高考物理专题25 动能及动能定理（含解析）试题VIP免费

专题25动能及动能定理一、动能定理1．公式：kWE（2201222mvmvWW）2．推导：假设物体（m）在极短时间Δt内受到力F1、F2……（可视为恒力）作用，发生的位移为Δx对物体，由牛顿第二定律有12FFma，由运动学公式有2()2vax联立可得212()2mvFxFx，即12kWW在极短时间Δt内有kW，对一般过程有kiiW，即kWE（故解题时，使用动能定理和牛顿运动定律均可，应根据实际情况选择解题思路）3．优先考虑应用动能定理的问题（1）不涉及加速度、时间的问题；（2）有多个物理过程且不需要研究整个过程中的中间状态的问题；（3）变力做功的问题。二、应用动能定理的流程三、应用动能定理解题的方法技巧1．对物体进行正确的受力分析，要考虑物体所受的所有外力，包括重力。2．有些力在物体运动的全过程中不是始终存在的，若物体运动的全过程包含几个不同的物理过程，物体的运动状态、受力等情况均可能发生变化，则在考虑外力做功时，必须根据不同情况分别对待。3．若物体运动的全过程包含几个不同的物理过程，解题时可以分段考虑，也可以全过程为一整体，利用动能定理解题，用后者往往更为简捷。如图所示，竖直放置的半径为r的光滑圆轨道被固定在水平地面上，最低点处有一小球（半径比r小很多），现给小球一水平向右的初速度0v，则要使小球不脱离圆轨道运动，0v应当满足A．0v≥grB．0v≥2grC．0v≥5grD．0v≤2gr【参考答案】CD【详细解析】小球在最高点不脱离轨道的临界情况为2vmgmr，解得vgr，从最–低点到最高点，根据动能定理有mg·2r=12mv2–12mv02，解得05vgr；若小球恰好能到–达与圆心等高处，根据动能定理有mgr=0–12mv02，解得02vgr；初速度v0的范围为05vgr或02vgr，AB错误，CD正确。【名师点睛】竖直方向的圆周运动：（1）绳模型（绳、内轨约束）。做完整圆周运动的临界条件：最高点的向心力仅由重力提供。不脱离的临界条件：恰好做完整的圆周运动，或者到与圆心等高处速度为零。（2）杆模型（杆、管、套环约束）。做完整圆周运动的临界条件：最高点速度为0。（3）桥模型（拱桥、外轨约束）。脱离的临界条件：支持力为0。恰好在最高点脱离时，由重力提供向心力。1．如图所示，AB为1/4圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为A．12μmgRB．12mgRC．mgRD．(1–μ)mgR【答案】D2．如图所示，一辆汽车从凸桥上的A点匀速率运动到等高的B点，以下说法中正确的是A．汽车所受的合外力做功不为零B．汽车在运动过程中所受合外力为零C．牵引力对汽车做的功等于汽车克服阻力做的功D．由于车速不变，所以汽车从A到B过程中机械能不变【答案】C【解析】汽车由A匀速率运动到B的过程中动能变化量为0，根据动能定理可知合外力对汽车做功为零，A错误；汽车在运动过程中做圆周运动，有向心加速度，合外力不为零，B错误；由于A、B等高，重力做功为零，又合外力做功为零，所以牵引力对汽车做的功等于汽车克服阻力做的功，C正确；由于车速不变，所以汽车从A到B过程中动能不变，但重力势能先增大后减小，所以机械能先增大后减小，D错误。如图所示，质量为1kg的小球静止在竖直放置的轻弹簧上，弹簧劲度系数k=50N/m。现用大小为5N、方向竖直向下的力F作用在小球上，当小球向下运动到最大速度时撤去F（g取10m/s2，已知弹簧一直处于弹性限度内），则小球A．返回到初始位置时的速度大小为1m/sB．返回到初始位置时的速度大小为3m/sC．由最低点返回到初始位置过程中动能一直增加D．由最低点返回到初始位置过程中动能先增加后减少【参考答案】AC【详细解析】初始时弹簧的压缩量10.2mmgxk，小球向下运动到最大速度时合力为零，由平衡条件得2mgFkx，得20.3mx，则小球从开始向下到速度最大的位置通过的位移210.1mxxx，从开始到返回初始位置的过程，运用动能定理有212Fxmv，解得小球返回到初始位置时的速度大小为1m/sv，A正确，B错...