2013届高考物理一轮复习知能演练 5.2 动能 动能定理 沪科版.doc

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2013届高考物理一轮复习知能演练5.2动能动能定理沪科版

1.(2011·高考新课标全国卷)一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点的动能可能()
A.一直增大
B.先逐渐减小至零,再逐渐增大
C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小
D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大
解析:选ABD.当恒力方向与质点原来速度方向相同时,质点的动能一直增大,故A正确.当恒力方向与质点原来速度方向相反时,速度先逐渐减小到零再逐渐增大,质点的动能也先逐渐减小至零再逐渐增大,故B正确.当恒力方向与原来质点的速度方向夹角大于90°时,将原来速度v0分解为平行恒力方向的vy、垂直恒力方向的vx,如图(1),vy先逐渐减小到零再逐渐增大,vx始终不变.v＝eq\r(x\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y)),质点速度v先逐渐减小至vx再逐渐增大,质点的动能先减小至某一非零的最小值,再逐渐增大,故D正确.当恒力方向与v0方向夹角小于90°时,如图(2),vy一直增大,vx始终不变,质点速度v逐渐增大.动能一直增大,没有其他情况,故C错误.

图5－2－5
2.如图5－2－5所示,质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍,物块与转轴OO′相距R,物块随转台由静止开始转动,当转速增加到一定值时,物块即将在转台上滑动,在物块由静止到滑动前的这一过程中,转台的摩擦力对物块做的功为()
A.0 B.2πkmgR
C.2kmgR D.eq\f(1,2)kmgR
解析:选D.在转速增加的过程中,转台对物块的摩擦力是不断变化的,当转速增加到一定值时,物块在转台上即将滑动,说明此时最大静摩擦力提供向心力,即
kmg＝eq\f(mv2,R)①
在这一过程中对物块用动能定理有W＝eq\f(1,2)mv2②
由①②知,转台的摩擦力对物块所做的功W＝eq\f(1,2)kmgR,D对.
3.

图5－2－6
如图5－2－6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是水平的,其长度d＝0.50m.盆边缘的高度为h＝0.30m.在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止下滑.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μ＝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()
A.0.50m B.0.25m
C.0.10m D.0
解析:选D.设小物块在BC面上运动的路程为x.由动能定理知:μmgx＝mgh,则x＝eq\f(h,μ)＝eq\f(0.30,0.10)m＝3m
因为d＝0.5m,则eq\f(x,d)＝eq\f(3,0.5)＝6
故小物块停在B点.
4.(2010·高考新课标全国卷)

图5－2－7
如图5－2－7所示,在外力作用下某质点运动的v－t图像为正弦曲线.从图中可以判断()
A.在0～t1时间内,外力做正功
B.在0～t1时间内,外力的功率逐渐增大
C.在t2时刻,外力的功率最大
D.在t1～t3时间内,外力做的总功为零
解析:选AD.本题考查速度图像、动能定理与功率的计算,意在考查考生对速度图像的理解,以及结合速度图像综合分析功与功率的方法.由速度图像可知,在0～t1时间内,由于物体速度增大,根据动能定理可知,外力对物体做正功,A正确,在0～t时间内,由图可知t1时刻外力为零,故功率为零,因此外力的功率不是逐渐增大,B错误;在t2时刻,由于物体的速度为零,故此时外力的功率最小,且为零,C错误;在t1～t3时间内,因为物体的初末动能不变,故外力做的总功为零,D正确.
5.(2012·上海浦东高三模拟)过山车是游乐场中常见的设施.如图5－2－8所示是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成,B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点,B、C间距与C、D间距相等,半径R1＝2.0m、R2＝1.4m.一个质量为m＝1.0kg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以v0＝12.0m/s的初速度沿轨道向右运动,A、B间距L1＝6.0m.小球与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2,圆形轨道是光滑的.假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠.重力加速度取g＝10m/s2,计算结果保留小数点后一位数字.试求:

图5－2－8

(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小.
(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道,B、C间距L应是多少？
(3)在满足(2)的条件下,如果要使小球恰能通过第三个圆形轨道,则其半径R3应是多大？
解析:(1)设小球经过第一个圆形轨道的最高点时的速度为v1,从A点到最高点,根据动能定理有
－μmg