2020届高考物理总复习第五章机械能核心素养提升练十五5.2动能定理及其应用（含解析）新人教版

2020届高考物理总复习第五章机械能核心素养提升练十五5.2动能定理及其应用（含解析）新人教版

动能定理及其应用(45分钟　100分)(20分钟　50分)一、选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分。1～4题为单选题，5题为多选题)1.(创新预测)一质点做初速度为v0的匀加速直线运动，从开始计时经时间t质点的动能变为原来的9倍。该质点在时间t内的位移为　(　　)A.v0tB.2v0tC.3v0tD.4v0t【解析】选B。由Ek=mv2得v=3v0，x=(v0+v)t=2v0t，故A、C、D错误，B正确。2.(2019·济南模拟)静止在地面上的物体在不同合外力F的作用下通过了相同的位移x0，下列情况中物体在x0位置时速度最大的是(　　)【解析】选C。由于F-x图象所包围的面积表示力做功的大小，已知物体在不同合外力F的作用下通过的位移相同，C选项中图象包围的面积最大，因此合外力做功最多，根据动能定理W合=mv2-0，可得C选项物体在x0位置时速度最大，故A、B、D错误，C正确。【加固训练】质量m=10kg的物体只在变力F作用下沿水平方向做直线运动，F随坐标x的变化关系如图所示。若物体从坐标原点处由静止出发，则物体运动到x=16m处时的速度大小为(　　)A.3m/s　　　　　　　　B.4m/sC.2m/sD.m/sn【解析】选C。F-x图线与x轴围成的面积表示力F所做的功，则这段过程中，外力做功为W=×(4+8)×10J-×4×10J=40J，根据动能定理得W=mv2，解得v==m/s=2m/s，故C正确，A、B、D错误。3.坐落在镇江新区的摩天轮高88m，假设乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是(　　)A.在摩天轮转动的过程中，乘客速度始终保持不变B.在最低点时，乘客所受重力大于座椅对他的支持力C.在摩天轮转动一周的过程中，合力对乘客做功为零D.在摩天轮转动的过程中，乘客重力的功率保持不变【解析】选C。摩天轮在运动过程中做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，方向时刻变化，故A错误；在最低点时，由重力和支持力的合力提供向心力Fn，向心力指向上方，所以Fn=FN-mg，则支持力FN=mg+Fn，所以座椅对他的支持力大于重力，故B错误；在摩天轮转动一周的过程中，动能的变化量为零，由动能定理知，合力对乘客做功为零，故C正确；在摩天轮转动的过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，竖直分速度在变化，所以重力的瞬时功率在变化，故D错误。4.(2019·厦门模拟)用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板的深度成正比。已知铁锤第一次使铁钉进入木板的深度为d，接着敲第二锤，如果铁锤第二次敲铁钉时对铁钉做的功与第一次相同，那么，第二次使铁钉进入木板的深度为(　　)A.(-1)dB.(-1)dC.dD.dn【解析】选B。由题意可知，阻力与深度d成正比，则有Ff=kd，阻力做的功Wf=Ffd=kd2，由动能定理得，第一次敲铁钉W-kd2=0-0，两次敲铁钉2W-k(d+d′)2=0-0，解得d′=(-1)d，故B正确，A、C、D错误。5.(创新预测)质量相等的A、B两物体放在同一水平面上，分别受到水平拉力F1、F2的作用从静止开始做匀加速直线运动。经过时间t0和4t0速度分别达到2v0和v0时，分别撤去F1和F2，以后物体继续做匀减速直线运动直至停止，两物体速度随时间变化的图线如图所示。则下列结论正确的是(　　)A.A、B物体所受摩擦力∶=2∶1B.A、B物体所受摩擦力∶=1∶1C.F1和F2对A、B做的功W1∶W2=6∶5D.F1和F2对A、B做的功W1∶W2=12∶5【解析】选B、C。从图象可知，两物体匀减速运动的加速度大小都为a=，根据牛顿第二定律，匀减速运动中有Ff=ma，则两物体所受摩擦力相同，故A错误，B正确；图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移，则位移之比为6∶5，对全过程运用动能定理得，W1-Ffx1=0，W2-Ffx2=0，解得W1=Ffx1，W2=Ffx2，所以整个运动过程中F1和F2做功之比为6∶5，故C正确，D错误。二、计算题(本题共15分，需写出规范的解题步骤)6.(2017·全国卷Ⅱ)为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1tanαB.小物块下滑的加速度逐渐增大C.小物块下滑到斜面底端的过程中克服摩擦力做的功为μ0mglcosαD.小物块下滑到底端时的速度大小为【解题指导】解答本题应注意以下三点：(1)小物块在斜面上能够下滑的条件是mgsinα>μ0mgcosα。(2)由图象写出函数表达式，再根据滑动摩擦力的表达式写出滑动摩擦力随位移变化的函数关系式，并画出Ff-x图象。(3)由动能定理求小物块滑到斜面底端的速度。【解析】选B、C。小物块在斜面顶端静止释放能够下滑，则满足mgsinα>μ0mgcosα，即μ0

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