2019-2020年高中物理 3.3动能定理的应用自我小测 沪科版必修2.doc

2019-2020年高中物理 3.3动能定理的应用自我小测 沪科版必修21人骑自行车下坡，坡长l500 m，坡高h8 m，人和车总质量为100 kg，下坡时初速度为4 m/s，人不踏车的情况下，到达坡底时车速为10 m/s，g取10 m/s2，则下坡过程中阻力所做的功为()A4 000 J B3 800 JC5 000 J D4 200 J2速度为v的子弹，恰好可以穿透一块固定着的木板，如果子弹速度为2v，子弹穿透木板时阻力视为不变，则可穿透同样的木板()A2块 B3块C4块 D1块3两个质量不等的小铅球A和B，分别从两个高度相同的光滑斜面和圆弧斜坡的顶端由静止滑向底部，如图所示，下列说法正确的是()A下滑过程中重力所做的功相等B它们到达底部时动能相等C它们到达底部时速率相等D它们到达底部时速度相同4一质量为1 kg的物体被人用手由静止向上提升1 m，这时物体的速度为2 m/s，则下列说法正确的是()A人对物体做功12 J B合外力对物体做功12 JC合外力对物体做功2 J D物体克服重力做功10 J5(经典回放)在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于()Amghmv2mvBmghmv2mvCmghmv2mvDmghmv2mv6以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物块。假定物块所受的空气阻力f大小不变。已知重力加速度为g，则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为()A.和v0B.和v0C.和v0D.和v07如图所示，质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为()A.mgR B.mgRC.mgR DmgR8如图所示，质量为m的雪橇，从冰面上滑下，当雪橇滑到A点时，速度大小为v0，它最后停在水平冰面的B点，A点距水平地面高度为h，如果将雪橇从B点拉到A点，拉力方向始终与冰面平行，且它通过A点时速度大小为v0，则由B到A的过程中拉力做功等于_。9在距地面10 m高处，一人以5 m/s的速度水平抛出一个质量为4 kg的物体，物体着地时速度大小是10 m/s，则人抛出物体的过程中对物体所做的功为多大？飞行过程中的物体克服空气阻力所做的功为多少？(g取10 m/s2)10杂技演员在进行“顶杆”表演时，用的是一根质量可忽略不计的长杆。质量为30 kg的演员自杆顶由静止开始下滑，滑到杆底时速度正好为零。已知长杆底部与下面顶杆人肩部之间有一传感器，传感器显示顶杆人肩部的受力情况如图所示，取g10 m/s2。求：(1)杆上的人下滑过程中的最大速度；(2)杆的长度。11某货场两站台A、B之间的水平传送装置如图所示，两站台与传送带处于同一水平面，A、B之间的水平距离s04 m(等于传送带的长度)，传送带的运行速度v05 m/s，方向如图，现将一质量m10 kg的货物自A端由静止开始运送到B端，求摩擦力对货物做功的平均功率。(已知货物与传送带之间的动摩擦因数0.02，取g10 m/s2)12质量为5103 kg的汽车在t0时刻速度v010 m/s，随后以P6104 W的额定功率沿平直公路继续前进，经72 s达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为2.5103 N。求：(1)汽车的最大速度vm；(2)汽车在72 s内经过的路程s。13如图所示，倾角37的斜面底端B平滑连接着半径r0.40 m的竖直光滑圆轨道。质量m0.50 kg的小物块，从距地面h2.7 m处沿斜面由静止开始下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数0.25，已知sin370.6，cos370.8，g取10 m/s2。求：(1)物块滑到斜面底端B时的速度大小；(2)物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小。参考答案1解析：由动能定理可得：mghWfm(vv)解得Wfmghm(vv)3 800 J故选项B正确。答案：B2解析：设阻力为f，根据动能定理，初速度为v时，则fs0mv2，初速度为2v时，则fns0m(2v)2，解得n4。答案：C3解析：根据动能定理得，铅球到达底部的动能等于重力做的功，由于质量不等，但高度相等，所以选项A、B错误；到达底部的速率都为v，但速度的方向不同，所以选项C正确，D错误。答案：C4解析：合外力做的功等于物体动能的变化量，即W合Ekmv2122 J2 J，选项B错误，C正确；物体克服重力做功WGmgh1101 J10 J，选项D正确；而W合W人WG，可得W人W合WG12 J，选项A正确。答案：ACD5解析：本题中阻力做功为变力做功。应用动能定理来求解，整个过程中只有重力做功和空气阻力做功，则WGWfmv2mv解得Wfmghmv2mv。答案：C6解析：上升过程加速度大小a1g；下降过程加速度大小a2g；根据H和2a2Hv2得：H；vv0。答案：A7解析：小球在最低点A处由牛顿第二定律有7mgmgm所以mv6mgR小球在最高点B处由牛顿第二定律有mgm所以mvmgR小球从A经半个圆周到B的过程中由动能定理得Wmg2Rmvmv解得WmgR，可见小球克服空气阻力所做的功为mgR。答案：C8解析：将物体上滑和下滑两个过程分别应用动能定理，则下滑过程有mghWf0mv上滑过程有WFmghWfmv由以上两式可得：WF2mghmv。答案：2mghmv9解析：根据动能定理，抛出物体的过程中人对物体所做的功等于物体动能的变化，即W人mv452 J50 J；设飞行过程中的物体克服空气阻力所做的功为Wf，根据动能定理，对整个过程有W人mghWfmv2所以WfW人mghmv2代入数据可得Wf250 J。答案：50 J250 J10解析：(1)以人为研究对象，人加速下滑过程中受重力mg和杆对人的作用力F1，由题图可知，人加速下滑过程中杆对人的作用力F1为180 N。由牛顿第二定律得mgF1ma解得a4 m/s21 s末人的速度达到最大，则vat14 m/s。(2)加速下降时位移为s1at2 m减速下降时，由动能定理得(mgF2)s20mv2代入数据解得s24 m，ss1s26 m。答案：(1)4 m/s(2)6 m11解析：设运行过程中货物加速度为a，根据牛顿第二定律得：mgma设到达B端时速度为v，所用时间为t，则v22as0解得：v4 m/sv0s0 tt根据功能关系得Ptmv2解得P40 W。答案：40 W12解析：(1)达到最大速度时，牵引力等于阻力Pfvmvm m/s24 m/s。(2)由动能定理可得Ptfsmvm2mv所以s m1 252 m。答案：(1)24 m/s(2)1 252 m13解析：(1)物块沿斜面下滑到B的过程中，在重力、支持力和摩擦力作用下做匀加速运动，设下滑到达斜面底端B时的速度为v，则由动能定理可得mghmgcosmv20所以v代入数据解得v6.0 m/s。(2)设物块运动到圆轨道的最高点A时的速度为vA，在A点受到圆轨道的压力为N。物块沿圆轨道上滑从B到A的过程中由动能定理得mg2rmvmv2物块运动到圆轨道的最高点A时，由牛顿第二定律得Nmgm由以上两式代入数据解得N20 N由牛顿第三定律可知，物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小NAN20 N。答案：(1)6.0 m/s(2)20 N