新高考物理一輪復習專題6.2　動能定理及其應用精品練習（含解析）-試卷下載-教習網(wǎng)

專題6.2　動能定理及其應用【練】1、（2022·寧夏六盤山高級中學三模）跳傘比賽中，運動員經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個直線運動過程，將人和傘看成一個系統(tǒng)，在這兩個過程中，下列說法正確的是（　?。?/span>A．合力對系統(tǒng)始終做負功B．合力對系統(tǒng)始終做正功C．重力做功的功率始終增大D．重力對系統(tǒng)始終做正功【答案】 D【解析】AB．根據(jù)動能定理可知，系統(tǒng)加速下降時，動能增大，合力對系統(tǒng)做正功；系統(tǒng)減速下降時，動能減小，合力對系統(tǒng)做負功，故AB錯誤；C．根據(jù)可知重力做功的功率先增大后減小，故C錯誤；D．系統(tǒng)的位移始終豎直向下，所以重力對系統(tǒng)始終做正功，故D正確。故選D。2、（2022·上海金山·二模）一物體在豎直向上的恒定外力作用下，從水平地面由靜止開始向上做勻加速直線運動，Ek代表動能，Ep代表勢能，h代表離地的高度，以地面為零勢能面，下列能正確反映各物理量之間關(guān)系的圖像是（　?。?/span>A． B．C． D．【答案】 B【解析】AB．設外力大小為F，物體的加速度大小為a，根據(jù)動能定理和運動學規(guī)律有由上式可知Ek與h成正比例關(guān)系，Ek-h圖像為過原點的傾斜直線；Ek與t成二次函數(shù)關(guān)系，Ek-t圖像為過原點的開口向上的拋物線的右半部分，故A錯誤，B正確；CD．設物體重力大小為G，根據(jù)重力勢能的定義和運動學規(guī)律有由上式可知Ep與h成正比例關(guān)系，Ep-h圖像為過原點的傾斜直線；Ep與t成二次函數(shù)關(guān)系，Ep-t圖像為過原點的開口向上的拋物線的右半部分，故CD錯誤。故選B。3、（2021·山東·高考真題）如圖所示，粗糙程度處處相同的水平桌面上有一長為L的輕質(zhì)細桿，一端可繞豎直光滑軸O轉(zhuǎn)動，另一端與質(zhì)量為m的小木塊相連。木塊以水平初速度出發(fā)，恰好能完成一個完整的圓周運動。在運動過程中，木塊所受摩擦力的大小為（　?。?/span>A． B． C． D．【答案】 B【解析】在運動過程中，只有摩擦力做功，而摩擦力做功與路徑有關(guān)，根據(jù)動能定理可得摩擦力的大小故選B。4、（2022·云南·玉溪師范學院附屬中學高三開學考試）如圖甲所示，長木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量m=2kg的另一物體B（可看成質(zhì)點）以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長木板A的上表面。由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時間變化的情況如圖乙所示（g取10m/s2），則下列說法正確的是（　?。?/span>A．木板獲得的動能為2JB．系統(tǒng)損失的機械能為4JC．木板A的最小長度為2mD．A、B間的動摩擦因數(shù)為0.1【答案】 D【解析】A．由圖像可知，A、B的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律有則木板獲得的動能為故A錯誤；B．系統(tǒng)損失的機械能故B錯誤；C．由v－t圖像可得木板A的最小長度為AB共速時的相對位移，即故C錯誤；D．分析B的受力，有解得μ=0.1故D正確。故選D。5、（2022·江蘇省木瀆高級中學模擬預測）冬夢飛揚，冬奧夢圓。