(浙江选考)高考物理一轮复习第5章机械能第2讲动能动能定理学案 下载本文

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C.mg 16

7 D.mg 25

1321212

解析 根据动能定理,对全过程有-2fH=m(v0)-mv0,上升过程-(mg+f)H=-mv0

24227

联立两式得f=mg,选项D正确。

25答案 D

B组 能力提升

9.如图6所示,一个弹簧左端固定于墙上,右端连接物块,物块质量为m,它与水平桌面间的动摩擦因数μ,起初用手按往物块,弹簧的伸长量为x,然后放手,当弹簧的长度回到原长时,物块的速度为v0,则此过程中弹力所做的功为( )

图6

12

A.mv0+μmgx 212

C.mv0 2

12

B.mv0-μmgx 2

12

D.μmgx-mv0

2

1

解析 当弹簧恢复到原长时,物块对地的位移为x,根据动能定理有:W弹+(-μmgx)=mv20

212

-0,得W弹=mv0+μmgx,A正确。

2答案 A

10.如图7所示,质量为m的物体在水平恒力F的推动下,从山坡底部A处由静止开始运动至高为h的坡顶B处,获得的速度为v,A、B间的水平距离为s,下列说法正确的是( )

图7

1

A.物体克服重力所做的功是mgh

212

B.合力对物体做的功是mv

2C.推力对物体做的功是Fs-mgh 12

D.物体克服阻力做的功是mv+mgh-Fs

2

17

121

解析 设物体克服阻力做的功为W,由动能定理得Fs-mgh-W=mv-0,得W=Fs-mgh-

22

mv2,故D错误;因为F是水平恒力,s是水平位移,推力对物体做的功可由W=Fs计算,故

C错误;由动能定理知B正确;物体克服重力所做的功为mgh,A错误。 答案 B

11.如图8所示,一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道

BC。已知滑块的质量m=0.5 kg,滑块经过A点时的速度vA=5 m/s,AB长x=4.5 m,滑块

与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.1,圆弧形轨道的半径R=0.5 m,滑块离开C点后竖直上升的最大高度h=0.1 m。取g=10 m/s。求:

2

图8

(1)滑块第一次经B点时速度的大小;

(2)滑块刚刚滑上圆弧形轨道时,对轨道上B点压力的大小; (3)滑块在从B运动到C的过程中克服摩擦力所做的功。 解析 (1)滑块由A到B的过程中,应用动能定理得 1212

-Ffx=mvB-mvA

22又Ff=μmg 解得vB=4 m/s

v2B(2)在B点,滑块开始做圆周运动,由牛顿第二定律可知FN-mg=m

R解得轨道对滑块的支持力FN=21 N

根据牛顿第三定律可知,滑块对轨道上B点压力的大小也为21 N。

12

(3)滑块从B经过C上升到最高点的过程中,由动能定理得-mg(R+h)-Wf′=0-mvB

2解得滑块克服摩擦力做功Wf′=1 J。 答案 (1)4 m/s (2)21 N (3)1 J

12.(2018·浙江新高考研究联盟二联)如图9所示是游乐场中过山车的模型图,半径为R=4.0 m的不光滑圆形轨道固定在倾角为θ=37°斜轨道面上的B点,且圆形轨道的最高点C与A点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。游戏开始前,小车在水平向左的外力F作用下静止在斜轨道P点游戏开始时撤去水平外力F,小车沿斜轨道向下运动,过图中A点时速12度v0=14 m/s。已知小车质量m=2 kg。斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ=,g=10 m/s。

6sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。若小车通过圆形轨道最高点C时对轨道的压力大小等于重

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力的两倍,设小车受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,则

图9

(1)小车在P点静止时水平外力F的最小值; (2)小车从B到C过程中,克服摩擦力做了多少功。 解析 (1)在P点,对小车:

垂直斜面方向:FN=mgcos 37°+Fsin 37° 沿斜面方向:Fcos 37°+μFN=mgsin 37° 解得F=280

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N 点:Fv2(2)CCN+mg=mR;FN=2mg;

vC=3gR=230m/s

从A到C过程中:

-μmgcos θ·l1212

AB-Wf=2mvC-2mv0

解得lAB=12 m,Wf=44 J 答案 (1)280

27

N (2)44 J

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