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高效作业15 动能 动能定理
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微考点一 动能定理的理解与应用
1.2023·余杭高级中学模拟在篮球比赛中,某位同学获得罚球机会,他站在罚球线处用力将篮球投出,篮球以约1 m/s的速度撞击篮筐,如图所示。已知篮球的质量约为0.6 kg,篮筐离地高度约为3 m,忽略篮球受到的空气阻力,则该同学在罚球时对篮球做的功大约为
A.1 J B.8 J
C.50 J D.100 J
A新教材 夯基固本
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2.如图所示,粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆,一端可绕竖直光滑轴O转动,另一端与质量为m的小木块相连,木块以水平初速度v0出发,恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中,木块所受摩擦力的大小为
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3.2023·义乌中学月考如图所示,外层覆盖锌的纳米机器人可携带药物进入老鼠体内,到达老鼠的胃部之后,外层的锌与消化液中的酸发生化学反应,产生氢气气泡作为推进动力,机器人的速度可达6×10-5 m/s。若不计重力和浮力,则下列说法正确的是
A.在胃液中运动的纳米机器人不受阻力
B.机器人前进时对胃液的作用力比胃液对机器人的作用力大
C.氢气气泡对机器人的作用力一定比胃液对机器人的作用力小
D.机器人在胃液中加速前进时,氢气气泡对机器人做的功大于机器人
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动能的增加量
【解析】 在胃液中运动的纳米机器人受到液体阻力的作用,故A错误;机器人前进时对胃液的作用力与胃液对机器人的作用力为一对相互作用力,大小相等,方向相反,故B错误;忽略重力及浮力,机器人在胃液中加速前进时,由牛顿第二定律可知,氢气气泡对机器人的作用力比胃液对机器人的作用力大,故C错误;机器人在胃液中加速前进时,氢气气泡对机器人做的功等于机器人动能的变化量与克服胃液阻力做的功之和,故D正确。
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微考点二 动能定理与图像结合问题
4.如图甲所示,滑块从斜面底端以平行于斜面的初速度v0冲上固定斜面,沿斜面上升的最大位移为x0。已知斜面与滑块间的动摩擦因数μ<tan α,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。动能Ek与距斜面底端的位移x之间的关系如图乙所示,向上滑行图线斜率的绝对值为k1,向下滑行图线斜率的绝对值是k2,则滑块在斜面上受摩擦力的大小为
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5.2023·柯桥中学模拟(多选)如图所示,n个完全相同、边长足够小且互不黏连的小方块依次排列,总长度为l,总质量为M,它们一起以速度v在光滑水平面上滑动,某时刻开始滑上粗糙水平面。小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为μ,若小方块恰能完全进入粗糙水平面,则摩擦力对所有小方块所做功的绝对值为
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微考点三 利用动能定理解决单体多过程问题(含往复)
6.(多选)有两条滑道平行建造,左侧相同而右侧有差异,一个滑道的右侧水平,另一个滑道的右侧是斜坡。如图所示,某滑雪者保持一定姿势坐在雪橇上不动,从高度为h1的A点由静止开始沿倾角为θ的雪道下滑,最后停在与A点水平距离为s的水平雪道上;接着改用另一个滑道,从与A点等高的位置由静止开始下滑,结果能运动到另一个倾角为α的雪道上高度为h2的E点停下。若动摩擦因数处处相
同,且不考虑雪橇在路径转折处的能量损失,则
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7.如图所示,在竖直平面内,BC为光滑圆弧轨道的一部分,O点为圆心,OC位于竖直方向,OB与竖直方向的夹角θ=45°,CD为水平地面并与圆弧相切。一小木块以v1=2 m/s的速度从A位置水平向左抛出,木块恰好从B点沿圆弧切线方向进入BC轨道,最后停在水平面CD上的P点(图中未画出)。已知光滑圆弧轨道半径R=(2+ ) m,木块与水平面
CD之间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。下列说法错误的是
A.小木块从A点抛出到运动到B点的时间为0.2 s
B.A、B两点的水平距离为0.8 m
C.A、B两点的竖直高度为0.2 m
D.C、P之间的距离为3.5 m
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8.(多选)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为0,AC=h。圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A处。弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g。则圆环
A.在下滑过程中,加速度一直减小
B新选考 素养培优
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9.2023·温州中学模拟图甲是2