2015年湖北高考物理復(fù)習(xí)：動(dòng)能和動(dòng)能定理

湖北2015年高考物理復(fù)習(xí)：動(dòng)能和動(dòng)能定理

　　2015年湖北高考生正在努力備考中，湖北高考網(wǎng)整理了2015年湖北高考物理備考資料，希望對(duì)大家的復(fù)習(xí)有幫助！

　　一、選擇題

　　1.一質(zhì)量為m的滑塊，以速度v在光滑水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，滑塊的速度變?yōu)?2v(方向與原來(lái)相反)，在這段時(shí)間內(nèi)，水平力所做的功為(　　)

　　A.mv2 B.-mv2

　　C.mv2 D.-mv2

　　2.一物體速度由0增大到v，再?gòu)膙增大到2v，外力做功分別為W1和W2，則W1和W2關(guān)系正確的是(　　)

　　A.W1=W2 B.W2=2W1

　　C.W2=3W1 D.W2=4W1

　　3.一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平力F作用下，從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，如圖1所示，則力F所做的功為(　　)

　　A.mglcos θ

　　B.Flsin θ

　　C.mgl(1-cos θ)

　　D.Flcos θ

　　4.某人騎自行車下坡，坡長(zhǎng)l=500 m，坡高h(yuǎn)=8 m，人和車總質(zhì)量為100 kg，下坡時(shí)初速度為4 m/s，人不踏腳踏板的情況下，到達(dá)坡底時(shí)車速為10 m/s，g取10 m/s2，則下坡過(guò)程中阻力所做的功為(　　)

　　A.-4 000 J B.-3 800 J

　　C.-5 000 J D.-4 200 J

　　5.一輛質(zhì)量為m，額定功率為P的小車從靜止開始以恒定的加速度 a啟動(dòng)，所受阻力為f，經(jīng)時(shí)間t，行駛距離x后達(dá)到最大速度vm，然后勻速運(yùn)動(dòng)，則從靜止開始到達(dá)到最大速度的過(guò)程中，機(jī)車牽引力所做的功為(　　)

　　A.Pt B.(f+ma)x

　　C.mvm2 D.mvm2+fx

　　6.物體在合外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖2所示.下列表述正確的是(　　)

　 A.在0～1 s內(nèi)，合外力做正功

　　B.在0～2 s內(nèi)，合外力總是做負(fù)功

　　C.在1 s～2 s內(nèi)，合外力不做功

　　D.在0～3 s內(nèi)，合外力總是做正功

　　7.質(zhì)量為m的小車在水平恒力F的推動(dòng)下，從山坡(粗糙)底部A處由靜止起運(yùn)動(dòng)至高為h的坡頂B，獲得的速度為v，AB之間的水平距離為x，重力加速度為g.下列說(shuō)法不正確的是(　　)

　　圖3

　　A.小車克服重力所做的功是mgh

　　B.合外力對(duì)小車做的功是mv2

　　C.推力對(duì)小車做的功是mv2+mgh

　　D.阻力對(duì)小車做的功是mv2+mgh-Fx

　　二、非選擇題

　　8.位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道是由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R.一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng).要求物塊能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過(guò)5mg(g為重力加速度).求物塊初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度h的取值范圍.

　　9.某小區(qū)兒童娛樂(lè)的滑滑梯示意圖，其中AB為斜面滑槽，與水平方向夾角為37°，BC為水平滑槽，與半徑為0.2 m的1/4圓弧CD相切，ED為地面.已知通常兒童在滑槽上滑動(dòng)時(shí)的動(dòng)摩擦系數(shù)是0.5，A點(diǎn)離地面的豎直高度AE為2 m，試求：

　　(1)兒童由A處?kù)o止起滑到B處時(shí)的速度大小.

　　(2)為了兒童在娛樂(lè)時(shí)不會(huì)從C處脫離圓弧水平飛出，水平滑槽BC長(zhǎng)至少為多少?(B處的能量損失不計(jì))

　　1.A

　　2.C　[由動(dòng)能定理可知

　　W1=mv2-0，

　　W2=m(2v)2-mv2=mv2，

　　故W2=3W1，C正確.]

　　3.C　[應(yīng)由動(dòng)能定理求解.

　　由動(dòng)能定理得：WF+WG=0

　　又WG=-mgl(1-cos θ)

　　所以WF=mgl(1-cos θ)，故應(yīng)選C.]

　　4.B　[由動(dòng)能定理得：mgh+Wf=mv-mv，故Wf=mv-mv-mgh=-3 800 J，故B正確.]

　　5.D　[汽車開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，功率不是恒定的，故A錯(cuò)誤;由牛頓第二定律知，開始的勻加速階段，機(jī)車牽引力為f+ma，但達(dá)到最大速度vm前，有一段變加速過(guò)程，牽引力逐漸變小，故B錯(cuò)誤;由動(dòng)能定理可得：W牽-fx=mvm2，所以W牽=mvm2+fx，D正確，C錯(cuò)誤.]

　　6.A　[根據(jù)物體的速度圖象可知，物體在0～1 s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，合外力做正功，A正確;1 s～2 s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，合外力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理可知在0～3 s內(nèi)合外力做功為零，B、C、D均錯(cuò)誤.]

　　7.C　[小車克服重力做功W=Gh=mgh，A選項(xiàng)正確;由動(dòng)能定理知，小車受到的合力做的功等于小車動(dòng)能的增加，W合=ΔEk=mv2，B選項(xiàng)正確;由動(dòng)能定理，W合=W推+W重+W阻=mv2，所以推力做的功W推=mv2-W阻-W重=mv2+mgh-W阻，C選項(xiàng)錯(cuò)誤;阻力對(duì)小車做的功W阻=mv2-W推-W重=mv2+mgh-Fx，D選項(xiàng)正確.]

　　8.R≤h≤5R

　　解析　設(shè)物塊在圓形軌道最高點(diǎn)的速度為v，由機(jī)械能守恒定律得

　　mgh=2mgR+mv2
①

　　物塊在最高點(diǎn)受的力為重力mg、軌道的壓力N.重力與壓力的合力提供向心力，有

　　mg+N=m
②

　　物塊能通過(guò)最高點(diǎn)的條件是

　　N≥0
③

　　由
②
③式得

　　v≥
④

　　由
①
④式得

　　h≥R
⑤

　　按題目要求，N≤5mg，由
②式得

　　v≤⑥

　　由
①⑥式得

　　h≤5R

　　h的取值范圍是

　　R≤h≤5R

　　9.(1)3.46 m/s　(2)1.0 m

　　解析　(1)對(duì)兒童由A到B應(yīng)用動(dòng)能定理

　　mg(hAE-R)-μmgcos 37°=mv

　　解得：vB=3.46 m/s

　　(2)對(duì)兒童，在C處mg≥m

　　-μmgxBC=mv-mv

　　解得：xBC=1.0 m