,2)×10v22－eq\f(1,2)×10×12，解得：v2＝3m/s，故B正確。6．選C對(duì)物體從a運(yùn)動(dòng)到c，由動(dòng)能定理，－μmgl－2μmgl＝eq\f(1,2)mv12－eq\f(1,2)mv02，對(duì)物體從d運(yùn)動(dòng)到c，由動(dòng)能定理，－3μmgl＝eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv02，解得v2＝v1，選項(xiàng)C正確。7．選BC由于轉(zhuǎn)速不斷增大，鏈球動(dòng)能漸漸增大，依據(jù)功能關(guān)系，在轉(zhuǎn)速不斷增大的過程中，鏈條的拉力對(duì)鏈球做功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確；松手后鏈球水平飛出，做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，鏈球飛出后飛行時(shí)間與松手時(shí)球的速度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C正確；鏈球飛出的水平距離由松手時(shí)球的速度和飛行時(shí)間共同打算，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8．選BD由動(dòng)能定理，F(xiàn)x＝Feq\f(1,2)at2＝Ek，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在水平拉力F作用下，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；其位移x＝eq\f(1,2)at2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；水平拉力的功率P＝Fv＝Fat，選項(xiàng)D正確。9．選BD物體沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)，依據(jù)動(dòng)能定理：W合＝WF－WFf－mgh＝eq\f(1,2)mv2，其中WFf為物體克服摩擦力做的功。人對(duì)物體做的功即是人對(duì)物體的拉力做的功，所以W人＝WF＝WFf＋mgh＋eq\f(1,2)mv2，A、C錯(cuò)誤，B、D正確。10．選AD當(dāng)汽車達(dá)到最大速度時(shí)牽引力與阻力平衡，功率為額定功率，則可知選項(xiàng)A正確；汽車勻加速運(yùn)動(dòng)過程中通過的位移x＝eq\f(1,2)vt，克服阻力做功為W＝eq\f(1,2)fvt，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；依據(jù)動(dòng)能定理可得WF－Wf＝eq\f(1,2)mvmax2－0，Wf＝eq\f(1,2)fvt＋fs，可知選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。11．解析：(1)物塊P從A到C又返回A的過程中，由動(dòng)能定理有－μmg·2L＝0－eq\f(1,2)mv02解得v0＝eq\r(4μgL)＝2m/s(2)設(shè)物塊P在Q點(diǎn)的速度為v，Q點(diǎn)軌道對(duì)P的支持力為F，由動(dòng)能定理和牛頓定律有：－μmgL＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02F－mg＝meq\f(v2,R)解得：F＝12N由牛頓第三定律可知，物塊P對(duì)Q點(diǎn)的壓力大小為12N，方向豎直向下。答案：(1)2m/s(2)12N方向豎直向下12．解析：(1)不能靜止在斜面上，由于mgsinθ>μmgcosθ物體下滑的加速度為a＝eq\f(mgsinθ－μmgcosθ,m)a＝2m/s2設(shè)從O到A所用的時(shí)間為t，由l＝eq\f(1,2)at2t＝5s(2)從物體開頭運(yùn)動(dòng)到最終停下的過程中，總路程為s，由動(dòng)能定理得：mgh－μmgscos37°＝0－0代入數(shù)據(jù)解得：s＝37.5m(3)假設(shè)物體依次能