2019届高考物理一轮复习 第五章 机械能 第2讲 动能定理及其应用作业 新人教版.doc

第2讲 动能定理及其应用课时作业 单独成册方便使用基础题组一、单项选择题1A、B两物体在光滑水平面上，分别在相同的水平恒力F作用下，由静止开始通过相同的位移x.若A的质量大于B的质量，则在这一过程中()AA获得动能较大BB获得动能较大CA、B获得动能一样大D无法比较A、B获得动能大小解析：由动能定理可知恒力F做功WFxmv20，因为F、x相同，所以A、B的动能变化相同，C正确答案：C2如图甲所示，静止于光滑水平面上的小物块，在水平拉力F的作用下从坐标原点O开始沿x轴正方向运动，F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线右半部分为四分之一圆弧，则小物块运动到2x0处时的动能可表示为()A0BFmaxx0C.Fmaxx0(1) D.Fmaxx0(1)解析：题中F-x图像与横坐标围成的面积等于拉力做功的大小，由图像可得出WFmaxx0(1)，根据动能定理得EkWFmaxx0(1)，选项D正确答案：D3(2018湖北八校高三联考)物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一水平向右的恒力F1，经时间t撤去F1，立即再对它施加一水平向左的恒力F2，又经时间3t物体回到出发点，在这一过程中，F1、F2分别对物体做的功W1、W2之间的关系是()AW1W211BW1W223CW1W295 DW1W297解析：设恒力F1作用t后物体的速度为v1，恒力F2又作用3t后物体的速度为v2，则物体在恒力F1作用t后的位移x1，物体在恒力F2作用3t后的位移x23t，由题意知x1x2，整理得v1v2，由动能定理得，W1mv，W2mvmv，则，故选项D正确答案：D4.用水平力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止，其速度时间图像如图所示，且，若拉力F做的功为W1，在0t1时间内拉力F的平均功率为P1，物体克服摩擦阻力f做的功为W2,0t2时间内克服摩擦力的平均功率为P2，下列选项正确的是()AW1W2，F2f BW1W2，F2fCP1P2，F2f DP1P2，F2f解析：由动能定理得W1W20，即W1W2.由题图知，加速过程加速度大小a1大于减速过程的加速度大小a2，根据牛顿第二定律，有Ffma1，fma2，因a1a2，故Fff，选项B正确，A、D错误；由题意知tftF，又W1W2，根据P可得P1P2，选项C错误答案：B5.如图所示，质量为m的小球，从离地面H高处从静止开始释放，落到地面后继续陷入泥中h深度而停止，设小球受到空气阻力为f，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A小球落地时动能等于mgHB小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功小于刚落到地面时的动能C整个过程中小球克服阻力做的功等于mg(Hh)D小球在泥土中受到的平均阻力为mg(1)解析：小球从静止开始释放到落到地面的过程，由动能定理得mgHfHmv，选项A错误；设泥的平均阻力为f0，小球陷入泥中的过程，由动能定理得mghf0h0mv，解得f0hmghmv，f0mg(1)，选项B、D错误；对全过程应用动能定理可知，整个过程中小球克服阻力做的功等于mg(Hh)，选项C正确答案：C二、多项选择题6.如图所示，质量相等的物体A和物体B与地面的动摩擦因数相等，在力F的作用下，一起沿水平地面向右移动x，则()A摩擦力对A、B做功相等BA、B动能的增量相同CF对A做的功与F对B做的功相等D合力对A做的功与合力对B做的功相等解析：因F斜向下作用在物体A上，A、B受到的摩擦力不相同，因此，摩擦力对A、B做的功不相等，A错误；A、B两物体一起运动，速度始终相同，故A、B动能增量一定相等，B正确；F不作用在B上，不能说F对B做功，C错误；合力对物体做的功等于物体动能的增量，D正确答案：BD7.如图所示为一滑草场某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45和37的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为.质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin 370.6，cos 370.8)则()A动摩擦因数B载人滑草车最大速度为 C载人滑草车克服摩擦力做功为mghD载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为g解析：对滑草车从坡顶由静止滑下，到底端静止的全过程，得mg2hmgcos 45mgcos 370，解得，选项A正确；对经过上段滑道过程，根据动能定理得，mghmgcos 45mv2，解得v，选项B正确；载人滑草车克服摩擦力做功为2mgh，选项C错误；载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为ag，选项D错误答案：AB8.如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机作用带动小车前进若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶，经过时间t前进的距离为x，且速度达到最大值vm.设这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为f，那么这段时间内()A小车做匀加速运动B小车受到的牵引力逐渐减小C小车受到的合外力所做的功为PtD小车受到的牵引力做的功为fxmv解析：小车在运动方向上受牵引力F和阻力f，因为v增大，P不变，由PFv，Ffma，得出F逐渐减小，a也逐渐减小，当vvm时，a0，故A错误，B正确；合外力做的功W外Ptfx，由动能定理得Ptfxmv，则牵引力做的功WFPtfxmv，故C错误，D正确答案：BD能力题组一、选择题9(2017高考江苏卷)一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处物块初动能为Ek0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能Ek与位移x关系的图线是()解析：设斜面倾角为，根据动能定理，当小物块沿斜面上升时，有(mgsin f)xEkEk0，即Ek(fmgsin )xEk0，所以Ek与x的函数关系图像为直线，且斜率为负当小物块沿斜面下滑时根据动能定理有(mgsin f)(x0x)Ek0(x0为小物块到达最高点时的位移)，即Ek(mgsin f)x(mgsin f)x0所以下滑时Ek随x的减小而增大且为直线综上所述，选项C正确答案：C10.