高考物理动能定理的综合应用解题技巧及练习题.docx

《高考物理动能定理的综合应用解题技巧及练习题.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高考物理动能定理的综合应用解题技巧及练习题一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用1．如图所示，AB是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道，下端B点与水平直轨道相切．一个小物块自A点由静止开始沿轨道下滑，已知轨道半径为R＝0.2m，小物块的质量为m＝0.1kg，小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10m/s2.求：(1)小物块在B点时受到的圆弧轨道的支持力大小；(2)小物块在水平面上滑动的最大距离．【答案】(1)3N(2)0.4m【解析】(1)由机械能守恒定律，得在B点联立以上两式得FN＝3mg×10N＝3N.＝3×0.

2、1(2)设小物块在水平面上滑动的最大距离为l，对小物块运动的整个过程由动能定理得mgR－μmgl＝0，代入数据得【点睛】解决本题的关键知道只有重力做功，机械能守恒，掌握运用机械能守恒定律以及动能定理进行解题．2．如图所示,竖直平面内的轨道由直轨道AB和圆弧轨道BC组成，直轨道AB和圆弧轨道BC平滑连接，小球从斜面上A点由静止开始滑下,滑到斜面底端后又滑上一个半径为R=0.4m的圆轨道；（1）若接触面均光滑，小球刚好能滑到圆轨道的最高点C，求斜面高h；（2）若已知小球质量m=0.1kg，斜面高h=2m，小球运动到C点时对轨道压力

3、为mg，求全过程中摩擦阻力做的功．【答案】（1）1m；（2）-0.8J；【解析】【详解】（1）小球刚好到达C点,重力提供向心力，由牛顿第二定律得：mgmv2R从A到C过程机械能守恒,由机械能守恒定律得：mgh2R1mv2,2解得：h2.5R2.50.4m1m；（2）在C点,由牛顿第二定律得：2mgmgmvC,R从A到C过程，由动能定理得：mgh2RWf1mvC20,2解得：Wf0.8J；3．如图所示，光滑圆弧的半径为80cm，一质量为1.0kg的物体由A处从静止开始下滑到B点，然后又沿水平面前进3m，到达C点停止。物体经过B点

4、时无机械能损失，g取10m/s2，求：（1）物体到达B点时的速度以及在B点时对轨道的压力；（2）物体在BC段上的动摩擦因数；（3）整个过程中因摩擦而产生的热量。【答案】（1）4m/s，30N；（2）4；（3）8J。15【解析】【分析】【详解】（1）根据机械能守恒有mgh1mv22代入数据解得v4m/s在B点处，对小球受力分析，根据牛顿第二定律可得mv2FNmgR代入数据解得FN30N由牛顿第三定律可得，小球对轨道的压力为FNFN30N方向竖直向下（2）物体在BC段上，根据动能定理有mgx01mv22代入数据解得415（3）小球

5、在整个运动过程中只有摩擦力做负功，重力做正功，由能量守恒可得Qmgh8J4．如图所示，半径为R的圆管速度从A点水平抛出，恰好从BCD竖直放置，一可视为质点的质量为B点沿切线方向进入圆管，到达圆管最高点m的小球以某一初D后水平射出．已知小球在D点对管下壁压力大小为1BC弧对mg，且A、D两点在同一水平线上，2应的圆心角θ＝60°，不计空气阻力．求：(1)小球在A点初速度的大小；(2)小球在D点角速度的大小；(3)小球在圆管内运动过程中克服阻力做的功．【答案】(1)gR；(2)g；(3)1mgR2R4【解析】【分析】（1）根据

6、几何关系求出平抛运动下降的高度，从而求出竖直方向上的分速度，根据运动的合成和分解求出初速度的大小．（2）根据向心力公式求出小球在D点的速度，从而求解小球在D点角速度．（3）对A到D全程运用动能定理，求出小球在圆管中运动时克服阻力做的功．【详解】（1）小球从A到B，竖直方向:vy2＝2gR(1＋cos60°)解得vy＝3gRvy在B点：v0＝＝gR.0（2）在D点，由向心力公式得mg-1mg＝mvD22R解得vD＝2gR2ω＝vD＝g.R2R（3）从A到D全过程由动能定理：－1212W克＝mvD－2mv02解得W克＝1mgR.4

7、【点睛】本题综合考查了平抛运动和圆周运动的基础知识，难度不大，关键搞清平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及圆周运动向心力的来源．5．如图所示，质量为m1kg的滑块，在水平力作用下静止在倾角为30o的光滑斜面上，斜面的末端B与水平传送带相接（物块经过此位置滑上皮带时无能量损失），传送带的运行速度为v03m/s，长为L1.4m．今将水平力撤去，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同．已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.25(g10m/s2)．求：（1）水平力撤去后，滑块（在斜面上）的加速度大小；（2）滑块下滑的高

8、度；（3）若滑块进入传送带时速度大于3m/s，则滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量为多少．【答案】（1）5m/s2（2）0.1m或0.8m(3)5J【解析】【分析】【详解】（1）对撤去外力F后的滑块受力分析，由牛顿第二定律：mgsinma解得：a5m/s2（2）设滑块