《新高考物理一轮复习重难点练习难点09 动能定理在多过程问题中的应用（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新高考物理一轮复习重难点练习难点09 动能定理在多过程问题中的应用（含解析）（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、难点09 动能定理在多过程问题中的应用一、动能定理在多过程问题中的应用1运用动能定理解决多过程问题，有两种思路(1)分阶段应用动能定理若题目需要求某一中间物理量，应分阶段应用动能定理物体在多个运动过程中，受到的弹力、摩擦力等力若发生了变化，力在各个过程中做功情况也不同，不宜全过程应用动能定理，可以研究其中一个或几个分过程，结合动能定理，各个击破(2)全过程(多个过程)应用动能定理当物体运动过程包含几个不同的物理过程，又不需要研究过程的中间状态时，可以把几个运动过程看作一个整体，巧妙运用动能定理来研究，从而避开每个运动过程的具体细节，大大简化运算2全过程列式时要注意(1)重力、弹簧弹力做功取决于
2、物体的初、末位置，与路径无关(2)大小恒定的阻力或摩擦力做功的数值等于力的大小与路程的乘积【例1】(多选)(2021全国甲卷)一质量为m的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动该物体开始滑动时的动能为Ek，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为.已知sin 0.6，重力加速度大小为g.则()A物体向上滑动的距离为B物体向下滑动时的加速度大小为C物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5D物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长【答案】BC【解析】物体从斜面底端回到斜面底端根据动能定理有mg2lcos Ek，物体从斜面底端到斜面顶端根据动能定理有mglsin mglco
3、s 0Ek，整理得l，0.5，A错误，C正确；物体向下滑动时根据牛顿第二定律有ma下mgsin mgcos ，解得a下，B正确；物体向上滑动时根据牛顿第二定律有ma上mgsin mgcos ，解得a上g，故a上a下，由于上滑过程中的末速度为零，下滑过程中的初速度为零，且走过相同的位移，根据位移公式lat2，则可得出t上mgcos ，故滑块最终不会停留在斜面上，由于滑块在AB段受摩擦力作用，则滑块做往复运动的高度将越来越低，最终以B点为最高点在光滑的圆弧面上做往复运动设滑块在AB段上运动的总路程为s，滑块在AB段上所受摩擦力大小FfFNmgcos ，从A点出发到最终以B点为最高点做往复运动，由动
4、能定理得mgRcos Ffs0，解得s8 m.(2)滑块第一次过C点时，速度最大，设为v1，此时滑块所受轨道支持力最大，设为Fmax，从A到C的过程，由动能定理得mgRFflABmv120，斜面AB的长度lAB，由牛顿第二定律得Fmaxmg，解得Fmax102 N.滑块以B为最高点做往复运动的过程中过C点时，速度最小，设为v2，此时滑块所受轨道支持力最小，设为Fmin，从B到C，由动能定理得mgR(1cos )mv220，由牛顿第二定律得Fminmg，解得Fmin70 N，根据牛顿第三定律可知C点受到的压力最大值为102 N，最小值为70 N.一、单选题1（2022山东德州高三期末）如图所示，
5、一质量为m的小滑块（可视为质点）从斜面上的P点由静止下滑，在水平面上滑行，至Q点停止运动。已知P点离水平面高度为h，小滑块经过斜面与水平面连接处时无机械能损失，重力加速度为g。为使小滑块由Q点静止出发沿原路返回到达P点，需对小滑块施加一个始终与运动方向相同的拉力，则拉力至少对小滑块做功（）AmghB2mghC2.5mghD3mgh【答案】B【解析】根据题意，设滑块由P点到Q点，摩擦力做功为，由动能定理有设滑块由Q点到P点，拉力做功为，由由动能定理有联立解得故选B。2（2022贵州从江县第一民族中学高三阶段练习）物体沿直线运动的vt关系图像如图所示，已知在第1秒内合外力对物体所做的功为W，则（）
