《高考专题13 动能定理-高考物理一轮复习专题详解 Word版含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考专题13 动能定理-高考物理一轮复习专题详解 Word版含解析（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考重点难点热点快速突破 知识回顾规律方法应用动能定理解题的“四步三注意”(1)应用动能定理解题的四个步骤确定研究对象及其运动过程；分析受力情况和各力的做功情况；明确物体初末状态的动能；由动能定理列方程求解(2)应用动能定理解题应注意的三个问题动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不牵扯加速度及时间，比动力学研究方法要简洁动能定理表达式是一个标量式，在某个方向上应用动能定理是没有依据的物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程)，此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，但若能对整个过程利用动能定理列式则可使问题简化典例分析【例1】 如图所示，质量m1 kg的木块静止
2、在高h1.2 m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数0.2，用水平推力F20 N，使木块产生位移l13 m时撤去，木块又滑行l21 m后飞出平台，求木块落地时速度的大小？【答案】v11.3 m/s. 【例2】 如图所示，光滑水平面AB与半圆形轨道在B点相切，轨道位于竖直平面内，其半径为R.一个质量为m的物块将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物块获得一向右速度，然后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点不计空气阻力，重力加速度为g.(1)求弹簧弹力对物块做的功；(2)求物块m从B点运动到C点克服阻力做的功；(3)如果半圆形轨道
3、也是光滑的，其他条件不变，当物体由A经B运动到C，然后落到水平面，落点为D(题中D点未标出，且水平面足够长)，求D点与B点间的距离【答案】W3mgR；W阻mgR；xBD2R【解析】 (1)物块在B点时，由牛顿第二定律得FNmgmB又FN7mg在物体从A点运动到B点的过程中，只有弹簧弹力做功，根据动能定理有Wmv解得W3mgR(2)由题意可知，物块到达C点时只有重力提供向心力，根据牛顿第二定律有mgmC物块从B点运动到C点只有重力和阻力做功，根据动能定理有W阻mg2Rmvmv解得W阻mgR故物块从B点运动到C点克服阻力做的功为mgR. 规律总结若物体的运动过程可以分为若干阶段，可以选择分段或全程
4、应用动能定理，题目不涉及中间量时，选择全程应用动能定理更简单、方便.应用全程法解题求功时，有些力不是全过程都作用的，必须根据不同的情况分别对待，弄清楚物体所受的力在哪段位移上做功，哪些力做功，做正功还是负功，正确写出总功. 专题练习1. (多选)(2017年保定模拟)如图所示，长为L的轻质硬杆A一端固定小球B，另一端固定在水平转轴O上现使轻杆A绕转轴O在竖直平面内匀速转动，轻杆A与竖直方向夹角从0增加到180的过程中，下列说法正确的是( )A小球B受到的合力的方向始终沿着轻杆A指向轴OB当90时，小球B受到轻杆A的作用力方向竖直向上C轻杆A对小球B做负功D小球B重力做功的功率不断增大【答案】：
5、AC 2.如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC为水平的，其长度d0.50 m盆边缘的高度为h0.30 m，在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止开始下滑已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为( )A0.50 m B0.25 mC0.10 m D0【答案】：D【解析】：对小物块从A点出发到最后停下来整个过程用动能定理，mghmgs0，sm3.00 m而d0.50 m，刚好3个来回，所以最终停在B点，所以D选项正确3.如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块
6、，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2，滑块经B、C两点时的动能分别为EkB、EkC，图中ABBC，则一定有( )AW1W2 BW1EkC DEkBEkC【答案】：A 4(2017年山东潍坊模拟)如图所示，固定斜面AE分成等长四部分AB、BC、CD、DE，小物块与AB、CD间的动摩擦因数均为1；与BC、DE间的动摩擦因数均为2，且122.当物块以速度v0从A点沿斜面向上滑动时，刚好能到达E点当物块以速度从A点沿斜面向上滑动时，则能到达的最高点( )A刚好为B点 B刚好为C点C
7、介于A、B之间 D介于B、C之间【答案】：C【解析】：设斜面的倾角为，ABBCCDDEs，1222，则2，物块以速度v0上滑过程中，由动能定理得，mgsin4smgcos2s2mgcos2s0mv，则mv4mgssin6mgscos，当初速度为时，m2mvmgssinmgscosmgssin2mgscos，则物块能到达的最高点在B点以下，即A、B之间某点，故选C.5：一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P点缓慢地移动到Q点，如图所示，则力F所做的功为( ) Amglcos BFlsin Cmgl(1cos ) DFl【答案】C 6：如图所示，半径为R的光
