高考物理动能与动能定理题20套(带答案)含解析.doc

高考物理动能与动能定理题20套(带答案)含解析 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1．如图所示，质量m=3kg的小物块以初速度秽v0=4m/s水平向右抛出，恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。圆弧轨道的半径为R= 3.75m，B点是圆弧轨道的最低点，圆弧轨道与水平轨道BD平滑连接，A与圆心D的连线与竖直方向成角，MN是一段粗糙的水平轨道，小物块与MN间的动摩擦因数μ=0.1，轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为r =0.4m的半圆弧轨道，C点是圆弧轨道的最高点，半圆弧轨道与水平轨道BD在D点平滑连接。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）求小物块经过B点时对轨道的压力大小； （2）若MN的长度为L0=6m，求小物块通过C点时对轨道的压力大小； （3）若小物块恰好能通过C点，求MN的长度L。 【答案】（1）62N（2）60N（3）10m 【解析】 【详解】 （1）物块做平抛运动到A点时，根据平抛运动的规律有： 解得： 小物块经过A点运动到B点，根据机械能守恒定律有： 小物块经过B点时，有： 解得： 根据牛顿第三定律，小物块对轨道的压力大小是62N （2）小物块由B点运动到C点，根据动能定理有： 在C点，由牛顿第二定律得： 代入数据解得： 根据牛顿第三定律，小物块通过C点时对轨道的压力大小是60N （3）小物块刚好能通过C点时，根据 解得： 小物块从B点运动到C点的过程，根据动能定理有： 代入数据解得：L=10m 2．如图所示，水平地面上一木板质量M＝1 kg，长度L＝3.5 m，木板右侧有一竖直固定的四分之一光滑圆弧轨道，轨道半径R＝1 m，最低点P的切线与木板上表面相平．质量m＝2 kg的小滑块位于木板的左端，与木板一起向右滑动，并以的速度与圆弧轨道相碰，木板碰到轨道后立即停止，滑块沿木板冲上圆弧轨道，后又返回到木板上，最终滑离木板．已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数μ1＝0.2，木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1，g取10 m/s2．求： (1)滑块对P点压力的大小； (2)滑块返回木板上时，木板的加速度大小； (3)滑块从返回木板到滑离木板所用的时间． 【答案】(1)70 N　(2)1 m/s2　(3)1 s 【解析】 【分析】 【详解】 (1)滑块在木板上滑动过程由动能定理得： －μ1mgL＝mv2－ 解得：v＝5 m/s 在P点由牛顿第二定律得： F－mg＝m 解得：F＝70 N 由牛顿第三定律，滑块对P点的压力大小是70 N (2)滑块对木板的摩擦力Ff1＝μ1mg＝4 N 地面对木板的摩擦力 Ff2＝μ2(M＋m)g＝3 N 对木板由牛顿第二定律得：Ff1－Ff2＝Ma a＝＝1 m/s2 (3)滑块滑上圆弧轨道运动的过程机械能守恒，故滑块再次滑上木板的速度等于v＝5 m/s 对滑块有：(x＋L)＝vt－μ1gt2 对木板有：x＝at2 解得：t＝1 s或t＝s(不合题意，舍去) 故本题答案是：　(1)70 N　(2)1 m/s2　(3)1 s 【点睛】 分析受力找到运动状态，结合运动学公式求解即可． 3．如图所示，在娱乐节目中，一质量为m＝60 kg的选手以v0＝7 m/s的水平速度抓住竖直绳下端的抓手开始摆动，当绳摆到与竖直方向夹角θ＝37°时，选手放开抓手，松手后的上升过程中选手水平速度保持不变，运动到水平传送带左端A时速度刚好水平，并在传送带上滑行，传送带以v＝2 m/s匀速向右运动．已知绳子的悬挂点到抓手的距离为L＝6 m，传送带两端点A、B间的距离s＝7 m，选手与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.2，若把选手看成质点，且不考虑空气阻力和绳的质量．(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求： (1)选手放开抓手时的速度大小； (2)选手在传送带上从A运动到B的时间； (3)选手在传送带上克服摩擦力做的功． 【答案】(1)5 m/s　(2)3 s　(3)360 J 【解析】 试题分析：（1）设选手放开抓手时的速度为v1，则－mg（L－Lcosθ）＝mv12－mv02，v1＝5m/s （2）设选手放开抓手时的水平速度为v2，v2＝v1cosθ① 选手在传送带上减速过程中 a＝－μg② v＝v2＋at1③④ 匀速运动的时间t2，s－x1＝vt2⑤ 选手在传送带上的运动时间t＝t1＋t2⑥ 联立①②③④⑤⑥得：t＝3s （3）由动能定理得Wf＝mv2－mv22，解得：Wf＝－360J 故克服摩擦力做功为360J． 考点：动能定理的应用 4．如图所示，一质量为M、足够长的平板静止于光滑水平面上，平板左端与水平轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上．平板上有一质量为m的小物块以速度v0向右运动，且在本题设问