《2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训》专题33 动能定理综合应用（解析版）

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2023 届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训
专题 33 动能定理综合应用
特训目标 特训内容
目标 1 用动能定理解决变力做功问题（1T—5T）
目标 2 有关动能定理的 Ek-x图像问题（6T—10T）
目标 3 用动能定理处理机车启动问题（11T—15T）
目标 4 用动能定理处理多过程问题（16T—20T）
【特训典例】
一、用动能定理解决变力做功问题
1．如图所示，半径为 R的半圆形轨道竖直放置直径 POQ 水平且各处物理性质相同，质量为 m的小滑块从
P点正上方高度 R处由静止释放，恰好无碰撞从 P点切入轨道，小滑块滑到最低点 N时，对轨道的压力为
4mg，g为重力加速度。下列说法正确的有（　　）
A．滑到点 N时，速度大小为 B．小滑块从 Q点飞出可上升到原高度
C．小滑块在 P点受到弹力大小为 2mg D．小滑块可能不停止于最低点 N处
【答案】CD
【详解】A．在最低点，由 解得 ，A错误；
B．从开始下落到最低点机械能减少 可见轨道粗糙，小滑快机械能减小，小滑
块从 Q点飞出无法上升到原高度，B错误；
C．到达 P点 又有 解得 ，C正确；
D．由于轨道摩擦力做功跟路径有关，但摩擦力的情况不清楚，小滑快最终静止位置未知。事实上，只要
小滑块速度为零，且小球受到静摩擦力重力、支持力合力为零时，小滑快就静止不动了，D正确。故选
CD。
2．有一娱乐项目，人坐在半径为 R的倾斜圆盘边缘随着圆盘绕圆心 O处的转轴匀速转动（转轴垂直于盘
面），圆盘的倾角为 ，如图所示，图中人用方块代替。当人与圆盘间的动摩擦因数 时，人
恰好不从圆盘滑出去。人的质量为 m，A为圆盘的最低点，B为圆盘的最高点，最大静摩擦力等于滑动摩
擦力，以下正确的是（）
A．B位置处受到的摩擦力方向沿斜面向上
B．A点与 B点人所受到的摩擦力大小之差为 3mgsinα
C．人在转动时的速度大小为
D．人从 A到B摩擦力做功为 2mgRsinα
【答案】D
【详解】A．人做匀速圆周运动，恰好不从圆盘滑出去，由受力可知，在 A位置的摩擦力沿斜面向上，向
心力为 则 假设 B位置摩擦力方向沿斜面向下，则向心力为
则 由以上分析可知 所以可
则 可 故可知 B位置处受到的摩擦
力方向沿斜面向下，故 A错误；
B．A点与 B点人所受到的摩擦力大小之差为 故 B错误；
C．由 可得人在转动时的速度大小为 故 C错误；
D．因为人做匀速圆周运动，所以有 所以 故 D正确。故选 D。
3．如图所示，一劲度系数为 k的理想弹簧一端固定于天花板上，另一端固定连接一质量为 的物块 A，
物块 A的下方还有一质量为 m的物块 B，A、B之间无粘连处理。由静止刚释放后瞬间测得 A、B组成的系
统具有竖直向下大小为 的加速度，现使 A、B回原位置静止，释放同时在物块 B上作用一外力 F，使该
系统竖直向下做加速度大小为 的匀加速直线运动直到物块 A、B分离，则当两物块分离的瞬间（　
）
A．弹簧弹力大小为
B．外力 F的大小为
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