6、A从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB从第3秒末到第5秒末合外力做功为2WC从第5秒末到第7秒末合外力做功为1.5WD从第3秒末到第4秒末合外力做功为0.75W【答案】D【解析】A从第1秒末到第3秒末速度不变物体做匀速直线运动，由动能定理可知合外力做功为0，A错误；B第1秒内由动能定理得从第3秒末到第5秒末由动能定理得B错误；C从第5秒末到第7秒末由动能定理得C错误；D第4秒末的速度从第3秒末到第4秒末由动能定理得D正确；故选D。3（2022广东铁一中学高三阶段练习）如图甲所示，轻弹簧下端固定在倾角为的粗糙斜面底端，质量为的物块从轻弹簧上端上方某位置由静止释放，测得物块的动能与其通过的路程x
7、的关系如图乙所示（弹簧始终处于弹性限度内），图像中之间为直线，其余部分为曲线，时物块的动能达到最大弹簧的长度为l时，弹性势能为，其中k为弹簧的劲度系数，为弹簧的原长。物块可视为质点，不计空气阻力，物块接触弹簧瞬间无能量损失，取重力加速度，。则（）A物块与斜面间的动摩擦因数为0.2B弹簧的劲度系数k为C的大小为D物块在斜面上运动的总路程大于【答案】D【解析】A物块接触弹簧前，由动能定理得解得故A错误；B由能量守恒定律得解得故B错误；C由能量守恒定律得解得故C错误；D物块的路程为时物块反向沿斜面向上运动，所以物块在斜面上运动的路程大于，故D正确。故选D。4（2022河北开滦第二中学高三学业考试）如
8、图所示，一倾角为的斜面和半圆竖直轨道分别与水平面平滑连接于、两点，的距离为，半圆轨道的圆心为，半径为，为其最高点。一小球从斜面上点由静止下滑，通过点后垂直打在斜面上点，与等高。不计一切阻力，则点到地面的高度为（）ARBCD【答案】C【解析】小球从到做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有由于小球垂直打在斜面上点，则有联立解得小球从到的过程，根据动能定理可得解得点到地面的高度为C正确，ABD错误；故选C。5（2022陕西西安中学三模）北京冬奥会的举办，使滑雪项目更成为了人们非常喜爱的运动项目。如图，质量为m的运动员从高为h的A点由静止滑下，到达B点时以速度v0水平飞出，经一段时间后落到倾角为的长
9、直滑道上C点，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则运动员（）A落到斜面上C点时的速度vC=B在空中平抛运动的时间t=C从A到B的过程中克服阻力所做的功W克=-mghD从B点经t=时，与斜面垂直距离最大【答案】D【解析】B运动员在B到C的过程中做平抛运动，其运动的位移与水平方向的夹角为，所以有则运动员在空中运动的时间为故B错误；A运动员到达C点时，竖直方向的速度为vy=gt=2v0tan所以运动员落在斜面上的速度为故A错误；CA到B根据动能定理有mghW克所以从A到B的过程中克服阻力所做的功W克=故C错误；D根据题意可知，当运动员的速度和斜面平行时，与斜面垂直距离最大，此时运动员垂直于斜面方向的
10、速度为零，所以根据对称性可知，从B点到与斜面垂直距离最大的位置所需的时间为从B到C的一半，即为t=故D正确。故选D。6（2021四川射洪中学高三阶段练习）如图所示，光滑半球的半径为R，球心为O，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB，高度为。轨道底端水平并与半球顶端相切。质量为m的小球由A点静止滑下。小球在水平面上的落点为C，则（）A小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点B小球到达B点时对曲面的压力为mgCOC之间的距离为DOC之间的距离为2R【答案】C【解析】AB由A点到B点由动能定理有解得设半球在最高点给小球的支持力为，有解得所以小球到达B点时与半圆球之间无力的作用，在B点将做平抛运动，故AB错误；CD小球做平抛运动时，有解得故C正确，D错误。故选C。7（2021重庆高二期末）滑板运动是非常受欢迎的运动