第二十四屆冬季奧林匹克運動會在北京開幕。跳臺滑雪是一項深受勇敢者喜愛的滑雪運動。圖（甲）為某跳臺滑雪運動員從跳臺a（長度可忽略不計）處沿水平方向飛出、經(jīng)2s在斜坡b處著陸的示意圖，圖（乙）為運動員從a到b飛行時的動能Ek隨飛行時間t變化的關(guān)系圖像。不計空氣阻力作用，重力加速度g取10m/s2，則下列說法錯誤的是（　　）A．斜坡的傾角為30°B．運動員在a處的速度大小為10m/sC．運動員運動到b處時重力的瞬時功率為1.2×104WD．運動員在1s末時離坡面的距離最大【答案】 A【解析】B．根據(jù)圖像可得聯(lián)立解得故B正確；A．t＝2s時，運動員落在斜坡上，斜坡的傾角滿足解得故A錯誤；C．根據(jù)動能公式解得t＝2s時，運動員運動到b處時重力的瞬時功率為故C正確；D．運動員離坡面距離最遠時，速度方向與坡面平行，有解得故D正確。由于本題選擇錯誤的，故選A。6、（2022·湖北·黃岡中學三模）一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點沿軸做直線運動的位置坐標與時間的關(guān)系為，各物理量均采用國際單位制單位，則該質(zhì)點（　?。?/span>A．第1s內(nèi)的位移大小為5mB．第2s內(nèi)所受合外力的沖量為-2N·sC．前4s內(nèi)動能減少了8JD．4s末質(zhì)點回到坐標原點【答案】 B【解析】A．當t取0時，即為質(zhì)點的初始位置，有當t取1s時，有則位移大小為A錯誤；B．根據(jù)可知，第1s末和第2s末質(zhì)點的速度分別為，則第2s內(nèi)合外力沖量為B正確；C．第4s末質(zhì)點速度為負號表方向，則有動能不變，C錯誤；D．當t取4s時，有質(zhì)點回到初始位置，并不是原點，D錯誤。故選B。7、（多選）（2022·天津·模擬預測）北京冬奧會高臺滑雪場地示意如圖。一運動員（含裝備）的質(zhì)量為m，從助滑坡上A點由靜止沿坡（曲線軌道）下滑，經(jīng)最低點B從坡的末端C起跳，在空中飛行一段時間后著陸于著陸坡上D點。已知A、C的高度差為，C、D的高度差為，重力加速度大小為g，摩擦阻力和空氣阻力不能忽略，運動員可視為質(zhì)點。則下列判定正確的是（　?。?/span>A．運動員在B點處于超重狀態(tài)B．運動員起跳時的速率C．運動員著陸前瞬間的動能D．運動員在空中飛行的時間【答案】 AD【解析】A．由題意運動員在B點滿足所以即運動員在B點處于超重狀態(tài)，故A正確；B．從A到C由動能定理得所以故B錯誤；C．從A到D滿足所以故C錯誤；D．因為運動員在C點起跳時，速度方向斜向上，即做斜拋運動，故運動員在空中飛行的時間故D正確。故選AD。8、（多選）（2022·河北·模擬預測）如圖所示，傳送帶與水平方向夾角為，且足夠長?，F(xiàn)有一質(zhì)量為可視為質(zhì)點的物體，以初速度沿著與傳送帶平行的方向，從點開始向上運動，物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為。傳送帶以恒定的速度運行，物體初速度大小和傳送帶的速度大小關(guān)系為。則物體在傳送帶上運動的過程中，下列說法正確的是（　?。ㄖ亓铀俣葹?/span>）A．運動過程中摩擦力對物體可能先做正功再做負功B．運動過程中物體的機械能一直增加C．若傳送帶逆時針運動，則摩擦力對物體做功為零D．若傳送帶順時針運動，則物塊在加速過程中電動機多消耗的電能為【答案】 CD【解析】動摩擦因數(shù)為，滑動摩擦力的大小為且C．若傳送帶逆時針運動，物體在傳送帶上先減速為零，再反向加速，加速階段和減速階段的加速度均為又因為，根據(jù)運動的對稱性可知，再與傳送帶共速之前，物體從B端以速度離開傳送帶，整個過程中重力做功為零，支持力不做功，物體動能的變化量為0，根據(jù)動能定理可知，整個過程中摩擦力做功也為零，C正確；D．