8.3.2 动能定理 期末复习练-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

期末复习-动能定理常见大题 求变力做功 1．如图所示，运动员把质量m=400g的足球踢出去后，某人观察它在空中的飞行情况，估计上升的最大高度是5m，在最高点的速度v =20m/s。不考虑空气阻力，g取10m/s2。求： （1）足球在最高点所受的合力F； （2）运动员踢足球时对足球做的功W。    2．如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点的正下方P点。已经重力加速度为g。不计空气阻力。 （1）小球在水平恒力F＝mg的作用下，从P点运动到Q点，此时轻绳与竖直方向的夹角为θ，求小球在Q点的速度大小； （2）用水平拉力F将小球从P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向的夹角为θ，求拉力F做的功。 简单的绳模型 3.如图所示是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动，已知人和摩托车的总质量为m，人以的速度过轨道最高点B，并以的速度过最低点A。求： （1）在A摩托车对轨道的压力大小； （2）从B点运动到A点的过程中，牵引力和阻力做的总功W。 多过程-圆弧结合平抛 4.如图所示，半径为R=0.9m的四分之一圆弧形粗糙轨道竖直放置，圆弧最低点B处的切线水平，B点距离地面的高度为h=0.8m。质量为m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点D处由静止释放，小滑块到达B点的速度大小为vB=3m/s。不计空气阻力，重力加速度大小g取10m/s2。求： （1）小滑块到达B点时对轨道压力的大小； （2）小滑块克服轨道摩擦力所做的功； （3）小滑块的落地点与B点的水平距离。    5.如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧轨道，其半径为R=0.5m，平台与轨道的最高点等高，一质量m=1kg的小球（可视为质点）从平台边缘的A处以一定的水平速度射出，恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径OP与竖直线的夹角为53°，小球在最低点B对外轨压力为68N，已知，。 （1）求小球到达圆弧轨道最低点B时的速度大小。（答案可保留根号） （2）小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时，求小球对轨道的弹力。 （3）若圆轨道是粗糙的，以相同的初速度平抛，经管口Q出来后恰好到达管口P，求圆周运动中克服摩擦力做的功。 6.如图所示，一个质量为0.6kg的小球以水平初速度v0=6m/s从P点抛出，小球恰好从竖直圆弧轨道ABC的A点沿切线方向进入圆弧轨道，已知圆弧轨道的半径R=1m，O为轨道圆心，BC为轨道竖直直径，OA与OB的夹角，（不计空气阻力，取10m/s2，已知，cos53o=0.6）求： （1）P点与A点的高度差； （2）若小球刚好能到达圆弧轨道最高点C，求此过程小球克服摩擦力所做的功。 7.如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑管道（管道横截面的半径略大于小球半径），管道中心到圆心距离为1m，A点与圆心O等高，AD为水平面，B点在圆心O的正下方。质量为2kg的小球自A点正上方某高度处由静止释放，自由下落至A点时进入管道，当小球到达B点时，管壁对小球的弹力大小为小球重力大小的7倍，取求： （1）释放点距A点的竖直高度h； （2）小球在管道最高点时对管道的压力； （3）落点C与A点的水平距离。 多过程-直线结合圆弧 如图所示，水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上，圆弧轨道B端的切线沿水平方向。质量的滑块（可视为质点）在水平恒力的作用下，从A点由静止开始运动，当滑块运动的位移时撤去力。已知A、B之间的距离，滑块与水平轨道间的动摩擦因数，取。求： （1）在撤去力F时，滑块的速度大小， （2）滑块通过B点时的动能； （3）滑块通过B点后，能沿圆弧轨道上升到最高点C，其高度，求滑块沿圆弧轨道上升过程中摩擦力做的功。 多过程-凹凸桥结合杆模型 7.如图所示为风靡小朋友界的风火轮赛车竞速轨道的部分示意图。一质量为的赛车（视为质点）从A处出发，以速率驶过半径的凸形桥B的顶端，经CD段直线加速后从D点进入半径为的竖直圆轨道，并以某速度驶过圆轨的最高点E，此时赛车对轨道的作用力恰好为零。重力加速度g取，试计算： （1）赛车在B点受到轨道支持力的大小； （2）若赛车以的速率经过E点，求轨道受到来自赛车的弹力； （3）已知赛车经直线加速后从D点进入竖直轨道的速度为，求赛车从D点到E点的过程中克服阻力做的功。 往复运动 8.为北京冬奥会做准备的标准U型池场于2017年12月在河北省张家口市密苑云顶乐园建成并投入使用，它填补了我国此项运动奥运标准设施和场地的空白。如图1所示为某单板滑雪U型池的比赛场地，比赛时运动员在U形滑道内边滑行边利用滑道做各种旋转和跳跃动作，裁判员根据运动员的腾空高度、完成的动作难度和效果评分。图2为该U型池场地的横截面图，AB段、CD段为半径R=4m的四分之一光滑圆弧雪道，BC段为粗糙的水平雪道且与圆弧雪道