2024届高考物理一轮复习练：动能定理.docx

动能定理经典题型 单过程运动 单圆环(圆弧) 1．如图所示，质量为m的小物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁从顶端滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v。已知小物块与球壳之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。 （1）从开始下滑至滑到最低点，重力做的功为mgR，求小物块克服摩擦力做的功。 （2）求小物块经过最低点时，受到的滑动摩擦力大小。 2．如图，一内壁光滑的环形细圆管，固定于竖直平面内，环的半径为R（比细管的直径大得多），在圆管中有一个直径与细管内径相同的小球（可视为质点），小球的质量为m，设某一时刻小球通过轨道的最低点时对管壁的压力为5.5mg．此后小球便做圆周运动，求： (1)小球在最低点时具有的动能； (2)小球经过半个圆周到达最高点时具有的动能； (3)在最高点时球对管内壁的作用力大小及方向； (4)若管内壁粗糙，小球从最低点经过半个圆周恰能到达最高点，则小球此过程中克服摩擦力所做的功。 单圆盘 3.如图所示，在静止的圆盘上，放有质量为m =1kg的小物块，其离轴心r =20cm，与盘面间相互作用的最大静摩擦力为其重力的0.4倍，g取10m/s2。求： （1）现使圆盘的转速缓慢增大，若使物块与圆盘一直保持相对静止，则圆盘转动的最大角速度为多少？ （2）从静止开始到达到最大角速度，在此过程中，转台对物块做的功为多少？ 类平抛 4.2022女篮世界杯半决赛。中国女篮以61比59险胜澳大利亚队，时隔28年再次挺进决赛！比赛中，为防止球被抢断，两名中国队员之间采取高抛传球。如图所示，甲队员将篮球自A点以与水平面成α=53°的方向向乙队员抛出，乙恰好在篮球被抛出t=1.5s时，在B点将球稳稳接住，且知A、B两点间的水平距离为x=9m，篮球的质量m=560g，空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： （1）篮球被甲抛出时的速度大小及A、B两点间的高度差h； （2）队员甲对篮球所做的功（抛球动作过程中篮球高度的变化可忽略）。 ?? 圆锥摆 5.某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施，其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成是一个可视为质点的小球，该物理情景可简化为如图所示的物理模型。其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴转动，设绳长L＝5m，小球的质量m＝40kg，转盘静止时小球与转轴之间的距离d＝3m。转盘逐渐加速转动，经过一段时间后小球与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳子与竖直方向的夹角（不计空气阻力、绳子的重力和绳子的形变量，已知， ，）求： （1）小球与转盘一起做匀速圆周运动时，绳子的拉力； （2）小球的线速度大小； （3）小球从静止到做匀速圆周运动的过程中，绳子的拉力对小球所做的功。 绳杆模型 6.如图所示，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边.已知拖动缆绳的力大小恒为F，小船的质量为m，经过A点时的速度为，此时小船与滑轮之间的绳长为，绳与水平面的夹角为，经过B点时，绳与水平面的夹角为θ，小船受到的阻力以及缆绳质量忽略不计，求： （1）小船经过B点时的加速度； （2）小船经过B点时的速度； （3）小船经过B点时，拖动缆绳的力的功率。 多过程运动 直线-直线 7.如图所示，小球从高为h的斜面上的A 点，由静止开始滑下，经B点在水平面上滑到C点后停止，现在要使物体由C点沿原路径回到A点时速度为零，那么必须给小球以多大的初速度？（设小球经过B点处无能量损失） 直线-圆弧 8.如图所示，水平轨道AB与放置在竖直平面内的 圆弧轨道BC相连，圆弧轨道的B端的切线沿水平方向．一个质量为m=1.0kg的滑块（可视为质点），在水平恒力F=5.0N的作用下从A点由静止开始运动，已知A、B之间的距离s=5.5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10，圆弧轨道的半径R=0.30m，取g=10m/s2 （1）求当滑块运动的位移为2.0m时的速度大小； （2）当滑块运动的位移为2.0m时撤去力F，求滑块通过B点时对圆弧轨道的压力的大小； （3）滑块运动的位移为2.0m时撤去力F后，若滑块恰好能上升到圆弧轨道的最高点，求在圆弧轨道上滑块克服摩擦力所做的功。 9.如图所示，在竖直平面内有一半径为R、长度为圆周的圆弧形轨道，半径OA水平、OB竖直。一个质量为m的小球自A点的正上方P点处由静止开始自由下落，小球能无碰撞进入轨道并沿轨道运动，且运动到最高点B时对轨道的压力等于mg。已知AP=3.5R，重力加速度为g，空气阻力忽略不计，求： （1）小球从P点到B点的运动过程中重力做的功； （2）小球克服圆弧形轨道作用的滑动摩擦力做的功； （3）从B点飞出后，小球运动经过O、A连线所