若傳送帶順時針運動，物體放上傳送帶后摩擦力做正功，加速度大小為則物體加速至跟傳送帶共速所用的時間為物塊在加速過程中電動機多消耗的電能等于傳送帶克服摩擦力所做的功，則有D正確；B．若傳送帶逆時針運動，物體在傳送帶上先減速為零，該過程摩擦力做負功，物體機械能減小，B錯誤；A．若傳送帶逆時針運動，摩擦力先做負功，物體減速為零之后的反向加速過程中，摩擦力做正功；若傳送帶順時針運動，物體先加速至傳送帶共速，再與傳送帶一起勻速，整個過程摩擦力均做正功，因此，無論傳送帶如何轉(zhuǎn)動，摩擦力對物體不可能先做正功再做負功，A錯誤。故選CD。9、（2022·浙江·高考真題）如圖所示，在豎直面內(nèi)，一質(zhì)量m的物塊a靜置于懸點O正下方的A點，以速度v逆時針轉(zhuǎn)動的傳送帶MN與直軌道AB、CD、FG處于同一水平面上，AB、MN、CD的長度均為l。圓弧形細管道DE半徑為R，EF在豎直直徑上，E點高度為H。開始時，與物塊a相同的物塊b懸掛于O點，并向左拉開一定的高度h由靜止下擺，細線始終張緊，擺到最低點時恰好與a發(fā)生彈性正碰。已知，，，，，物塊與MN、CD之間的動摩擦因數(shù)，軌道AB和管道DE均光滑，物塊a落到FG時不反彈且靜止。忽略M、B和N、C之間的空隙，CD與DE平滑連接，物塊可視為質(zhì)點，取。（1）若，求a、b碰撞后瞬時物塊a的速度的大??；（2）物塊a在DE最高點時，求管道對物塊的作用力與h間滿足的關(guān)系；（3）若物塊b釋放高度，求物塊a最終靜止的位置x值的范圍（以A點為坐標原點，水平向右為正，建立x軸）。【答案】（1）；（2）；（3）當時，，當時，【解析】（1）滑塊b擺到最低點過程中，由機械能守恒定律解得與發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律可得聯(lián)立解得（2）由（1）分析可知，物塊與物塊在發(fā)生彈性正碰，速度交換，設物塊剛好可以到達點，高度為，根據(jù)動能定理可得解得以豎直向下為正方向由動能定理聯(lián)立可得（3）當時，物塊位置在點或點右側(cè)，根據(jù)動能定理得從點飛出后，豎直方向水平方向根據(jù)幾何關(guān)系可得聯(lián)立解得代入數(shù)據(jù)解得當時，從釋放時，根據(jù)動能定理可得解得可知物塊達到距離點0.8m處靜止，滑塊a由E點速度為零，返回到時，根據(jù)動能定理可得解得距離點0.6m，綜上可知當時代入數(shù)據(jù)得10、（2022·上海市市西中學二模）從地面豎直向上拋出一物體，以地面為重力勢能零勢面，上升過程中，該物體的機械能E總和重力勢能Ep隨離開地面的高度h的變化如圖所示，g取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得（　?。?/span>A．拋出時，物體的速率為20m/sB．上升經(jīng)過h=2m時，物體的動能為80JC．下降經(jīng)過h=2m時，物體的動能為60JD．從拋出至落回地面的過程中，物體的動能減少40J【答案】 C【解析】A．由題意可知，時，，由可得拋出時，，，則由可得故A錯誤；B．由圖可知，上升經(jīng)過h=2m時，，，因此故B錯誤；C．由圖可知，物體每運動1m，物體的機械能就損失，當物體下降經(jīng)過h=2m時，物體運動的路程為6m，因此減少的機械能為設物體的初始機械能為，由題意知，此時的重力勢能為，因此此時的動能為故C正確；D．從拋出至落回地面的過程中物體運動的路程為8m，在地面時物體的重力勢能為零，因此物體的動能減少量即為物體機械能的減少量，減少量為故D錯誤。