2020高考精炼专题6.24 动能定理的综合运用（解析版）

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练 第六部分 机械能 专题6.24 动能定理的综合运用 一．选择题 1．（6分）（2019山东潍坊三模）质量为10kg的物体，在变力F作用下沿x轴做直线运动，力随位移x的变化情况如图所示．物体在x＝0处速度为1m/s，一切摩擦不计，则物体运动到x＝16m处时，速度大小为（　　） A．2m/s B．3 m/s C．4 m/s D．m/s 【参考答案】B 【名师解析】在0﹣4m位移内F恒定，物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：a＝＝1m/s2，根据2ax＝得：v4＝3m/s 对物体在4﹣16m内运动过程运用动能定理得； ＝s4﹣8+0﹣s12﹣16 从图中可知＝，s4﹣8＝s12﹣16＝4m，所以4﹣16m内力F做功之和为0， 得：v16＝v4＝3m/s，选项B正确。 【方法归纳】在0﹣4m位移内F恒定，物体做匀加速直线运动，可以根据匀变速直线运动位移速度公式求出x＝4m处时的速度，在4m﹣8m位移内，力在逐渐减小，是变力，在8m﹣12m位移内力等于零，在12m﹣16m位移内，力F反方向逐渐增大，根据做功公式可知：力F在4﹣16m内做功之和为零，可对这一阶段运用动能定理得到x＝16m处时速度等于x＝4m处时的速度． 2.（2019郑州一中模拟）如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ．质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。则（　　） A. 动摩擦因数μ= B. 载人滑草车最大速度为v= C. 载人滑草车克服摩擦力做功为mgh D. 载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为2g/5 【参考答案】AB 【名师解析】对整个过程，由动能定理得：2mgh-μmgcos45°?-μmgcos37°?=0 解得：μ=．故A正确。滑草车通过第一段滑道末端时速度最大，设为v，由动能定理得：mgh-μmgcos45°?=，解得：v=．故B正确。、对整个过程，由动能定理得： 2mgh-Wf=0，解得，载人滑草车克服摩擦力做功为：Wf=2mgh。故C错误。载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为：a==g，故D错误。 【关键点拨】 对于整个过程，运用动能定理列式，可求得动摩擦因数．由题分析可知，滑草车通过第一段滑道末端时速度最大，由动能定理求解．对全过程，运用动能定理求载人滑草车克服摩擦力做功．加速度根据牛顿第二定律求．本题考查了动能定理和牛顿第二定律的应用，关键要灵活选择研究的过程，也可以根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解动摩擦因数和最大速度． 3、(2017·江西三市六校联考)如图所示，两质量均为m＝1 kg的小球1、2(可视为质点)用长为L＝1.0 m的轻质杆相连，水平置于光滑水平面上，且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触，现用力F竖直向上拉动小球1，当杆与竖直墙壁夹角θ＝37°时，小球2的速度大小v＝1.6 m/s，sin 37°＝0.6，g＝10 m/s2，则此过程中外力F所做的功为(　　) A．8 J B．8.72 J C．10 J D．9.28 J 【参考答案】C 【名师解析】.当杆与竖直墙壁夹角θ＝37°时，设小球1的速度为v1，将小球1、2的速度沿杆方向和垂直杆方向分解，则有v1cos 37°＝vcos 53°，所以v1＝v＝1.2 m/s，取两小球和轻质杆为整体，则由动能定理知WF－mgLcos 37°＝mv＋mv2，联立并代入数值得WF＝10 J，C对． 4．取水平地面为重力势能零点．一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能为重力势能的3倍．不计空气阻力．该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为(　　) A.　　　　　　B. C. D. 【参考答案】B 【名师解析】.平抛运动过程中，物体的机械能守恒，初始状态时动能为势能的3倍，而落地时势能全部转化成动能，可以知道平抛初动能与落地瞬间动能之比为3∶4，那么落地时，水平速度与落地速度的比值为∶2，那么 ... ...