8、滑半球固定在水平面上，现用一个方向与球面始终相切的拉力F把质量为m的小物体(可看做质点)沿球面从A点缓慢地移动到最高点B，在此过程中，拉力做的功为( ) AFR BmgRCmgR DmgR【答案】D【解析】小物体在缓慢(匀速)运动过程中，只有重力和拉力F做功，根据动能定理：WFmgREk0，则拉力做功WFmgR，D正确7：光滑水平面AB与一半圆形轨道在B点相连，轨道位于竖直面内，其半径为R，一个质量为m的物块静止在水平面上，现向左推物块使其压紧弹簧，然后放手，物块在弹力作用下获得一速度，当它经B点进入半圆形轨道瞬间，对轨道的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点，重力加速度
9、为g.求： (1)弹簧弹力对物块做的功；(2)物块从B到C克服阻力做的功；(3)物块离开C点后，再落回到水平面上时的动能【答案】(1)3mgR (2) mgR (3) mgR【解析】(1)由动能定理得Wmv在B点由牛顿第二定律得：7mgmgm解得W3mgR (3)物块从C点平抛到水平面的过程中，由动能定理得2mgREkmv，EkmgR. 8：如图所示，一个质量为m0.6 kg的小球以某一初速度v02 m/s从P点水平抛出，从粗糙圆弧ABC的A点沿切线方向进入(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)且恰好沿圆弧通过最高点C，已知圆弧的圆心为O，半径R0.3 m，60，g10 m/s2.试求： (
10、1)小球到达A点的速度vA的大小；(2)P点与A点的竖直高度H；(3)小球从圆弧A点运动到最高点C的过程中克服摩擦力所做的功W.【答案】1)4 m/s (2)0.6 m (3)1.2 J 9、(多选)某游乐场开发了一个名为“翻天滚地”的游乐项目原理图如图所示：一个圆弧形光滑圆管轨道ABC放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A点与水平地面AD相接，地面与圆心O等高，MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的减振垫，左端M正好位于A点让游客进入一个中空的透明弹性球，人和球的总质量为m，球的直径略小于圆管直径将球(内装有参与者)从A处管口正上方某处由静止释放后，游客将经历一个“翻天滚地”的刺激过程不考虑
11、空气阻力那么以下说法中正确的是( ) A要使球能从C点射出后能打到垫子上，则球经过C点时的速度至少为B要使球能从C点射出后能打到垫子上，则球经过C点时的速度至少为 C若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则球经过C点时对管的作用力大小为D要使球能通过C点落到垫子上，球离A点的最大高度是5R【答案】BD 10、如图所示，在竖直平面内有一“V”形槽，其底部BC是一段圆弧，两侧都与光滑斜槽相切，相切处B、C位于同一水平面上一小物体从右侧斜槽上距BC平面高度为2h的A处由静止开始下滑，经圆弧槽再滑上左侧斜槽，最高能到达距BC所在水平面高度为h的D处，接着小物体再向下滑回，若不考虑空气阻力，则( ) :
12、A小物体恰好滑回到B处时速度为零B小物体尚未滑回到B处时速度已变为零C小物体能滑回到B处之上，但最高点要比D处低D小物体最终一定会停止在圆弧槽的最低点【答案】C【解析】小物体从A处运动到D处的过程中，克服摩擦力所做的功为Wf1mgh，小物体从D处开始运动的过程，因为速度较小，小物体对圆弧槽的压力较小，克服摩擦力所做的功Wf2mgh，所以小物体能滑回到B处之上，但最高点要比D处低，C正确，A、B错误；因为小物体与圆弧槽间的动摩擦因数未知，所以小物体可能停在圆弧槽上的任何地方，D错误11(2017年开封重点中学二联)如图所示，一质量为m2.0 kg的滑块(可视为质点)静置在粗糙水平面上的A点，水平
13、面上的B点处固定有一竖直放置的半径为R0.4 m的粗糙半圆形轨道现给滑块施加一水平向右且大小为F10 N的恒定拉力，使滑块由静止开始向右运动已知滑块与水平面间的动摩擦因数为0.25，A、B两点间的距离为d5 m，重力加速度取g10 m/s2.(1)若滑块刚好运动到B点停止，求拉力F作用的时间；(2)若在滑块运动到B点时撤去拉力F，则滑块刚好能通过半圆形轨道的最高点C，求滑块从B点到C点的过程中克服摩擦力所做的功【答案】t s.；Wf5 J.【解析】：(1)设在拉力F作用下滑块向右滑行的距离为x，则由动能定理可得Fxmgd设在拉力F作用阶段滑块的加速度大小为a1，拉力F作用时间为t，则有Fmgm
14、a1xa1t2联立解得t s. 12同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板，M板上部有一半径为R的圆弧形的粗糙轨道，P为最高点，Q为最低点，Q点处的切线水平，距底板高为H.N板上固定有三个圆环将质量为m的小球从P处静止释放，小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距Q水平距离为L处不考虑空气阻力，重力加速度为g.求： (1)距Q水平距离为的圆环中心到底板的高度；(2)小球运动到Q点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向；(3)摩擦力对小球做的功【答案】HH；F压mg ；WfmgRmg【解析】：(1)设到Q点的速度为v，做平抛运动的时间为t，设Q到水平距离为的圆环的时间为t1，高度为hQ到底板过程：由平抛运动规律可知水平方向：Lvt竖直方向：Hgt2同理：vt1hgt由解得：h，则距地面高度为HH (3)P点至Q点过程，设摩擦力对小球