故選C。11、（2022·河北·模擬預測）第24屆冬奧會在我國北京市和河北省張家口市聯(lián)合舉行，激發(fā)了廣大冰雪運動愛好者的興趣。其中，跳臺滑雪比賽中的跳臺由助滑坡、著陸坡、停止區(qū)組成，若著陸坡為傾角37°的斜面，運動員在坡頂以10m/s的初速度水平飛出，最后落回著陸坡。若忽略一切阻力影響，則下列說法正確的是（，，，g取）（　　）A．運動員在空中的飛行時間為1.5sB．運動員落到著陸坡時的速率與下落高度成正比C．運動員落在著陸坡上時速度方向與水平方向的夾角為74°D．從飛出開始計時，運動員與著陸坡相距最遠時所需時間與初速度無關(guān)【答案】 A【解析】A．由題意得，運動員起跳點后的騰空飛行可簡化為平拋運動，由平拋運動規(guī)律有，水平方向豎直方向由題意可知解得A正確；B．運動員從水平飛出至落到著陸坡時，由動能定理得解得運動員落到著陸坡時的速率為與下落高度不成正比，B錯誤；C．設運動員落在著陸坡上時速度與水平方向的夾角為θ，則有解得C錯誤；D．當運動員做平拋運動的速度方向與著陸坡平行時，運動員與著陸坡相距最遠，有所需時間為即其與初速度成正比，D錯誤。故選A。12、（2022·遼寧·沈陽市回民中學高一期中）質(zhì)量為m的物塊以一定初速度滑上傾角為30°的足夠長斜面，返回出發(fā)位置時速率變?yōu)樵瓉淼囊话?。已知重力加速度?/span>g，則物塊與斜面之間的滑動摩擦力大小為（　?。?/span>A． B．C． D．【答案】 C【解析】設物塊上滑距離為s，則物塊運動過程中損失的機械能為物塊自開始至上滑至最高點，根據(jù)動能定理得解得故C正確。13、（2022·江蘇·模擬預測）如圖，一個質(zhì)量為m的小滑塊在高度為h的斜面頂端由靜止釋放；滑塊與斜面間動摩擦因數(shù)恒定，以水平地面為零勢能面。則滑塊滑至斜面底端時的動能Ek隨斜面傾角θ變化的關(guān)系圖像可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】 A【解析】由題知小滑塊在高度為h的斜面頂端由靜止釋放，則對于小滑塊下滑的過程應用動能定理可得（tanθ ≥ μ）故當時，Ek = mgh；隨著θ減小，tanθ逐漸減小，物塊滑到斜面底端的動能逐漸減小，當重力沿斜面方向的分力小于等于最大靜摩擦力時，有mgsinθ ≤ μmgcosθ解得μ ≥ tanθ此后繼續(xù)減小θ，物塊都不再下滑，則此后小滑塊的動能一直為零。故選A。14、（2022·遼寧實驗中學模擬預測）如圖所示，一物塊置于足夠長的水平傳送帶上，彈簧左端固定在豎直墻壁上，彈簧右端與物塊接觸但不栓接，墻壁與物塊間系不可伸長的輕繩使水平方向的彈簧處于壓縮狀態(tài)，壓縮量為0.2m（彈性限度內(nèi)）。已知物塊質(zhì)量為0.5kg。物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)、重力加速度g = 10m/s2。若傳送帶不動，剪斷輕繩，當彈簧剛好恢復原長時物塊的速度為零；若傳送帶以v = 3m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，則剪斷輕繩后（）A．在彈簧恢復原長的過程中，物塊向右先做加速運動，后做減速運動B．彈簧恢復原長時，物塊速度大小為2m/sC．物塊在傳送帶上運動的過程中，摩擦力對物塊做功為2.5JD．彈簧恢復原長后，物塊與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為2.75J【答案】 B【解析】B．若傳送帶不動，彈簧壓縮量為0.2m到恢復原長時物塊的速度為零，由動能定理彈簧彈力做功為若傳送帶以3m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，剪斷輕繩后。