2025高考物理一轮考点突破训练第6章机械能第16讲动能定理及其应用考点2运用动能定理求解多过程问题

这是一份2025高考物理一轮考点突破训练第6章机械能第16讲动能定理及其应用考点2运用动能定理求解多过程问题，共3页。试卷主要包含了动能定理与圆周运动综合应用等内容，欢迎下载使用。
1．运用动能定理解决多过程问题时，有两种思路：一种是分段按部就班列式，注意衔接；另一种是全过程列式，计算简便，但要分析全面，不能遗漏某个力所做的功。
2．所列动能定理方程涉及重力、弹簧弹力、大小恒定的阻力或摩擦力做功时，要注意运用它们的特点：
(1)重力、弹簧弹力做功取决于物体的初、末位置，与路径无关。
(2)大小恒定的阻力或摩擦力所做的功等于力的大小与路程的乘积。
3．动能定理与圆周运动综合应用
动能定理与圆周运动综合是高考热点题型，在此类问题中，圆周运动最高(低)点的速度是联系动能定理和圆周运动的桥梁，是解题的关键物理量。
(1)对运动过程，应用动能定理。
(2)对圆周运动最高(低)点，应用圆周运动向心力公式。
(3)注意摩擦力的变化，在竖直圆形轨道的同一位置，速度越大，摩擦力越大。
[解析] (1)由题知，小物块恰好能到达轨道的最高点D，则在D点有mg＝meq \f(v\\al(2,D),R)
解得vD＝eq \r(gR)。
(2)由题知，小物块从C点沿圆弧切线方向进入轨道 eq \\ac(CDE,\s\up12(︵)) 内侧，则在C点有cs 60°＝eq \f(vB,vC)
小物块从C到D的过程中，根据动能定理有
－mg(R＋Rcs 60°)＝eq \f(1,2)mveq \\al( 2,D)－eq \f(1,2)mveq \\al( 2,C)
则小物块从B到D的过程中，根据动能定理有
mgHBD＝eq \f(1,2)mveq \\al( 2,D)－eq \f(1,2)mveq \\al( 2,B)
联立解得vB＝eq \r(gR)，HBD＝0。
(3)小物块从A到B的过程中，根据动能定理有
－μmgS＝eq \f(1,2)mveq \\al( 2,B)－eq \f(1,2)mveq \\al( 2,A)
S＝π·2R
解得vA＝eq \r(3gR)。
[答案] (1)eq \r(gR) (2)0 (3)eq \r(3gR)
【跟踪训练】
(直线运动的多过程问题)有两条雪道平行建造，左侧相同而右侧有差异，一条雪道的右侧水平，另一条的右侧是斜坡。某滑雪者保持一定姿势坐在雪橇上不动，从h1高处的A点由静止开始沿倾角为θ的雪道下滑，最后停在与A点水平距离为s的水平雪道上。接着改用另一条雪道，还从与A点等高的位置由静止开始下滑，结果能冲上另一条倾角为α的雪道上h2高处的E点停下。若动摩擦因数处处相同，且不考虑雪橇在路径转折处的能量损失，则( B )
A．动摩擦因数为tan θ
B．动摩擦因数为eq \f(h1,s)
C．倾角α一定大于θ
D．倾角α可以大于θ
[解析] 第一次停在BC上的某点，由动能定理得mgh1－μmgcs θ·eq \f(h1,sin θ)－μmgs′＝0，整理得：mgh1－μmgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(h1,tan θ)＋s′))＝0，即mgh1－μmgs＝0，解得μ＝eq \f(h1,s)，A错误，B正确；在AB段由静止下滑，说明μmgcs θθ，则雪橇不能停在E点，所以C、D错误。
(动能定理与机车启动问题的综合应用)(多选)我国新能源汽车发展迅猛，从技术到生产都已经走在世界最前列。某公司对某款电动汽车性能进行了一项测试，让质量为m的汽车沿水平路面直线行驶，该电动汽车的额定功率为P，测试得到能长时间以最大速度v行驶，测试时有一段限速路段，汽车进入限速路段开始功率减小eq \f(1,5)并以此功率运动，汽车从开始减速到再次达到稳定速度的过程中，行驶的位移为x。设整个路面上汽车所受的阻力大小不变，则在整个过程中，下列说法正确的是( BC )
A．从开始减速到再次达到稳定速度的过程中，电动汽车的牵引力不断减小
B．汽车再次达到的稳定速度大小为eq \f(4v,5)
C．从开始减速到再次达到稳定速度经历的时间为eq \f(5x,4v)－eq \f(9mv2,40P)
D．汽车进入限速路段瞬间的加速度大小为eq \f(4P,5mv)
[解析] 最大速度行驶时，牵引力与阻力相等，则有f＝eq \f(P,v)，功率变为eq \f(4,5)P瞬间，汽车牵引力为F＝eq \f(\f(4,5)P,v)＝eq \f(4,5)f，此时，汽车减速，加速度大小为a＝eq \f(f－F,m)＝eq \f(P,5mv)，故D错误；汽车再次达到稳定速度时eq \f(4,5)P＝fv′，得v′＝eq \f(4,5)v，故B正确；汽车再次达到稳定速度时，汽车牵引力为f，所以从开始减速到再次达到稳定速度的过程中，电动汽车的牵引力并不是不断减小，故A错误；从开始减速到再次达到稳定速度的过程中，由动能定理eq \f(4,5)Pt－fx＝eq \f(1,2)mv′2－eq \f(1,2)mv2，解得t＝eq \f(5x,4v)－eq \f(9mv2,40P)，故C正确。故选BC。