新高考2024版高考物理一轮复习微专题小练习专题33动能和动能定理

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A．物体所受的合外力不为零，其动能一定变化
B．物体速度变化，其动能一定变化
C．物体的速度变化越大，其动能一定变化也越大
D．物体的动能变化，其运动状态一定发生改变
2．(多选)如图所示，在倾角为θ的斜面上，质量为m的物块受到沿斜面向上的恒力F的作用，沿斜面以速度v匀速上升了高度h.已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ、重力加速度为g.关于上述过程，下列说法正确的是( )
A．合力对物块做功为0
B．合力对物块做功为 eq \f(1,2) mv2
C．摩擦力对物块做功为－μmg cs θ eq \f(h,sin θ)
D．恒力F与摩擦力对物块做功之和为mgh
3．[2023·广西“韬智杯”大联考](多选)如图甲所示，质量为 m＝5.0 kg 的物体静止在水平地面上，在水平推力 F 作用下开始运动，水平推力 F 随位移 x 变化的图像如图乙所示(x＝4.0 m 后无推力存在)，已知物体与地面之间的动摩擦因数μ＝0.50，取重力加速度 g＝10 m/s2.下列选项正确的是( )
A．物体从开始运动到距出发点4 m，加速度先减小后增大
B．在距出发点3 m 位置时物体的速度达到最大
C．物体的最大速度为3 eq \r(5) m/s
D．物体在水平地面上运动的最大位移是16.0 m
4．(多选)质量为2 kg的物体，放在动摩擦因数μ＝0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，重力加速度g取10 m/s2，则此物体( )
A.在位移x＝9 m时的速度是3 eq \r(3) m/s
B．在位移x＝9 m时的速度是3 m/s
C．在OA段运动的加速度是2.5 m/s2
D．在OA段运动的加速度是1.5 m/s2
5．[2023·张家口市期末考试]如图所示，倾角为θ＝37°的足够长光滑斜面AB与长LBC＝2 m的粗糙水平面BC用一小段光滑圆弧(长度不计)平滑连接，半径R＝1.5 m的光滑圆弧轨道CD与水平面相切于C点，OD与水平方向的夹角也为θ＝37°.质量为m的小滑块从斜面上距B点L0＝2 m的位置由静止开始下滑，恰好运动到C点．已知重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8.
(1)求小滑块与粗糙水平面BC间的动摩擦因数μ；
(2)改变小滑块从斜面上开始释放的位置，小滑块能够通过D点，求小滑块的释放位置与B点的最小距离．
专题33 动能和动能定理
1．D 合外力不为零但合外力不一定做功，其动能不一定变化，故A错误；物体的速度有变化，可能只是速度方向发生变化，动能不一定变化，故B错误；物体的速度变化越大，动能变化不一定越大，比如匀速圆周运动，速度变化量可能很大，但动能不变，故C错误；如果物体的动能变化，则说明其速度大小一定变化，速度发生了变化，运动状态一定发生改变，故D正确．
2．ACD 物体做匀速直线运动，处于平衡状态，合外力为零，则合外力做功为零，故A正确，B错误；物体所受的摩擦力大小为f＝μmg cs θ，物体的位移x＝ eq \f(h,sin θ) ，摩擦力对物块做功为Wf＝－fx＝－μmg cs θ eq \f(h,sin θ) ，C正确；物体所受各力的合力做功为零，则WG＋WF＋Wf＝0，所以WF＋Wf＝－WG＝－(－mgh)＝mgh，D正确．
3．ABC 物体在水平方向受推力与摩擦力作用，由牛顿第二定律得F－μmg＝ma，加速度a＝ eq \f(F,m) －μg，由题图乙所示图像可知，从开始运动到距出发点4 m，物体所受推力随位移的增加而减小，开始物体所受推力大于摩擦力，物体做加速运动，随推力F的减小，加速度a减小；当推力等于摩擦力时，合力为零，加速度为零；当推力小于摩擦力时物体所受合力方向与物体的速度方向相反，物体做减速运动，加速度a逐渐增大，故物体的加速度先减小后增大，A正确；由图像可知，推力F随位移x变化的关系式为F＝100－25x(0≤x≤4.0 m)，物体的速度最大时，加速度为零，此时有F＝μmg，解得x＝3 m，即在距出发点3 m位置时物体的速度达到最大，B正确；F ­x图线与坐标轴围成图形的面积等于推力对物体做的功，设物体的最大速度为vm，由题图乙所示图像可知，物体速度最大时，推力对物体做功W＝ eq \f(1,2) ×(100＋25)×3 J＝187.5 J，从物体开始运动到速度最大过程，对物体应用动能定理得W－μmgx＝ eq \f(1,2) mv eq \\al(2,m) ，代入数据解得vm＝3 eq \r(5) m/s，C正确；推力对物体做的功等于图线与坐标轴围成的面积W＝ eq \f(1,2) ×100×4 J＝200 J，对物体运动的整个过程，根据动能定理得W－μmgxmax＝0，解得xmax＝8 m，D错误．
4．BD 运动x＝9 m的过程由动能定理W－μmgx＝ eq \f(1,2) mv2，得v＝3 m/s，A错误，B正确；前3 m过程中，水平拉力F1＝ eq \f(W1,x1) ＝ eq \f(15,3) N＝5 N，根据牛顿第二定律，F1－μmg＝ma，得a＝1.5 m/s2，C错误，D正确．
5．(1)0.6 (2)6.75 m
解析：(1)滑块恰好运动到C点，由动能定理得
mgL0sin 37°－μmgLBC＝0－0
解得：μ＝0.6
(2)滑块能够通过D点，在D点的最小速度，由
mg sin θ＝m eq \f(v eq \\al(2,D) ,R)
解得：vD＝3 m/s
设滑块在斜面上运动的距离为L，由动能定理得
mgL sin θ－μmgLBC－mgR(1＋sin θ)＝ eq \f(1,2) mv eq \\al(2,D) －0
解得：L＝6.75 m