彈簧恢復原長時，彈簧彈力做功不變，摩擦力做正功，根據(jù)動能定理彈簧恢復原長時，物塊速度大小為B正確；A．由B選項分析可知，在彈簧恢復原長的過程中物塊的速度一直小于傳送帶速度，物塊所受的滑動摩擦力一直水平向右，彈力水平向右，則物塊向右做加速運動，A錯誤；C．物塊與彈簧分離后，在摩擦力的作用下做勻加速直線運動，直至共速后做勻速直線運動，勻加速運動過程中，摩擦力做功為，由動能定理得則物塊在傳送帶上運動的過程中，摩擦力對物塊做功為C錯誤；D．根據(jù)牛頓第二定律，物塊勻加速運動的加速度大小為勻加速至共速的時間為這段時間內(nèi)，物塊運動距離為傳送帶運動距離為則彈簧恢復原長后，物塊與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為D錯誤。故選B。15、（多選）（2022·湖南·邵陽市第二中學高三開學考試）在我國，汽車已進入尋常百姓家，一種新車從研發(fā)到正式上路，要經(jīng)過各種各樣的測試，其中一種是在專用道上進行起步過程測試，通過車上裝載的傳感器記錄了起步過程速度隨時間變化規(guī)律圖像，如圖所示，已知OA為直線、AB為曲線、BC為平行于橫軸的直線。5s時汽車功率達到額定功率且保持不變，該車總質(zhì)量為1.0×103kg，所受到的阻力恒為2.0×103N，則下列說法正確的是（　?。?/span>A．勻加速階段汽車的牽引力為6×103NB．該車的額定功率為1.2×105WC．該車的最大速度為50m/sD．該車前25s內(nèi)通過的位移大小為400m【答案】 AB【解析】A．該車勻加速階段，根據(jù)題圖可知根據(jù)牛頓第二定律解得F=6000NA正確；B．該車的額定功率為B正確；C．當速度最大時，有解得vm=60m/sC錯誤；D．對該車運動前5s過程為勻變速直線運動，設位移為x1，由圖像面積可知5s-25s過程運動的位移為x2，根據(jù)動能定理得前25s內(nèi)通過的位移大小為解得x=450mD錯誤；故選AB。16、（多選）（2022·湖南·長郡中學模擬預測）如圖所示，一半徑為、內(nèi)壁光滑的四分之三圓形管道豎直固定在墻角處，點為圓心，點為最低點，、兩點處為管口，、兩點連線沿豎直方向，、兩點連線沿水平方向。一個質(zhì)量為的小球從管道的頂部點水平飛出，恰好又從管口點射入管內(nèi)，重力加速度為，則小球從點飛出時及從點射入管內(nèi)經(jīng)過點時對管壁的壓力、分別為（　?。?/span>A． B． C． D．【答案】 AC【解析】AB．小球從到做平拋運動，豎直方向有水平方向有聯(lián)立解得小球經(jīng)過點時，根據(jù)牛頓第二定律可得解得可知小球在點受到下壁向上的彈力，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球從點飛出時對下壁的壓力大小為，方向豎直向下，A正確，B錯誤；C．小球從管口點射入管內(nèi)時，小球的速度突變?yōu)榍芯€方向的速度，即豎直方向的分速度，則有小球從到的過程，根據(jù)動能定理可得小球經(jīng)過點時，根據(jù)牛頓第二定律可得解得根據(jù)牛頓第三定律可知，小球從點射入管內(nèi)經(jīng)過點時對管壁的壓力大小為，方向豎直向下，C正確，D錯誤；故選AC。17、（2022·北京海淀·二模）2022年我國舉辦了第二十四屆冬奧會，跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一、如圖所示為某滑道示意圖，長直助滑道AB與起跳平臺BC平滑連接，C點是第二段傾斜雪坡（著陸坡）的起點，著陸坡與水平面的夾角θ = 37°。