如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，OM水平，ON竖直且光滑，用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在OM和ON杆上，B球的质量为2 kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均处于静止状态，此时OA0.3 m，OB0.4 m，改变水平力F的大小，使A球向右加速运动，已知A球向右运动0.1 m时速度大小为3 m/s，则在此过程中绳的拉力对B球所做的功为(取g10 m/s2)()A11 J B16 JC18 J D9 J解析：A球向右运动0.1 m时，vA3 m/s，OA0.4 m，OB0.3 m，设此时BAO，则有tan ，vAcos vBsin ，解得vB 4 m/s.此过程中B球上升高度h0.1 m，由动能定理，Wmghmv，解得绳的拉力对B球所做的功为Wmghmv2100.1 J242 J18 J，选项C正确答案：C11地震引起的海啸会给人们带来巨大的损失某中学的部分学生组成了一个课题小组，对海啸的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：如图甲所示，在水平地面上放置一个质量为m4 kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力(模拟海啸)作用下运动，推力F随位移x变化的图像如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g10 m/s2，则()A运动过程中物体的最大加速度为15 m/s2B在距出发点3.0 m位置时物体的速度达到最大C整个过程中推力对物体做功180 JD物体在水平地面上运动的最大位移是10 m解析：由牛顿第二定律有Fmgma，当推力F100 N时，物体加速度最大，为20 m/s2，选项A错误；由题图乙可得推力F随位移x变化的关系为F10025x(N)，物体速度最大时，加速度为零，则Fmg，解得x3.2 m，即在距出发点3.2 m位置时物体的速度达到最大，选项B错误；由Fx图像的“面积”表示功可知，推力对物体做功WFFx0200 J，选项C错误；由动能定理有WFmgxm0，代入数据得xm10 m，即物体在水平面上运动的最大位移是10 m，选项D正确答案：D12.(多选)如图所示，AB为半径R0.50 m的四分之一圆弧轨道，B端距水平地面的高度h0.45 m一质量m1.0 kg的小滑块从圆弧道A端由静止释放，到达轨道B端的速度v2.0 m/s.忽略空气的阻力取g10 m/s2.则下列说法正确的是()A小滑块在圆弧轨道B端受到的支持力大小N16 NB小滑块由A端到B端的过程中，克服摩擦力所做的功W3 JC小滑块的落地点与B点的水平距离x0.6 mD小滑块的落地点与B点的水平距离x0.3 m解析：小滑块在B端时，根据牛顿第二定律有Nmgm，解得N18 N，A错误；根据动能定理有mgRWmv2，解得WmgRmv23 J，B正确；小滑块从B点做平抛运动，水平方向上xvt，竖直方向上hgt2，解得xv0.6 m，C正确，D错误答案：BC二、非选择题13(2018四川成都诊断)如图甲所示，长为20 m的水平轨道AB与半径R3 m的竖直半圆轨道BC在B处相连接，有一质量为1 kg的滑块(大小不计)从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化关系如图乙所示，滑块与AB间的动摩擦因数为0.4，取g10 m/s2.(1)求滑块在水平轨道AB上运动前10 m过程中所需的时间；(2)求滑块到达B处时的速度大小；(3)若滑块到达B处时撤去力F，滑块沿半圆轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C，则滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功是多少解析：(1)在前10 m内：F1mgma1x1a1t解得t11 s.(2)滑块从A到B的过程中，由动能定理得F1x1F2x3mgxmv解得vB10 m/s.(3)滑块恰好能到达C点，则mgm滑块从B到C的过程中，由动能定理得Wfmg2Rmvmv解得Wf25 J，即克服摩擦力做功为25 J.答案：(1)1 s(2)10 m/s(3)25 J14(2018陕西西安六校联考)如图所示，AB是倾角30的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R，一个质量为m的物体(可以看成质点)从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为.求：(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力大小；(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L至少多大解析：(1)对整体过程，由动能定理得mgRcos mgcos s0所以物体在AB轨道上通过的总路程s.(2)最终物体以B(还有B关于OE的对称点)为最高点，在圆弧底部做往复运动，对BE过程，由动能定理得mgR(1cos )mv在E点，由牛顿第二定律得Nmgm解得N(3)mg.由牛顿第三定律知，在最低点E，物体对圆弧轨道的压力大小(3)mg.(3)物体刚好到D点，由牛顿第二定律有mgm对全过程由动能定理得mgLsin mgcos LmgR(1cos )mv解得L.答案：(1)(2)(3)mg(3)