高考物理试卷《动能定理及应用》高频考点预测（2017年最新版） - 高考物理题库

1、计算题如图所示，光滑半圆形轨道处于竖直平面内，半圆轨道与光滑的水平地面相切于半圆的端点A。一质量为m的小球在水平地面上的C点受水平向左的恒力F由静止开始运动，当运动到A点时撤去恒力F，小球沿竖直半圆轨道运动到轨道最高点B点，最后又落在水平地面上的D点（图中未画出）。已知A、C间的距离为L,重力加速度为g。

（1）若轨道半径为R，求小球到达圆轨道B点时对轨道的压力FN;
（2）为使小球能运动到轨道最高点B，求轨道半径的最大值Rm；
（3）轨道半径R多大时，小球在水平地面上的落点D到A点的距离最大？最大距离xm是多少？

参考答案：（1），方向竖直向上?（2）?（3）?

本题解析：（1）设小球到达B点时速度为，根据动能定理有

设B点时轨道对小球的压力为，对小球在B点时进行受力分析如图，则有

根据牛顿第三定律可知小球对轨道的压力，方向竖直向上
（2）小球能够到达最高点的条件是
故轨道半径的最大值
（3）从B点飞出后做平抛运动，落地时间
D到A的距离
相当于二次函数求最大值的问题，最大值在时取到
（因为，所以最大值可以取得到）
代入，得到此时最大距离
点评：小球在最高点时合外力等于向心力，过最高点的临界条件是小球对轨道的压力为零，即重力等于向心力。

本题难度：一般

2、选择题如图所示，质量为m、带电荷量为＋q的P环套在固定的水平长直绝缘杆上（杆表面不光滑），整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为B.现给环一向右的初速度v0，则下列情况可能发生的是：（ ?）

A．环将保持匀速运动，环的机械能不变
B．环将向右减速，最后静止，损失的机械能是mv02
C．环将向右减速，最后匀速，损失的机械能是mv02
D．环将向右减速，最后匀速，损失的机械能mv02－m()2

参考答案：ABD

本题解析：根据左手定则判断洛伦兹力知洛伦兹力竖直向上
（1）若，则没有支持力，不会产生摩擦力，物体做匀速直线运动所以A正确。
（2）若，则支持力竖直向上，摩擦力向左，因此物体做减速直线运动，则支持力越来越大，所以最后将会停止运动，动能全部转化为热量，因此B正确。
（3），则支持力竖直方向向下，摩擦力向左，物体减速。当支持力为零，物体做匀速直线运动，而最终速度应该为，根据能量守恒定律，损失的动能即为产生的热量所以产生热量为mv02－m()2，因此D正确。
点评：此类题型考虑的物理过程有多种可能性，考察了洛伦兹力受速度变化的物体动态物理过程

本题难度：一般

3、选择题质量和电荷量不同的带电粒子，在电场中由静止开始经相同电压加速后(　　)
A．荷质比大的粒子速度大，电荷量大的粒子动能大
B．荷质比大的粒子动能大，电荷量大的粒子速度大
C．荷质比大的粒子速度和动能都大
D．电荷量大的粒子速度和动能都大

参考答案：A

本题解析：根据动能定理可得，故可得电荷量大的电场力做功多，动能大，解得，故可得荷质比大的粒子速度大，故A正确，BCD错误
故选A
点评：关键是根据分析，比较简单

本题难度：一般

4、计算题（12分）以v0=20m/s的初速度，从地面竖直向上抛出一质量为m=5kg物体，物体落回地面时的速度大小为v=10m/s。如果物体在运动过程中所受阻力的大小不变，且和地面碰后不再反弹（以地面为重力零势能面，g=10m/s2），求：
（1）物体运动过程中所受阻力的大小；
（2）物体在离地面多高处，物体的动能与重力势能相等。

参考答案：（1）30N?（2） 7.69m和3.57m

本题解析：（1）设物体所受空气阻力的大小为Ff，上升的最大高度为H，则由动能定理可得：上升过程：?下降过程：
由以上两式可解得：N
（2）物体上升到h1处时，其动能与重力势能相等，则由动能定理得：

所以有：m
物体下降到距地h2处时，其动能与重力势能相等，则由动能定理得：

所以有：
所以物体在离地面7.69m和3.57m高处时，其动能与重力势能相等。