6.2 动能定理及其应用(一) 过关检测-2022届高考物理一轮复习
展开A.运动员踢球时对足球做功mv2
B.足球上升过程重力做功mgh
C.运动员踢球时对足球做功mgh+mv2
D.足球上升过程克服重力做功mgh+mv2
2.如图,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对轨道的正压力为2mg,重力加速度大小为g,质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为( )
A.mgRB.mgRC.mgRD.mgR
3.如图所示,木板可绕固定水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置,木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中,物块的重力势能增加了2J。用FN表示物块受到的支持力,用Ff表示物块受到的摩擦力。在此过程中,以下判断正确的是( )
A.FN和Ff对物块都不做功
B.FN对物块不做功,重力对物块做功为-2J
C.FN对物块做功为2J,Ff对物块不做功
D.FN和Ff对物块所做功的代数和为0
4.如图所示,某段滑雪雪道倾角为,总质量为(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员减少的重力势能全部转化为动能
B.系统减少的机械能为mgh
C.运动员克服摩擦力做功为 mgh
D.运动员获得的动能为mgh
5.质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动,起始点A与一轻弹簧O端相距s,如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,物体与弹簧相碰后,弹簧的最大压缩量为x,重力加速度大小为g,则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短,物体克服弹簧弹力所做的功为( )
A.B.
C.μmgsD.μmg(s+x)
6.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水平,其长度d=0.50 m,盆边缘的高度为h=0.30 m。在A处放一个质量为m的小物块并让其由静止下滑。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,则停止的地点到B的距离为( )
A.0.50 mB.0.25 mC.0.10 mD.0
7.篮球规则中规定:跳球时,裁判员在两名跳球队员之间将球竖直向上抛起,球抛起的高度要超过跳球队员跳起时能达到的最大高度,并且球在他们之间落下。如图所示,裁判员将球从离地2.0m处竖直向上抛出,球到达离地2.5m处的最高点。以球的抛出点为零势能参考面,当球到距离抛出点h1高处时,其动能和势能恰好相等,到最高点后球又落回,当下降到距离抛出点h2处时,球的动能和势能再次相等。假设全程空气阻力大小恒定。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.h1<0.25m,h2>0.25m
B.h1>0.25m,h2<0.25m
C.与落回抛出点过程相比,篮球向上运动过程中重力的平均功率更小
D.与落回抛出点过程相比,篮球向上运动过程中克服空气阻力做的功更多
8.地面上质量为m0=3kg的物体在竖直向上的力F作用下由静止开始向上运动,力F随物体离地面高度x的变化关系如图所示,物体上升的最大高度为h(图中H=5m,h=4m),重力加速度为g=10m/s2不计空气阻力。在物体运动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.加速度的最大值为10m/s2
B.48N
C.物体离地高度为2.5m时,速度最大
D.动能的最大值为20J
9.如图所示,一个固定在竖直平面内的半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,小球以8m/s的速度从A点进入管道,从B点脱离管道后做平抛运动,经过0.4s后又恰好与倾角为45°的斜面垂直相碰。已知半圆形管道的半径R=1m,小球可看做质点且其质量为m=1kg,重力加速度g取10m/s2。则( )
A.小球在B点的速度为4m/s
B.小球在斜面,上的相碰点C与B点的水平距离是0.8m
C.小球经过管道的B点时,受到管道下壁的作用力FNB的大小是6N
D.小球经过管道的过程中,克服摩擦力做功为4J
10.从地面竖直向上抛出一物体,其动能随它离开地面的高度h的变化如图所示,重力加速度取。由图中数据可得( )
A.物体的质量为1kgB.物体初速度大小为20m/s
C.物体落地时速度大小为20m/sD.物体受到空气阻力的大小为6N
11.水平桌面上一质量为3kg的物体,在水平拉力F的作用下,从静止开始运动2s后撤去外力,其图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.在0~2s内,合外力做的功为9J
B.在0~2s内,拉力大小是阻力大小的3倍
C.在时,拉力的瞬时功率为4.5W
D.在0~6s内,摩擦力做的功为9J
12.如图甲所示,一质量m=1kg的木块被水平向左的力F压在竖直墙上,木块初始位置离地面的高度H=4m,木块与墙面间的动摩擦因数μ=0.2,力F与木块距离地面距离h间的关系如图乙所示,重力加速度g=10m/s2。则( )
A.木块下滑过程一直做加速运动
B.木块下滑过程克服摩擦阻力所做的功为10J
C.木块下滑到地面前瞬间的速度大小为8m/s
D.木块下滑过程用时为1s
13.如图所示为一架小型四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用。现对无人机进行试验,无人机的质量为m=2kg,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N,当无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞,经时间t=4s时离地面的高度为h=16m, g取10m/s2。
(1)求无人机动力系统所能提供的最大升力F;
(2)无人机通过调整升力继续上升,恰能悬停在距离地面高度为H=36m处,求无人机从h上升到H的过程中,动力系统所做的功W。
14.滑雪俱乐部内的形池轨道如图甲所示,图乙为示意图,由两个完全相同的圆弧滑道、和水平滑道构成,圆弧滑道的半径,、分别为圆弧滑道的最低点,、间的距离。假设一滑雪爱好者经过水平滑道点时水平向右的速度,从点匀减速运动到点,所用的时间,从点跃起时的速度。设滑雪者(连同滑板)的质量,忽略空气阻力的影响,已知圆弧上、两点的切线沿竖直方向。重力加速度。求:
(1)滑雪者在点对圆弧轨道的压力大小;
(2)滑雪者从点跃起后在空中上升的最大高度;
(3)滑雪者从点到点运动的过程中克服摩擦阻力所做的功。
15.如图所示,将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v0水平抛出,小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC,并沿轨道恰好通过最高点C。圆轨道ABC的形状为半径R=2.5m的圆截去了左上角127°的圆弧,CB为其竖直直径,(sin53°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)小球经过C点的速度大小;
(2)小球运动到轨道最低点B时轨道对小球的支持力大小;
(3)平台末端O点到A点的竖直高度H。
参考答案
1.C 2.B 3.C 4.B 5.A 6.D 7.B 8.D 9.AD 10.AD 11.BC 12.AC
13.(1)28N;(2)416J
【解析】
(1)设无人机以最大升力竖直向上起飞时的加速度大小为a,根据运动学规律有
根据牛顿第二定律有
联立①②解得
F=28N
(2)无人机在h=16m时的速度大小为
无人机从h上升到H的过程中,由动能定理有
解得
W=416J
14.(1) ;(2)3.2m;(3)
【解析】
(1) 、间的距离,从点匀减速运动到点,所用的时间,平均速度
根据牛顿第三定律,滑雪者在点对圆弧轨道的压力大小与支持力大小相等
解得
(2) 从点跃起时的速度。滑雪者从点跃起后在空中上升的最大高度
(3) 根据动能定理:滑雪者从点到点运动的过程中克服摩擦阻力所做的功
解得
15.(1)5m/s;(2)6N;(3)3.36m
【解析】
(1)恰好过C点,也就是在C点,重力提供向心力
(2)B→C的过程,由动能定理
在B点,合力提供向心力
解得
6N
(3)0→A,小球做平抛运动,在竖直方向
在A点
sin53°=
A→B过程中
联立得:
H=3.36m
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