课后限时集训13 动能定理及其应用-2022新高考物理一轮复习【名师导航】Word练习(新高考·湖北专用)

课后限时集训(十三) (时间：40分钟) 1．关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是(　　) A．合外力为零，则合外力做功一定为零 B．合外力做功为零，则合外力一定为零 C．合外力做功越多，则动能一定越大 D．动能不变，则物体合外力一定为零 A　[由W＝Flcos α可知，物体所受合外力为零，合外力做功一定为零，但合外力做功为零，可能是α＝90°，故A正确，B错误；由动能定理W＝ΔEk可知，合外力做功越多，动能变化量越大，但动能不一定越大，C错误；动能不变，合外力做功为零，但物体合外力不一定为零，D错误。] 2．物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止。以a、Ek、x和t分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间。则以下各图象中，能正确反映这一过程的是(　　) A　　　　B　 　　　C　　　　D C　[物体在恒定阻力作用下运动，其加速度不随时间变化，不随位移变化，选项A、B错误；由动能定理，－Ffx＝Ek－Ek0，解得Ek＝Ek0－Ffx，选项C正确；又x＝vt－at2，故Ek与t不成线性关系，D错误。] 3.如图所示，用细绳通过定滑轮拉物体，使物体在水平面上由静止开始从A点运动到B点，已知H＝3 m，m＝25 kg，F＝50 N恒定不变，到B点时的速度v＝2 m/s，滑轮到物体间的细绳与水平方向的夹角在A、B两处分别为30°和45°。此过程中物体克服阻力所做的功为(　　) A．50(5－3) J ) J B．50(7－3 C．50(3－2) J －4) J D．50(3 A　[设物体克服阻力做的功为Wf，由动能定理得F) J，选项A正确。] mv2，代入数据求得Wf＝50(5－3－Wf＝ 4.某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，从起跳至着地的整个过程如图所示，测量得到比赛成绩是2.4 m，目测空中脚离地最大高度约为0.8 m。已知他的质量约为60 kg，重力加速度g＝10 m/s2，忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做的功约为(　　) A．90 J B．480 J C．800 J D．1 250 J C　[该同学起跳后做抛体运动，从起跳至达到最大高度的过程中，其在竖直方向做加速度为g的匀减速直线运动，则有t＝mv2＝750 J，最接近800 J，选项C正确，A、B、D错误。]＝5 m/s，因该同学的质量约为60 kg，根据动能定理得起跳过程该同学所做的功约为W＝ m/s＝3 m/s。根据速度的合成可知起跳时的速度为v＝＝ s＝0.4 s，故竖直方向初速度为vy＝gt＝4 m/s；其在水平方向做匀速直线运动，则有v0＝＝ 5.(2020·江苏省高考)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Ek与水平位移x关系的图象是(　　) A　　　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　　D A　[由题意可知设斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ，则物块在斜面上下滑水平距离x时根据动能定理有 mgsin θ·x－μmgcos θ·x＝Ek 整理可得Ek＝(mgsin θ－μmgcos θ)x 即在斜面上运动时动能与x成线性关系；当小物块在水平面运动时有 μmgx＝Ek 即在水平面运动时动能与x也成线性关系；综上分析可知A正确，故选A。] 6.如图所示，斜面的倾角为θ，质量为m的滑块距挡板P的距离为x0，滑块以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受滑动摩擦力小于重力沿斜面向下的分力。若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，则滑块经过的总路程是(　　) A． B． C． D． A　[由于滑块所受滑动摩擦力小于重力沿斜面向下的分力，故滑块最终要停在斜面底端。设滑块经过的总路程为x，对滑块运动的全程应用动能定理有mgx0sin θ－μmgxcos θ＝0－，选项A正确。]，解得x＝mv 7．(广东省卓越联盟2021届高三年级第一次调研)如图所示，光滑斜面体ABC固定在地面上，斜面AB倾角为37°，AC倾角为53°，P、Q两物块分别放在AB、AC斜面上，并用绕过斜面体顶端A处光滑定滑轮的细线连接。放在AC斜面上的轻弹簧，一端与Q相连，另一端与C点处的挡板相连，物块P、Q的质量分别为3m、2m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，两斜面足够长。开始时锁定物块P，细线刚好拉直，张力为零，现解除锁定，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： (1)解除锁定的一瞬间，物块P的加速度大小； (2)当物块Q向上运动的距离时，物块Q的速度大小。 [解析]　(1)解除锁定的一瞬间，设物块P的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律对物块P：3mgsin 37