2020版高考物理一轮复习 课后限时作业19 动能定理（含解析）新人教版

课后限时作业19动能定理时间：45分钟1(多选)质量不等，但有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直至停止，则(BD)A质量大的物体滑行的距离大B质量小的物体滑行的距离大C它们滑行的距离一样大D它们克服摩擦力所做的功一样多解析：由动能定理得mgsEk，所以s，知质量小的物体滑行距离大，选项A、C错误，B正确；克服摩擦力做功WfEk相同，选项D正确2.如图所示，质量为m的物块与水平转台间的动摩擦因数为，物块与转轴相距R，物块随转台由静止开始转动当转速增至某一值时，物块即将在转台上滑动，此时转台已开始匀速转动，在这一过程中，摩擦力对物块做的功是(假设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(D)A0 B2mgRC2mgR D.解析：物块即将在转台上滑动但还未滑动时，转台对物块的最大静摩擦力恰好提供向心力，设此时物块做圆周运动的线速度为v，则有mg.在物块由静止到获得速度v的过程中，物块受到的重力和支持力不做功，只有摩擦力对物块做功，由动能定理得Wmv20.联立解得WmgR.故选项D正确3如图所示，质量为0.1 kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飞离桌面，最终落在水平地面上，已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5，桌面高0.45 m，若不计空气阻力，g取10 m/s2，则(D)A小物块的初速度是5 m/sB小物块的水平射程为1.2 mC小物块在桌面上克服摩擦力做8 J的功D小物块落地时的动能为0.9 J解析：小物块在桌面上克服摩擦力做功WfmgL2 J，选项C错误；在水平桌面上滑行时，由动能定理得Wfmv2mv，解得v07 m/s，选项A错误；小物块飞离桌面后做平抛运动，有xvt、hgt2，解得x0.9 m，选项B错误；设小物块落地时动能为Ek，由动能定理得mghEkmv2，解得Ek0.9 J，选项D正确4有两个物体a和b，其质量分别为ma和mb，且mamb，它们的初动能相同，若a和b分别受到不变的阻力Fa和Fb的作用，经过相同的时间停下来，它们的位移分别为sa和sb，则(C)AFasb BFaFb，sasbCFaFb，sasb DFaFb，samb，所以saFb，故选项C正确5如图所示，小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同，小物块从倾角为1的轨道上高度为h的A点由静止释放，运动至B点时速度为v1.现将倾斜轨道的倾角调至为2，仍将物块从轨道上高度为h的A点静止释放，运动至B点时速度为v2.已知21，不计物块在轨道接触处的机械能损失则(C)Av1v2Cv1v2D由于不知道1、2的具体数值，v1、v2关系无法判定解析：物体运动过程中摩擦力做负功，重力做正功，由动能定理可得mghmgcosmgxBDmv2，即mghmgmgxBDmv2，因为xCD，所以mghmgxBCmv2，故到达B点的速度与倾斜轨道的倾角无关，所以v1v2，故选项C正确6质量m10 kg的物体只在变力F作用下沿水平方向做直线运动，F随坐标x的变化关系如图所示若物体从坐标原点处由静止出发，则物体运动到x16 m处时的速度大小为(C)A3 m/s B4 m/sC2 m/s D. m/s解析：Fx图线与x轴围成的面积表示力F所做的功，则这段过程中，外力做功为W(48)10 J410 J40 J，根据动能定理得Wmv2，解得v m/s2 m/s，故C正确，A、B、D错误7(多选)如图所示，在水平地面上O点正上方的A、B两点同时水平抛出两个相同小球，它们最后都落到地面上的C点，则两球(AC)A不可能同时落地B落在C点的速度方向可能相同C落在C点的速度大小可能相同D落在C点的重力的瞬时功率可能相同解析：小球在竖直方向做自由落体运动，由hgt2可知高度不同，所以运动时间一定不同，故A正确；平抛运动轨迹为抛物线，速度方向为该点的切线方向，分别从A、B两点抛出的小球轨迹不同，在C点的切线方向也不同，所以落地时方向不可能相同，故B错误；由动能定理得mghmv2mv，落地速度为v，则知落在C点的速度大小可能相同，故C正确；落在C点时重力的功率Pmgvymg，由于是两个相同的小球，而下落的高度不同，所以重力的功率不相同，故D错误8. (多选)如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体物体在A处时，弹簧处于原长状态现用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体自然分开，此过程中，物体克服手的支持力所做的功为W.