2年模拟浙江专用2022届高三物理一轮复习第5章第2讲动能定理及其应用练习

第2讲　动能定理及其应用A组　2022—2022年模拟·基础题组时间:15分钟　　分值:20分选择题(每题5分,共20分)1.(2022浙江建人高复月考,8)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时,上升的最大高度为H,如图所示;当物块的初速度为时,上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。则物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.tanθ和B.tanθ和C.tanθ和D.tanθ和2.(2022浙江五校一联,3)用竖直向上、大小为30N的力F,将2kg的物体在沙坑表面由静止抬升1m时撤去力F,经一段时间后,物体落入沙坑,测得落入沙坑的深度为20cm。若忽略空气阻力,g取10m/s2。则物体克服沙坑的阻力所做的功为(　　)A.20JB.24JC.34JD.54J3.(2022浙江新高考联盟一联,3)如图所示,一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面,在斜面上上升的最大高度为h,在这一过程中克服摩擦阻力做了mgh的功,则(　　)A.重力势能增加了mghB.动摩擦因数为C.动能损失了mghD.合外力对物体做功为-mgh4.(2022北京师大附中期中,12)如图所示,长为L的长木板水平放置,在木板的A端放置一个质量为m的小物块。现缓慢地抬高A端,使木板以左端为轴转动,当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动,此时停止转动木板,小物块滑到底端的速度为v,重力加速度为g。下列判断正确的是(　　)A.整个过程物块受的支持力垂直于木板,所以不做功B.物块所受支持力做功为mgLsinαC.发生滑动前摩擦力逐渐增大D.整个过程木板对物块做的功等于物块机械能的增加量B组　2022—2022年模拟·提升题组时间:40分钟　　分值:50分5\n一、选择题(每题6分,共30分)1.(2022浙江建人高复月考,11)如图所示,AC和BC是两个固定的斜面,斜面的顶端A、B在同一竖直线上。甲、乙两个小物块分别从斜面AC和BC顶端由静止开始下滑,质量分别是m1、m2(m1<m2),与斜面间的动摩擦因数均为μ。若甲、乙滑至底端C的过程中克服摩擦力做的功分别是W1、W2,所需时间分别是t1、t2,甲、乙滑至底端C时速度分别是v1、v2,动能分别是Ek1、Ek2,则(　　)A.Ek1>Ek2B.v1>v2C.W1<W2D.t1<t22.(2022北京东城期中,12)半径为R的圆桶固定在小车上,有一光滑小球静止在圆桶的最低点。如图所示,小车以速度v向右匀速运动,当小车遇到障碍物突然停止时,小球在桶内做圆周运动恰能通过最高点,则圆桶的半径与小车速度之间的关系是(　　)A.R=B.R=C.R=D.R=3.(2022浙江湖州八校二联,5)如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板时,光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶,经过时间t前进的距离为s,且速度达到最大值vm。设这一过程中电动机的功率恒为P,小车所受阻力恒为F,那么这段时间内(　　)A.小车做匀加速运动B.小车受到的牵引力逐渐增大C.小车受到的合外力所做的功为PtD.小车受到的牵引力做的功为Fs+m4.(2022浙江嘉兴一中摸底,8)如图所示,一个小球在竖直环内至少能做(n+1)次完整的圆周运动,当它第(n-1)次经过环的最低点时速度大小为7m/s,第n次经过环的最低点时速度大小为5m/s,则小球第(n+1)次经过环的最低点时的速度v的大小一定满足(　　)5\nA.等于3m/sB.小于1m/sC.等于1m/sD.大于1m/s5.(2022江苏如皋期中,11)质量分别为2m和m的A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动,撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止,其v-t图像如图所示。则下列说法正确的是(　　)A.F1和F2大小相等B.A、B所受摩擦力大小相等C.F1和F2对A、B做功之比为2∶1D.全过程中摩擦力对A、B做功之比为1∶1二、非选择题(每题10分,共20分)6.(2022浙江新高考联盟一联,16)为了实现舰载机在航母上成功起降,飞机先要在陆地上进行模拟训练。某型号舰载机在陆地水平跑道上进行短距起降训练,没有挂弹时,其涡扇发动机的推力大小恒为F=1.2×105N,方向与速度方向相同,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍,飞机质量m=2.0×104kg,飞机从静止开始经水平加速250m后,重力和升力相等,开始离开地面(飞机竖直向上的升力计算公式为F升=ρSCv2,其C是升力系数,S是机翼的面积,v是飞机的水平速度,ρ是大气密度),取重力加速度g=10m/s2,飞机起飞过程质量视为不变。