课时分层作业15 动能定理(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)江苏专用

课时分层作业(十五)　动能定理 题组一　动能定理的理解及应用 1．(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(　　) A. B． C. D． 2.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 B．50(7－3) J C．50(3－4) J D．50(3－2) J 3.(2023·梁丰高级中学模拟)如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板，光电板中产生的电流流经电动机带动小车前进。若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t前进距离s，速度达到最大值vm，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为F，那么(　　) A．小车先匀加速运动，达到最大速度后开始匀速运动 B．这段时间内电动机所做的功为Pt C．这段时间内电动机所做的功为mv D．这段时间内电动机所做的功为mv－Fs 4.如图所示，传送带A、B之间的距离为L＝5.45 m，与水平面间夹角θ＝37°，传送带沿顺时针方向转动，速度恒为v＝2 m/s。在传送带上端A点无初速度放置一个质量为m＝1 kg、大小可忽略的金属块，它与传送带的动摩擦因数为μ＝0.5，金属块滑离传送带后，经过弯道BCD后，沿半径R＝0.4 m的竖直光滑圆轨道做圆周运动，并刚好能通过最高点E，已知B、D两点的竖直高度差为h＝0.35 m，取g＝10 m/s2 (1)若金属块飞离E点后恰能击中B点，求B、D间的水平距离； (2)求金属块经过D点时的速度大小； (3)金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功。 题组二　动能定理与图像结合问题 5.一个质量为0.5 kg的物体，从静止开始做直线运动，物体所受合外力F随物体位移x变化的图像如图所示，则物体位移x＝8 m 时，物体的速度为(　　) A．2 m/s B．8 m/s C．4 m/s D．4 m/s 6.(2020·江苏卷)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关系的图像是(　　) A　　　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　　　D 题组三　动能定理求解多过程问题 7.(2023·江苏无锡市期中)弹珠游戏装置可以简化为如图所示的结构。轻质弹簧一端固定，另一端紧靠着一个弹珠(与弹簧不拴接)。轻推弹珠，弹簧被压缩；释放后，弹珠被弹簧弹出，然后从A点进入竖直圆轨道(水平轨道和竖直圆轨道平滑相接)。已知弹珠的质量m＝20 g(可视为质点)，圆轨道的半径R＝0.1 m，忽略弹珠与轨道间的一切摩擦，不计空气阻力，g取10 m/s2，求： (1)若弹珠以v＝2.2 m/s的速度从A点进入竖直圆轨道，它能否顺利通过圆轨道的最高点B？请说明理由。 (2)在O点左侧有一个小盒子，盒子上开有小孔，孔口C点与圆轨道的圆心O等高，并与O点的水平距离为2R，要想让弹珠能从C点掉入盒子中，弹簧被压缩后需要储存多大的弹性势能Ep? 8.如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中(　　) A．弹簧的最大弹力为μmg B．物块克服摩擦力做的功为2μmgs C．弹簧的最大弹性势能为2μmgs D．物块在A点的初速度为 9.用传感器研究质量为2 kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到0～6 s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．0～6 s内物体先向正方向运动，后向负方向运动 B．0～6 s内物体在4 s末的速度最大 C．物体在2～4 s内速度不变 D．0～4 s内合力对物体做的功等于0～6 s内合力对物体做的功 10.(2023·扬州市江都区高三月考)如图所示，“旋转秋千”中的座椅通过缆绳悬挂在旋转圆盘上。当旋转圆盘绕竖直的中心轴从静止开始转动，稳定后座椅在水平面内做匀速圆周运动。已知悬点到中心轴的距离为R＝ m，座椅(可视为质点)质量为m＝6 kg，缆绳长度为L＝