预测07 动能定理综合应用-【临门一脚】 高考物理三轮冲刺过关

2021年高考物理【临门一脚】（全国通用）

预测07   动能定理综合应用

1．对动能定理的理解

（1）动能定理表达式W＝ΔEk中，W表示所有外力做功的代数和。ΔEk为所研究过程的末动能与初动能之差，且物体的速度均是相对地面的速度。

（2）

2．应用动能定理解题应注意的四点

（1）动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度及时间，比动力学研究方法要简捷。

（2）动能定理表达式是一个标量式，在某个方向上应用动能定理是没有依据的。

（3）物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的过程（如加速、减速的过程），此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，但如能对整个过程利用动能定理列式，则可使问题简化。

（4）根据动能定理列方程时，必须明确各力做功的正、负，确实难以判断的先假定为正功，最后根据结果加以检验。

1、公式W合＝ΔEk中“＝”体现的三个关系

2、多过程问题的分析方法

（1）将“多过程”分解为许多“子过程”，各“子过程”间由“衔接点”连接。

（2）对各“衔接点”进行受力分析和运动分析，必要时画出受力图和过程示意图。

（3）根据“子过程”和“衔接点”的模型特点选择合理的物理规律列方程。

（4）分析“衔接点”速度、加速度等的关联，确定各段间的时间关联，并列出相关的辅助方程。

（5）联立方程组，分析求解，对结果进行必要的验证或讨论。

（6）分析的思路

1．（2020·江苏高考真题）如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中，物块的动能与水平位移x关系的图象是（　　）

A． B．

C． D．

2．（2020·全国高考真题）如图，相距L=11.5m的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定。质量m=10 kg的载物箱（可视为质点），以初速度v0=5.0 m/s自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数μ= 0.10，重力加速度取g =10m/s2。

(1)若v=4.0 m/s，求载物箱通过传送带所需的时间；

(2)求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度；

(3)若v=6.0m/s，载物箱滑上传送带后，传送带速度突然变为零。求载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量。

一、单选题

1．（2021·广东高三其他模拟）如图，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平，一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道，质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小，用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，则（　　）

A．W=mgR，质点恰好可以到达Q点

B．W＞mgR，质点不能到达Q点

C．W=mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离

D．W＜mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离

2．（2021·北京东城区·高三一模）如图，飞机距离水平地面的高度为H，在水平方向以速度v0匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一箱质量为m的救援物资，救援物资打在山坡上的A点，A点的高度为h。不考虑空气阻力的影响，则（　　）

A．这箱物资在空中飞行的时间为

B．这箱物资落到A点时的动能为mg（H-h）

C．A点距山坡底端的水平距离为

D．山坡的倾角θ满足tanθ=

3．（2021·广东深圳市·高三一模）一新能源电动汽车，总质量为2×103kg，在平直的公路上以10m/s的速度匀速运动。车头正前方30m处的斑马线上有行人，为礼让行人，驾驶员开始刹车，从发现行人到停下，其v-t图像如图所示。已知汽车减速过程中动能减少量的60%转化回收为电池电能。则（　　）

A．汽车减速过程的加速度大小为2m/s2 B．汽车停止时车头距斑马线1.5m

C．图示过程中汽车运动的平均速度大小为5m/s D．此刹车过程中，汽车回收的电能为105J

4．（2021·重庆市第二十九中学校高三开学考试）如图所示，两倾角均为的光滑斜面对接后固定水平地面上，O点为斜面的最低点。一个小物块从右侧斜面上高为H处由静止滑下，在两个斜面上做往复运动。小物块每次通过O点时都会有动能损失，损失的动能为小物块当次到达O点时动能的5%。小物块从开始下滑到停止的过程中运动的总路程为（  ）

A． B． C． D．

二、多选题

5．（2021·江西高三一模）如图所示，在光滑的水平面内建立坐标，质量为m的小球以某一速度从O点出发后，受到一平行于y轴方向的恒力作用，恰好通过A点，已知小球通过A点的速度大小为，方向沿 x轴正方向，且连线与轴的夹角为30°。则（　　）

A．恒力的方向一定沿y轴负方向

B．恒力在这一过程中所做的功为

C．恒力在这一过程中的冲量大小为

D．小球从O点出发时的动能为

6．（2021·辽宁铁岭市·高三一模）在新冠肺炎防控期间，要求同学们勤洗手，戴口罩，不聚集，内防反弹外防输入。为了防止被污染的冷链食品感染工人，某码头采用斜面运送冷链食品，简化如图甲所示，电动机通过绕过定滑轮的轻细绳，与放在倾角为的足够长斜面上的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升；在时间内物体运动的图象如图乙所示，其中除时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线，后电动机的输出功率保持不变；已知物体的质量为，不计一切摩擦，重力加速度。则下列判断正确的是（　　）

A．在内电动机所做的功为

B．后电动机的输出功率为

C．在内电动机牵引力的冲量大小为

D．在内物体沿斜面向上运动了

三、解答题

7．（2021·江西高三一模）如图所示，一质量的滑块（可视为质点）静止于水平轨道上的A点。现对滑块施加一恒定的水平外力，使其向右运动，经过一段时间后撤去外力，滑块继续滑行至B点后水平飞出，恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点D处装有压力传感器，当滑块到达传感器上方时，传感器的示数。已知轨道的长度，半径和竖直方向的夹角，圆形轨道的半径，物块与水平轨道间的动摩擦因数均为，空气阻力可忽略，重力加速度，，。

(1)求滑块运动到C点时速度的大小；

(2)求水平外力作用在滑块上的位移s；

(3)若紧挨着D点右侧放置质量也是m的另一滑块，两滑块最终静止时的距离。求碰撞时损失的机械能。

8．（2021·上海嘉定区·高三二模）如图甲所示，半径的光滑半圆弧轨道与粗糙水平面相切于，且固定于垂直平面内。在水平面上距点处的点放一质量的小滑块，在水平向右力的作用下由静止开始运动。已知力随位移变化的关系如图乙所示，小滑块与间的动摩擦因数，取，求：

（1）小滑块在水平面运动前所用的时间；

（2）小滑块到达处时的速度；

（3）若到达点时撤去力，小滑块沿半圆弧轨道内侧继续上滑，是否能滑至最高点？试说明理由。