高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理习题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理习题，共29页。PPT课件主要包含了解析D，解析BD，解析AD，分析方法，答案A，解析C，解析BCD，答案17N，答案B等内容，欢迎下载使用。
动能定理解决曲线运动、变力做功
动能定理与图像结合的问题
动能定理在单向多过程中的应用
动能定理在往复运动中的应用
用动能定理求解力(变力)做功如果所研究的问题中有多个力做功,其中只有一个力是变力,其余的力都是恒力,而且这些恒力所做的功、研究对象本身的动能的增量比较容易计算时,用动能定理就可以灵活求出这个变力所做的功.
对点训练——应用动能定理处理曲线运动
（2022·全国甲卷）北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下，到b处起跳，c点为a、b之间的最低点，a、c两处的高度差为h。要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力，则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于（　　）
（2021·河北高考）一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如图所示，长度为πR、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球，小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时，绳刚好拉直，将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为（重力加速度为g，不计空气阻力）（　　）
对点训练——应用动能定理计算变力做功
2.（多选）北京冬奥会高台滑雪场地示意图如图所示。一运动员（含装备）的质量为m，从助滑坡上A点由静止沿坡（曲线轨道）下滑，经最低点B从坡的末端C起跳，在空中飞行一段时间后着陆于着陆坡上D点。已知A、C的高度差为h1，C、D的高度差为h2，重力加速度大小为g，摩擦阻力和空气阻力不能忽略，运动员可视为质点。则下列判定正确的是（　　）
(1)首先看清楚所给图像的种类(如v­t图像、F­x图像、Ek­x图像等)。(2)挖掘图像的隐含条件——求出所需要的物理量，如由v­t图像所包围的“面积”求位移，由F­x图像所包围的“面积”求功，在横轴的上下表示做功的正负；由Ek­x图像的斜率求合外力等。(3)分析有哪些力做功，根据动能定理列方程，求出相应的物理量。
对点训练——动能定理与Ek－x图像的综合
【典例2】　（2022·江苏高考）某滑雪赛道如图所示，滑雪运动员从静止开始沿斜面下滑，经圆弧滑道起跳。将运动员视为质点，不计摩擦力及空气阻力，此过程中，运动员的动能Ek与水平位移x的关系图像正确的是（　　）
对点训练——动能定理与Ek－h图像的综合
从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h在3 m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示。重力加速度取10 m/s2。该物体的质量为（　　）
对点训练——动能定理与Ek－t图像的综合
（多选）冬梦飞扬，冬奥梦圆。第二十四届冬季奥林匹克运动会在北京开幕。跳台滑雪是一项深受勇敢者喜爱的滑雪运动。图甲为某跳台滑雪运动员从跳台a（长度可忽略不计）处沿水平方向飞出、经2 s在斜坡b处着陆的示意图，图乙为运动员从a到b飞行时的动能Ek随飞行时间t变化的关系图像。不计空气阻力作用，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法错误的是（　　）
对点训练——动能定理与P－t图像的综合
答案：（1）10N （2）6m
动能定理在单向多过程运动中的应用
解题思路1.分阶段应用动能定理
（1）若题目需要求解某一中间物理量，应分阶段应用动能定理。
（2）物体在多个运动过程中，受到的弹力、摩擦力等力若发生了变化，力在各个过程中做功情况也不同，不宜全过程应用动能定理，可以研究其中一个或几个分过程，结合动能定理，各个击破。
（1）当物体运动过程包含几个不同的物理过程，又不需要研究过程的中间状态时，可以把几个运动过程看作一个整体，巧妙运用动能定理来研究，从而避开每个运动过程的具体细节，大大简化运算。（2）全过程列式时要注意①重力、弹簧弹力做功取决于物体的初、末位置，与路径无关。②大小恒定的阻力或摩擦力做功的数值等于力的大小与路程的乘积。
解题思路2.全过程应用动能定理
（1）若释放点距B点的长度l＝0.7 m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小；
（2）设释放点距B点的长度为lx，滑块第1次经F点时的速度v与lx之间的关系式；
（3）若滑块最终静止在轨道FG的中点，求释放点距B点长度lx的值。
2.有两条雪道平行建造，左侧相同而右侧有差异，一条雪道的右侧水平，另一条的右侧是斜坡。某滑雪者保持一定姿势坐在雪橇上不动，从h1高处的A点由静止开始沿倾角为θ的雪道下滑，最后停在与A点水平距离为s的水平雪道上。接着改用另一条雪道，还从与A点等高的位置由静止开始下滑，结果能冲上另一条倾角为α的雪道上h2高处的E点停下。若动摩擦因数处处相同，且不考虑雪橇在路径转折处的能量损失，则（　　）
1.往复运动：即物体的运动过程具有重复性、往返性，而在这一过程中，描述运动的有关物理量多数是变化的，而往复的次数有的可能是有限的，而有的可能最终达到某一稳定情境下的无限往复运动。2.解题策略：此类问题多涉及滑动摩擦力或其他阻力做功，其做功的特点是与路程有关，运用牛顿运动定律及运动学公式将非常繁琐，甚至无法解出，由于动能定理只涉及物体的初、末状态，所以用动能定理分析这类问题可使解题过程简化。
【典例2】　如图所示，两倾角均为θ的光滑斜面对接后固定在水平地面上，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（　　）
1.如图所示，物体自倾角为θ、长为L固定于水平地面上的斜面顶端由静止开始滑下，到斜面底端时与固定挡板发生碰撞，碰后物体又沿斜面上升，多次往复后，物体最后停靠在挡板上。设碰撞时无机械能损失，物体总共滑过的路程为s，则物体与斜面间的动摩擦因数为（　　）
答案：（1）90 N　
解析：（2）滑块从A点到D点，该过程弹簧弹力对滑块做的功为W，由动能定理可得mgR－μmgLBC－mgLCDsin 30°＋W＝0，其中Ep＝－W，解得Ep＝2.1 J。
答案：（2）2.1 J
（2）整个过程中弹簧具有的最大弹性势能；