質(zhì)量m=80kg的運動員從A處由靜止開始勻加速下滑，加速度a = 4m/s2，到達B點時速度vB =30 m/s。經(jīng)過一段時間后從C點沿水平方向飛出，在著陸坡上的D點著陸。已知CD間的距離L=75m，sin37°=0.60，cos37° = 0.80，取重力加速度g =10 m/s2，將運動員視為質(zhì)點，忽略空氣阻力的影響。（1）求運動員在AB段運動的時間t；（2）若運動員在BC段沒有助滑，僅在摩擦力作用下運動，求BC段摩擦力所做的功；（3）求運動員落在著陸坡上D點時所受重力做功的瞬時功率P。【答案】（1）7.5s；（2）；（3）【解析】（1）由題意得，運動員在AB段運動的時間為（2）從C點飛出后，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，由幾何關(guān)系知解得所以從B到C由動能定理得解得BC段摩擦力所做的功為（3）因為落在著陸坡上D點時的豎直方向速度為運動員落在著陸坡上D點時所受重力做功的瞬時功率為18、（2022·青海·模擬預測）如圖所示，光滑水平桌面上有一小球，小球的質(zhì)量m=1.0kg，小球初始位置a點距桌子右邊緣處A點的距離x=0.5m；在桌子右側(cè)豎直面內(nèi)有一光滑不完整圓軌道，其圓心O和水平桌面在同一水平線上，且AOC在同一直線上，C點是水平線AO延長線與軌道的交點，B為軌道的一個端口，OB與豎直線夾角為37°，A點與B點的高度差為h=0.2m，現(xiàn)用恒力F水平向右拉小球，小球從靜止開始運動，小球運動到桌子邊緣處A點時撤去F，此后小球恰好從B點無任何碰撞進入圓軌道，已知重力加速度g=10m/s2，求：（計算結(jié)果均保留兩位小數(shù)）（1）小球進入B點時速度大小。（2）水平拉力F的大小。（3）小球在C點對軌道的壓力。【答案】（1）3.33m/s；（2）7.11N；（3）28.44N，水平向右【解析】（1）小球從A到B過程做平拋運動，可得在B點時的豎直分速度為據(jù)速度偏角公式可得聯(lián)立解得（2）在B點有小球在桌面上滑行過程，據(jù)動能定理可得聯(lián)立解得（3）從A點到C點過程，據(jù)動能定理可知，合外力做功為零，故C點速度大小等于v0，在C點據(jù)牛頓第二定律可得其中聯(lián)立解得由牛頓第三定律可知，小球在C點對軌道的壓力大小為28.4N，方向水平向右。19、（多選）（2022·全國·高考真題）質(zhì)量為的物塊在水平力F的作用下由靜止開始在水平地面上做直線運動，F與時間t的關(guān)系如圖所示。已知物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，重力加速度大小取。則（　?。?/span>A．時物塊的動能為零B．時物塊回到初始位置C．時物塊的動量為D．時間內(nèi)F對物塊所做的功為【答案】 AD【解析】物塊與地面間的摩擦力為AC．對物塊從內(nèi)由動量定理可知即得3s時物塊的動量為設3s后經(jīng)過時間t物塊的速度減為0，由動量定理可得即解得所以物塊在4s時速度減為0，則此時物塊的動能也為0，故A正確，C錯誤；B．物塊發(fā)生的位移為x1，由動能定理可得即得過程中，對物塊由動能定理可得即得物塊開始反向運動，物塊的加速度大小為發(fā)生的位移為即6s時物塊沒有回到初始位置，故B錯誤；D．物塊在6s時的速度大小為拉力所做的功為故D正確。故選AD。20、（2022·廣東·高考真題）某同學受自動雨傘開傘過程的啟發(fā)，設計了如圖所示的物理模型。豎直放置在水平桌面上的滑桿上套有一個滑塊，初始時它們處于靜止狀態(tài)。當滑塊從A處以初速度為向上滑動時，受到滑桿的摩擦力f為，滑塊滑到B處與滑桿發(fā)生完全非彈性碰撞，帶動滑桿離開桌面一起豎直向上運動。