高考物理高频考点《动能定理及应用》试题巩固（2017年最新版） - 高考物理题库

1、选择题某滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB\"（均可看作斜面），甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙撬从A点由静止开始分别沿AB和AB\"滑下，最后都停在水平沙面BC上，如图所示．设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动．则下列说法中正确的是（　　）
A．甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程
B．甲在B点的动能一定大于乙在B\"点的动能
C．甲在B点的速率一定等于乙在B\"点的速率
D．甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行的水平位移
600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/bllt2rjhnfs.png\">

参考答案：
A：设甲在水平面上的位移为S，斜面长度为L，斜面所对应的水平位移为X，对甲从斜面下滑至停止这段由动能定理得：
mgh-μmgcosθL-μmgS=0
即：
mgh-μmgX-μmgS=0
整理得：
X+S=hμ
而X+S即为物体甲运动的水平位移，可见它是一个与倾角无关的量，即对甲乙来说，其水平位移是相等的，也即甲和乙是停在水平面同一点上．
由数学三角关系可以知甲的总路程大于乙的总路程．故A正确．
B：设甲下滑到斜面末端的速度为v，对甲从斜面下滑至末端由动能定理得：
mgh-μmghsinθ=12mv2
可知物体到斜面末端的动能与夹角及质量有关，由于不知道甲乙质量关系，所以无法判断谁大，故B错误．
C：从B的动能定理表达式可以整理得到：v2=2gh-2μghsinθ，可知速度只与夹角有关，故甲在斜面末端的速度大于乙在斜面末端的速度．
D：由A的计算知道甲乙水平位移相等．故D错误．
故选A

本题解析：

本题难度：一般

2、计算题如图所示，质量为0.2Kg的物体带电量为+4×10-4C，从半径为0.3m的光滑的1/4圆弧的绝缘滑轨上端静止下滑到底端，然后继续沿水平面滑动。物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4，整个装置处于E=103N/C的匀强电场中，求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/igdb3x3szfb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)E水平向左；(2)E竖直向下。

参考答案：（1）0.5m? (2)5/8m

本题解析：（1）当E水平向左时，物体在水平面滑动时要克服电场力和摩擦力做功，设物体在水平面上滑行的最大距离为x，由动能定理得到：? mgR-Eqx-600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/t0yvdwo25rg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">mgx=0-0
代入数据得：? x=0.5m
（2）当E竖直向下时，物体在水平面滑动时要克服摩擦力做功，设物体在水平面上滑行的最大距离为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/rx1vipitn14.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，由动能定理得到：? mgR-600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/t0yvdwo25rg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">（mg+Eq）600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/rx1vipitn14.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=0-0
代入数据得：?600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/rx1vipitn14.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=5/8m
点评：本题学生注意判断电场力的方向，然后用动能定理全程分析。

本题难度：一般

3、计算题（9分）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，由静止开始从A点开始做匀加速直线运动，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AB间的距离为3m,重力加速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/ouadoj2bkqq.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。求：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/oqihpgaobrw.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
（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

参考答案：（1）600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/u5axhgw3qsz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">（2）x=1m（3）Wf=32.5J

本题解析：（1）因为小物块恰能通过D点，所以在D点小物块所受重力等于向心力，即
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/jik2iiieefw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?1分
小物块由B运动D的过程中机械能守恒，则有
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/ut4vbewk2a0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?1分
所以600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/u5axhgw3qsz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?1分
(2)设小物块落地点距B点之间的距离为x，下落时间为t
根据平抛运动的规律600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/n1s3uycm4h1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?1分
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/ibj0wtppe4t.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?1分
解得x=1m?1分
(3)小物块在水平面上从A运动到B过程中根据动能定理，有
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/b1vcaz35q4j.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?2分
解得：Wf=32.5J?1分

本题难度：一般

4、选择题如图所示，一轻质细绳的下端系一质量为m的小球，绳的上端固定于O点。现用手将小球拉至水平位置(绳处于水平拉直状态)，松手后小球由静止开始运动。在小球摆动过程中绳突然被拉断，绳断时与竖直方向的夹角为α。已知绳能承受的最大拉力为F，若想求出cosα值，你有可能不会求解，但是你可以通过一定的物理分析，对下列结果自的合理性做出判断。根据你的判断cosα值应为?（?）
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/hu0u0nfw33c.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A．600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/skryo15f55f.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
B．600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/3h3ricpn4hc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
C．600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/vky3slca4yl.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
D．600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/mvnrrjjvrln.png\" style=\"vertical-align:middle;\">

参考答案：D

本题解析：分析：①采用特殊值法；
②最低点时用圆周运动来分析．
解答：解：由于在刚释放的瞬间，绳子拉力为零，物体在重力作用下下落．
此时α=90°，所以cosα=0，当F=0时AB 选项中的cosα不为0，所以AB都错．
当运动到最低点时，有：F-mg=m600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/4zllsm5idli.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，又由机械能守恒可得：mgL=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/2aayvkf1jrm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">mv2
由上两式解得：F=3mg，此时α=0，cosα=1，即当α=0时，则cosα=1时，F=3mg，所以C错．
故选D．
点评：绳断时与竖直方向的夹角为α，不在最高点或者最低点，但是题目不要求具体的计算，只是用所学的物理知识来分析，这就需要学生灵活的应用物理知识来分析，而不只是套公式能解决问题，考查学生知识运用的灵活性．

本题难度：一般

5、计算题（9分）如图所示，摆锤。质量为M＝2kg，摆杆长为L＝0．5m，摆杆质量不计。摆杆初始位置与水平面成α＝37°，由静止释放后摆锤绕O轴在竖直平面内做圆周运动，在最低点与质量为m＝1kg的铁块（可视为质点）相碰，碰后又上升到图中虚线位置。若铁块与水平面问的动摩擦因数为μ＝0．2，求碰后铁块能滑行的距离。（不计空气阻力及转轴处的摩擦，g取10m／s2，sin37°＝0．6，cos37°＝0．8）600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/5d43dlxrk13.png\" style=\"vertical-align:middle;\">

参考答案：4m

本题解析：（9分）设M摆到最低点时速度为v，与m碰后瞬间速度为v1、m的速度为v2 则：
M碰前：?600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/mvqyufupk4r.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2分)
M碰后： 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/f0sq31e1iaj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?（1分）
M与m相碰时：Mv=Mv1+mv2? (2分)
对m：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/2dfguohmwcq.png\" style=\"vertical-align:middle;\">? (2分)
联立代入数据得：S=4m? (2分)

本题难度：简单

Call me cousin, but cozen me out. 与我攀亲可以,欺骗我可不行.

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