高考物理试卷《动能定理及应用》高频试题巩固(2019年最新版)(三)

时间:2019-06-26 04:51:54

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1、选择题  如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别是m1和m2的两木块A、B相连,静止在光滑水平面上.现使A瞬间获得水平向右的速度v=3m/s,以此时刻为计时起点,两木块的速度随时间变化规律如图乙所示,从图示信息可知(  )
A.t1时刻弹簧最短,t3时刻弹簧最长
B.从t1时刻到t2时刻弹簧由伸长状态恢复到原长
C.两木块的质量之比为m1:m2=1:2
D.在t2时刻两木块动能之比为EK1:EK2=1:4
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参考答案:A、由图可知t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s,且此时系统动能最小,根据系统机械能守恒可知,此时弹性势能最大,弹簧处于压缩状态,故A错误;
B、结合图象弄清两物块的运动过程,开始时m1逐渐减速,m2逐渐加速,弹簧被压缩,t1时刻二者速度相当,系统动能最小,势能最大,弹簧被压缩最厉害,然后弹簧逐渐恢复原长,m2依然加速,m1先减速为零,然后反向加速,t2时刻,弹簧恢复原长状态,由于此时两物块速度相反,因此弹簧的长度将逐渐增大,两木块均减速,当t3时刻,二木块速度相等,系统动能最小,弹簧最长,因此从t1时刻到t2时刻弹簧由伸长状态恢复到原长,故B正确;
C、系统动量守恒,选择开始到t1时刻列方程可知:m1v1=(m1+m2)v2,将v1=3m/s,v2=1m/s代入得:m1:m2=1:2,故C正确;
D、在t2时刻A的速度为:vA=1m/s,B的速度为:vB=2m/s,根据m1:m2=1:2,求出Ek1:Ek2=1:8,故D错误.
故选BC.


本题解析:


本题难度:简单



2、选择题  一个人站在高出地面h处,抛出一个质量为m的物体,物体落地时速率为v,则人对物体所做的功是(  )
A.mgv
B.

1
2
mv2
C.
1
2
mv2-mgh
D.mgh+
1
2
mv2


参考答案:设人对物体所做的功为W,根据动能定理得
? W+mgh=12mv2-0
得 W=12mv2-mgh
故选C


本题解析:


本题难度:简单



3、选择题  如图所示,质量为M,长度为L的小车静止在光滑的水平面上,质量为m的小物块,放在小车的最左端,现用一水平力F作用在小物块上,小物块与小车之间的摩擦力为f,经过一段时间小车运动的位移为x,小物块刚好滑到小车的右端,则下列说法中正确的是

[? ]
A.此时物块的动能为F(x+L)
B.此时小乍的动能为fx
C.这一过程中,物块和小车增加的机械能为Fx-fL
D.这一过程中,因摩擦而产生的热量为fL


参考答案:BD


本题解析:


本题难度:一般



4、选择题  将质量为1kg的物体以20m/s的速度竖直向上抛出。当物体落回原处的速率为16m/s。在此过程中物体克服阻力所做的功大小为(?)
A.200J
B.128J
C.72J
D.0J


参考答案:C


本题解析:当落回原处时,重力做功为零,故根据动能定理可得,故选C
点评:做本题的关键是知道落回原处时重力做功为零


本题难度:简单



5、计算题  (15分)在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为H的平台上A点,由静止出发,沿着动摩擦因数为μ的滑道向下运动到B点后水平滑出,最后落在水池中,如图所示,设滑道的水平距离为L,B点的高度h可由运动员自由调节(取g=10m/s2),求:

⑴运动员到达B点的速度与高度h的关系;
⑵运动员要达到最大水平运动距离,B点的高度h应调为多大?对应的最大水平距离smax为多少?
⑶若图中H=4m,L=5m,动摩擦因数μ=0.2,则水平运动距离要达到7m,h值应为多少?


参考答案:⑴vB=;⑵当h=时,smax=H-μL+L;⑶h1=2.62m,h2=0.38m


本题解析:⑴设斜面的长度为s,斜面倾角为θ,运动员到达B点的速度为vB,在运动员由A点运动至B点的过程中,运动员受重力mg、斜面的支持力N和滑动摩擦力f=μmgcosθ作用,支持力N始终不做功,根据动能定理有:mg(H-h)-μmgcosθs=-0?①
根据图中几何关系有:L=scosθ?②
由①②式联立解得:vB=?③
⑵运动员离开B点后做平抛运动,设经时间t落入水池,根据平抛运动规律,在水平方向有:x=vBt ④
在竖直方向上有:h=?⑤
运动员运动的水平距离为:s=x+L?⑥
由③④⑤⑥式联立解得:s=+L?⑦
由于h+(H-h-μL)=H-μL(为定值),所以,当h=H-h-μL,即h=时,xmax=H-μL
即运动员运动的最大水平距离smax=xmax+L=H-μL+L
⑶根据⑦式,当s=7m,H=4m,L=5m,μ=0.2时,解得:h1=m=2.62m,h2=m=0.38m


本题难度:一般




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