(1)求飞机刚离开地面时的水平速度大小;(2)飞机挂弹后质量增加到m'=2.5×104kg,求飞机刚离开地面时的水平速度大小;(3)若飞机挂弹后,发动机推力恒为F',经过同等距离加速后离开地面。求发动机推力F'的大小。(计算结果保留两位有效数字)7.(2022山东青岛检测,22)如图所示,质量为m的小物块从高为h的坡面顶端由静止释放,滑到粗糙的水平台上,滑行距离l后,以v=1m/s的速度从边缘O点水平抛出,击中平台右下侧挡板上的P点。以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系,挡板形状满足方程y=x2-6(单位:m),小物块质量m=0.4kg,坡面高度h=0.4m,小物块从坡面上滑下时克服摩擦力做功1J,小物块与平台表面间的动摩擦因数μ=0.1,g=10m/s2。求:(1)小物块在水平台上滑行的距离l;(2)P点的坐标。5\nA组　2022—2022年模拟·基础题组选择题1.D　由动能定理有-mgH-μmgcosθ=0-mv2-mgh-μmgcosθ=0-m解得μ=tanθ,h=,故D正确。2.C　对整个运动过程,根据动能定理,Fs+mgh-W=0,可得W=Fs+mgh=30×1J+2×10×0.2J=34J,选项C正确。3.D　重力势能的增加量等于克服重力做的功,即mgh,A错;摩擦力f==mg,则动摩擦因数μ===,B错;根据能量守恒,动能损失量等于重力势能增加量加上摩擦产生的热量,所以为mgh,C错;根据动能定理知D对。4.BCD　缓慢转动过程物块做圆周运动,静摩擦力始终与轨迹切线方向垂直,不做功,对小物块由动能定理可知:WN+Wf+WG=0,其中重力做负功,因此支持力做正功,则WN=mgLsinα,A错误,B正确;滑动前f与重力沿木板向下的分力平衡;有f=mgsinθ,可见摩擦力随夹角的增大而逐渐增大,C正确;重力之外的其他力做功等于机械能的增量,木板对物块的作用力(支持力和摩擦力的合力)做的功等于物块机械能的增加量,D正确。B组　2022—2022年模拟·提升题组一、选择题1.BC　设斜面的倾角为θ,斜面水平长度为L,由动能定理得:mgLtanθ-μmgcosθ=Ek-0,得:Ek=mgL(tanθ-μ),m1<m2,θ1>θ2,无法判断两物块动能大小,故A错误;因为Ek=mv2,所以v=,θ1>θ2,v1>v2,故B正确;克服摩擦力做的功W=μmgcosθ=μmgL,因为m1<m2,所以W1<W2,故C正确;由牛顿第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma,=at2,t=,90°>θ1>θ2,t1与t2的大小关系不能确定,故D错误。2.A　设小球到达桶内最高点时速度为v1,则mg=m,由动能定理得-mg·2R=m-mv2,两方程联立解得:R=,故只有A正确。3.D　因为小车以恒定的功率行驶,则小车做加速度减小的加速运动,选项A错误;根据P=Fv,小车受到的牵引力逐渐减小,选项B错误;小车受到的合外力所做的功为Pt-Fs,选项C错误;根据动能定理Pt-Fs=m,小车受到的牵引力做的功为Pt=Fs+m,选项D正确。4.D　设物体质量为m,根据动能定理,第n次做圆周运动时克服摩擦力做的功W=m-m=m(72-52)=12m若第n+1次克服摩擦力做功与第n次相同,则:W=m-m=m(52-)=12m解得:vn+1=1m/s而实际运动过程中经同一点时,速度越来越小,需要的向心力越来越小,对轨道的压力也会越来越小,而滑动摩擦力f=μFN,因此每运动一圈,克服摩擦力做功也会越来越小,第n+1圈克服摩擦力做的功一定小于第n圈克服摩擦力做的功,因此末速度一定大于1m/s,D正确。5.BD　对A、B只受摩擦力的过程分别应用动能定理:-f1××2t0×v=0-×2mv2,-f2×t0v=0-mv2,两式联立得f1=f25\n,故B正确。全过程中A、B发生的位移相等,故D正确。对A、B运动的全过程分别应用动能定理:F1×vt0-f1××3t0v=0,F2××2t0v-f2××3t0v=0,解得F1=2F2,故A错。F1和F2对A、B做功之比W1∶W2=∶=1∶1,故C错。二、非选择题6.答案　(1)50m/s　(2)56m/s　(3)1.8×105N解析　(1)由动能定理:(F-kmg)x=m①v1=50m/s②(2)mg=ρSC③m'g=ρSCv1'2④v1'=v1=25m/s=56m/s⑤(3)由动能定理:(F'-km'g)x=mv1'2⑥解得F'=1.8×105N⑦7.答案　(1)1m　(2)(1m,-5m)解析　(1)对小物块,从释放到O点过程中mgh-Wf-μmgl=mv2解得l=1m(2)小物块从O点水平抛出后满足y=-gt2①x=vt②由①②解得小物块的轨迹方程为y=-5x2③又有y=x2-6④由③④得x=1m,y=-5m⑤所以P点坐标为(1m,-5m)⑥5