《2022年高三物理一轮复习动能定理(多过程)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高三物理一轮复习动能定理(多过程)（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学习必备欢迎下载高三物理一轮复习：动能定理（多过程）1. 如图 5 212 所示， AB 是倾角为 的粗糙直轨道， BCD 是光滑的圆弧轨道， AB 恰好在B 点与圆弧相切， 圆弧的半径为 R.一个质量为 m 的物体 可以看作质点 从直轨道上的 P 点由静止释放，结果它能在两轨道间做来回运动已知 P 点与圆弧的圆心 O 等高，物体与轨道 AB 间的动摩擦因数为 .求：(1) 物体做来回运动的整个过程中在AB 轨道上通过的总路程；(2) 最终当物体通过圆弧轨道最低点E 时，对圆弧轨道的压力；(3) 为使物体能顺当到达圆弧轨道的最高点D，释放点距 B 点的距离 L应满意什么条件解析： 1由于摩擦始
2、终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为2的圆弧上往复运动R对整体过程由动能定理得：mgRcos mgcos s0，所以总路程为 s . 2 对 BE 过程 mgR1cos 12 FN mgmv 2ER2mv E由 得对轨道压力： FN 3 2cos mg.Dmv 23 设物体刚好到D 点，就 mg R 对全过程由动能定理得：mgL sin mcgos L mgR1 cos 1mv2 2D由 得应满意条件： L 3 2cos 2sin cos R.答案： 1R23 2cos mg33 2cos R2sin cos 2. 在 20XX 年四川汶川大地震抗震救灾活动中，为转移被困群众动用了直升飞机设
3、被救人员的质量 m 80 kg，所用吊绳的拉力最大值Fm 1 200 N ，所用电动机的最大输出功率为Pm 12 kW ，为尽快吊起被困群众，操作人员实行的方法是，先让吊绳以最大的拉力工作一段时间，而后电动机又以最大功率工作，被救人员上升h90 m 时恰好达到最大速度 g 取10 m/s2，试求：(1) 被救人员刚到达机舱时的速度；(2) 这一过程所用的时间解析： 1第一阶段绳以最大拉力拉着被救人员匀加速上升，当电动机达到最大功率时， 功率保持不变，被救人员变加速上升，速度增大，拉力减小，当拉力与重力相等时速度达到最大由 Pm FTvm mgvm 得 vmPm12 103m/s 15 m/sF
4、m mg1 200 80 10mg80 10222 a1m80m/s 5 m/s匀加速阶段的末速度v1PmmF 12 1031 200m/s 10 m/s，时间 t 1v 110a15s2 st上升的高度 h1 v 121 102 m 10 m21212对于以最大功率上升过程，由动能定理得：Pmt2 mghh1 2mvm 2mv 1代入数据解得t2 5.75 s，所以此过程所用总时间为t t1 t2 2 5.75 s 7.75 s.答案： 115 m/s27.75 s3. 如图 5 2 18 所示，质量 m0.5 kg 的小球从距离地面高 H 5 m 处自由下落，到达地面时恰能沿凹陷于地面的半
5、圆形槽壁运动，半圆形槽的半径 R0.4 m，小球到达槽最低点时速率恰好为 10 m/s，并连续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落，如此反复几次，设摩擦力大小恒定不变，取 g10 m/s2，求：(1) 小球第一次飞出半圆形槽上升到距水平地面的高度h 为多少？(2) 小球最多能飞出槽外几次？解析： 1在小球下落到最低点的过程中，设小球克服摩擦力做功为Wf，由动能定理得：21mgH R Wf 2mv 0从小球下落到第一次飞出半圆形槽上升到距水平地面h 高度的过程中，由动能定理得mgH h2Wf 0 0v2102联立解得： h g H 2R 10m 5 m 2 0.4 m4.2 m.
6、2 设小球最多能飞出槽外n 次，就由动能定理得：mgH 2nWf 0 0解得： nmgH mgH2Wf1gH22gH R v2 6.252 mgH R 2mv故小球最多能飞出槽外6 次答案： 14.2 m26 次4. 如图 5 2 19 甲所示， 一竖直平面内的轨道由粗糙斜面 AD 和光滑圆轨道 DCE 组成，AD 与 DCE 相切于 D 点， C 为圆轨道的最低点，将一小物块置于轨道ADC 上离地面高为H 处由静止下滑， 用力传感器测出其经过C 点时对轨道的压力FN ，转变 H 的大小，可测出相应的 FN 的大小， FN 随 H 的变化关系如图乙 折线 PQI 所示 PQ 与 QI 两直线相
7、连接于Q 点 ，QI 反向延长交纵轴于F 点0,5.8 N ，重力加速度 g 取 10 m/s2，求：(1) 小物块的质量m；(2) 圆轨道的半径及轨道DC 所对应的圆心角 .可用角度的三角函数值表示(3) 小物块与斜面AD 间的动摩擦因数 .mv解析： 1假如物块只在圆轨道上运动，就由动能定理得mgH 122 解得 v 2gH；v 2v 22mg由向心力公式FN mg m R ，得 FN m R mg R H mg；结合 PQ 曲线可知 mg 5 得 m 0.5 kg.(2) 由图象可知2mgR 10 得 R1 m明显当 H 0.2 m 对应图中的 D 点，所以 cos 1 0.21 0.8
8、， 37.H 0.212(3) 假如物块由斜面上滑下，由动能定理得：mgH mcgos sin 2mv解得 mv2 2mgH 83mgH 0.222vv2mg8 mg31.6由向心力公式FN mg m R 得 FN m R mgRH3 mg mg结合 QI 曲线知 1.6 mg3mg5.8，解得 0.3.答案： 10.5 kg237 30.35、（ 20XX 年浙江卷） 24某校物理爱好小组打算举办遥控塞车竞赛；竞赛路径如下列图，赛车从起点 A 动身，沿水平直线轨道运动L 后，出 B 点进入半径为R 的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后连续在光滑平直轨道上运动到C 点，并能越过壕沟；已知赛车质量
9、m0.1kg ，通电后以额定A功率 1.5W 工作，进入竖直圆轨道前受到的阻值为 0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不计；图中 L 10.00m，R=0.32m ， h 1.25m,S 1.50m；问：要使赛车完成竞赛，电动机至少工作多长时间？（取 g 10 m/s2） 答案 2.53s【解析】此题考查平抛、圆周运动和功能关系；RLBChS设赛车越过壕沟需要的最小速度为v1，由平抛运动的规律Sv1th1 gt 22R解得v1S2h3m/ s设赛车恰好越过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为v2，最低点的速度为v3，由牛顿其次定律及机械能守恒定律mgm1 mv22v2R321 mv2mg 2R22解得v35gh4 m/s通过分析比较，赛车要完成竞赛，在进入圆轨道前的速度最小应当是vmin4 m/s设电动机工作时间至少为t，依据功能原理由此可得t= 2.53sPtfL1 mv22min6（ 15 分）如图， MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN 与水平段 NP 相切于 N 、P 端固定一竖直挡板； M 相对于N 的高度为 h， NP 长度为 s；一木块自M 端从静止开头沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处；如在 MN 段的摩擦可忽视不计， 物块与 NP 段轨道间的滑动摩擦因数为，求物块停止的地方与 N 点距离的可能值；
