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高中人教物理2021届小题必练9 动能和动能定理 教师版.doc


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高中人教物理2021届小题必练9 动能和动能定理 教师版.doc
文档介绍:
小题必练9:动能和动能定理
(1)动能及动能定理;(2)应用动能定理求解多过程问题;(3)应用动能定理求解多物体的运动问题。
例1.(2019∙全国III卷∙17)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( )
A.2 kg B.1.5 kg C.1 kg D.0.5 kg
【答案】C
【解析】设物体的质量为m,则物体在上升过程中,受到竖直向下的重力mg和竖直向下的恒定外力F,当Δh=3 m时,由动能定理结合题图可得-(mg+F)×Δh=(36-72) J;物体在下落过程中,受到竖直向下的重力mg和竖直向上的恒定外力F,当Δh=3 m时,再由动能定理结合题图可得(mg-F)×Δh=(48-24) J,联立解得m=1 kg、F=2 N,选项C正确,A、B、D均错误。
【点睛】本题考查动能定理,体现了模型建构素养。物体受到大小不变的外力,方向始终与速度方向相反,即上升时外力方向向下,下落时外力方向向上,这是解答此题的关键。
1.汽车在一段坡度不变的山坡上匀速上行,速度大小为v,汽车发动机输出功率为P。设汽车所受摩擦力大小恒为f,则下列说法中错误的是( )
A.汽车所受合外力对汽车所做的功为零
B.汽车所受的摩擦力与重力对汽车做负功,支持力对汽车不做功
C.汽车发动机输出功率P=fv
D.若汽车匀速上行的速度大小为2v,发动机输出功率应为2P
【答案】C
【解析】汽车匀速上行,根据动能定理W=ΔEk=0,A正确;汽车受到的重力方向和汽车的位移方向夹角是钝角,重力做负功,摩擦力方向和汽车位移方向相反,做负功,支持力始终和汽车的位移垂直,不做功,B正确;设山坡的倾角为θ,因为匀速上升,则牵引力F=f+mgsin θ,则汽车发动机输出功率P=Fv=(f+mgsin θ)v,C错误;若汽车匀速上行的速度大小为2v时,汽车的牵引力没有变化,但是速度增加了2倍,则P′=F∙2v=2P,D正确。
2.(多选)在工厂的流水线上安装有足够长的水平传送带,用水平传送带传送工件,可以大大提高工作效率,如图所示,水平传送带以恒定的速率v运送质量为m的工件,工件以v0(v0<v)的初速度从A位置滑上传送带,工件与传送带间的动摩擦因数为μ,已知重力加速度为g,则(  )
A.工件滑上传送带到与传送带相对静止所需时间为
B.因传送工件电动机多做的功为m(v2-v)
C.传送带的摩擦力对工件所做的功为m(v-v0)2
D.工件与传送带的相对位移为
【答案】AD
【解析】工件滑上传送带后先做匀加速运动,μmg=ma,a=μg,相对滑动时间为t=,A项正确;因传送工件电动机多做的功W=μmgvt=mv(v-v0),B项错误;根据动能定理传送带对工件做功W1=m(v2-v),C项错误;工件与传送带的相对位移Δx=vt-t=,D项正确。
3.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
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