不考虑空气阻力已知弹簧形变量为x时，弹簧获得的弹性势能为k(x)2，k为弹簧的劲度系数关于此过程，下列说法正确的是(BD)A物体重力势能减少量一定小于WB弹簧弹性势能增加量一定等于WC物体与弹簧组成的系统机械能增加量为WD若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时的动能为W解析：物体在向下运动的过程中，要克服弹簧弹力做功W弹力，根据动能定理知mghWW弹力0，故物体重力势能减少量一定大于W，故选项A错误；到达B处时，由平衡条件知khmg，即mghWkh2mgh，弹簧弹性势能增加量一定等于W，选项B正确；物体克服手的支持力所做的功为W，机械能减少W，故选项C错误；物体从静止下落到B处过程中，根据动能定理有mghkh2Ek，而kh2mgh，可知EkmghW，故选项D正确9如图所示，一个可视为质点的滑块从高H12 m处的A点由静止沿光滑的轨道AB滑下，进入半径为r4 m的竖直圆环，圆环内轨道与滑块间的动摩擦因数处处相同，当滑块到达圆环顶点C时，滑块对轨道的压力恰好为零，滑块继续沿CFB滑下，进入光滑轨道BD，且到达高度为h的D点时速度为零，则h的值可能为(重力加速度大小g取10 m/s2)(B)A8 m B9 mC10 m D11 m解析：滑块到达圆环顶点C时对轨道压力为零，由牛顿第二定律得mgm，得速度vC，设滑块在BEC段上克服摩擦力做的功为W1，由动能定理得mg(H2r)W1mv，则W1mg(H2r)mvmg，滑块在CFB段克服摩擦力做的功W2满足0W2W1，从C到D，由动能定理得mg(h2r)W2mv，代入得8 mh10 m，选项B正确10(多选)质量为1 kg的物体在水平粗糙的地面上受到一水平外力F作用运动，如图甲所示，外力F和物体克服摩擦力f做的功W与物体位移x的关系如图乙所示，重力加速度g为10 m/s2.下列分析正确的是(ACD)A物体与地面之间的动摩擦因数为0.2B物体运动位移为13 mC前3 m运动过程中物体的加速度为3 m/s2Dx9 m时，物体速度为3 m/s解析：由Wffx对应图乙中的b可知，物体与地面之间的滑动摩擦力f2 N，由fmg可得0.2，选项A正确；由WFFx对应图乙a可知，前3 m内，拉力F15 N,39 m内拉力F22 N，物体在前3 m内的加速度a13 m/s2，选项C正确；由动能定理得WFfxmv2可得x9 m时，物体的速度为v3 m/s，选项D正确；设物体运动的最大位移为xm，由动能定理得WFfxm0，即物体的最大位移xm13.5 m，选项B错误11如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R.C的质量为m，A、B的质量都为，与地面间的动摩擦因数均为.现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面整个过程中B保持静止设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.求：(1)未拉A时，C受到B作用力的大小F；(2)动摩擦因数的最小值min；(3)A移动的整个过程中，拉力做的功W.解析：(1)C受力平衡2Fcos30mg解得Fmg.(2)C恰好降到地面时，B受C压力的水平分力最大FxmaxmgB受地面的摩擦力fmg根据题意fminFxmax解得min.(3)C下降的高度h(1)R，A的位移x2(1)R，摩擦力做功的大小Wffx2(1)mgR根据动能定理WWfmgh00解得W(21)(1)mgR.答案：(1)mg(2)(3)(21)(1)mgR12游乐场有一种滑雪游戏，其理想简化图如图甲所示，滑道由倾角为30的斜坡和水平滑道组成小孩在距地面高h10 m处由静止开始沿斜坡滑下，到达底端时恰好滑上水平滑道上放置的长为l3 m木板(忽略木板厚度)，此后小孩和木板运动的vt图象如图乙所示已知斜坡滑道与水平滑道平滑连接，速度由斜坡方向转为水平方向时大小不变，不计小孩在运动过程中受到的空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)小孩与斜坡间的动摩擦因数；(2)小孩脱离木板时的速度大小解析：(1)对小孩在斜面上的运动过程，由题图乙可知，小孩滑到斜面底端时的速度v10 m/s.由动能定理可得mghmgcosmv2解得.(2)由图乙知小孩在t0.5 s时滑离木板，木板在00.5 s内的位移x木1.5 m又x木lx人设小孩滑离木板的速度为v人，由平均速度公式x人(vv人)t可得：v人8 m/s.答案：(1)(2)8 m/s8