已知滑塊的質(zhì)量，滑桿的質(zhì)量，A、B間的距離，重力加速度g取，不計空氣阻力。求：（1）滑塊在靜止時和向上滑動的過程中，桌面對滑桿支持力的大小和；（2）滑塊碰撞前瞬間的速度大小v1；（3）滑桿向上運動的最大高度h。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】（1）當滑塊處于靜止時桌面對滑桿的支持力等于滑塊和滑桿的重力，即當滑塊向上滑動過程中受到滑桿的摩擦力為1N，根據(jù)牛頓第三定律可知滑塊對滑桿的摩擦力也為1N，方向豎直向上，則此時桌面對滑桿的支持力為（2）滑塊向上運動到碰前瞬間根據(jù)動能定理有代入數(shù)據(jù)解得。（3）由于滑塊和滑桿發(fā)生完全非彈性碰撞，即碰后兩者共速，碰撞過程根據(jù)動量守恒有碰后滑塊和滑桿以速度v整體向上做豎直上拋運動，根據(jù)動能定理有代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得。21、（2021·全國·高考真題）一籃球質(zhì)量為，一運動員使其從距地面高度為處由靜止自由落下，反彈高度為。若使籃球從距地面的高度由靜止下落，并在開始下落的同時向下拍球、球落地后反彈的高度也為。假設運動員拍球時對球的作用力為恒力，作用時間為；該籃球每次與地面碰撞前后的動能的比值不變。重力加速度大小取，不計空氣阻力。求：（1）運動員拍球過程中對籃球所做的功；（2）運動員拍球時對籃球的作用力的大小。【答案】（1）；（2）【解析】（1）第一次籃球下落的過程中由動能定理可得籃球反彈后向上運動的過程由動能定理可得第二次從1.5m的高度靜止下落，同時向下拍球，在籃球反彈上升的過程中，由動能定理可得第二次從1.5m的高度靜止下落，同時向下拍球，籃球下落過程中，由動能定理可得因籃球每次和地面撞擊的前后動能的比值不變，則有比例關(guān)系代入數(shù)據(jù)可得（2）因作用力是恒力，在恒力作用下籃球向下做勻加速直線運動，因此有牛頓第二定律可得在拍球時間內(nèi)運動的位移為做得功為聯(lián)立可得（舍去）22、（2020·浙江·高考真題）如圖所示，一彈射游戲裝置由安裝在水平臺面上的固定彈射器、豎直圓軌道（在最低點E分別與水平軌道和相連）、高度h可調(diào)的斜軌道組成。游戲時滑塊從O點彈出，經(jīng)過圓軌道并滑上斜軌道。全程不脫離軌道且恰好停在B端則視為游戲成功。已知圓軌道半徑，長，長，圓軌道和光滑，滑塊與、之間的動摩擦因數(shù)?；瑝K質(zhì)量m=2g且可視為質(zhì)點，彈射時從靜止釋放且彈簧的彈性勢能完全轉(zhuǎn)化為滑塊動能。忽略空氣阻力，各部分平滑連接。求（1）滑塊恰好能過圓軌道最高點F時的速度大小；（2）當且游戲成功時，滑塊經(jīng)過E點對圓軌道的壓力大小及彈簧的彈性勢能；（3）要使游戲成功，彈簧的彈性勢能與高度h之間滿足的關(guān)系。【答案】（1）；（2），；（3），其中【解析】（1）滑塊恰過F點的條件：解得（2）滑塊在斜面上摩擦受重力、支持力和摩擦力，其中僅重力和摩擦力做功從E到B，動能定理代入數(shù)據(jù)可得在E點做圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律解得從O到E點，根據(jù)能量守恒定律：解得（3）要使游戲成功，首先滑塊不能脫離軌道，其次滑塊需要恰好停留在B點，設滑塊恰能過F點，從O點到F點，此情況由能量守恒定律可得滑塊恰能過F點，恰好能停留在B點，設此時B點離地高度為h1，從O點到B點能量守恒有解得由于滑塊需要停留在B點，則需要解得即B點離地高度最高為從O到B點其中

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