高中物理 第3章 動能的變化與機械功 3_3 動能定理的應用學業(yè)分層測評 滬科版必修2
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高中物理 第3章 動能的變化與機械功 3_3 動能定理的應用學業(yè)分層測評 滬科版必修2
3.3 動能定理的應用(建議用時:45分鐘)學業(yè)達標1(多選)(2016駐馬店高一檢測)一物體在水平方向的兩個平衡力(均為恒力)作用下沿水平方向做勻速直線運動,若撤去一個水平力,則有()A物體的動能可能減少B物體的動能可能不變C物體的動能可能增加D余下的一個力一定對物體做正功【解析】設撤掉一個力后另一個力與原速度方向間的夾角為.當90180時,力對物體做負功,物體動能減小,A對,D錯;當090時,力對物體做正功,物體動能增加,C正確;無論多大,力都對物體做功,物體動能一定變化,B錯【答案】AC2(多選)對水平面上的物體施以水平恒力F,從靜止開始運動了位移l,撤去力F,這以后又經(jīng)過了位移l而停止下來,若物體的質(zhì)量為m,則()A它所受的阻力為FB它所受的阻力為C力F做功為零 D力F做功為Fl【解析】對物體運動的全過程應用動能定理,F(xiàn)lF阻2l00,所以F阻,B對,A錯;力F做的功WFl,D對,C錯故正確答案為BD.【答案】BD3質(zhì)量m2 kg的物體在水平面上滑行,其動能隨位移變化的規(guī)律如圖337所示,則物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為(g取10 m/s2)()圖337A0.4 B0.3C0.2 D0.1【解析】由動能定理fs0Ek0,解得f4 N,由fmg可得,0.2,故C正確【答案】C4(多選)如圖338所示,質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下,從山坡(粗糙)底部A處由靜止開始運動至高為h的坡頂B,獲得速度為v,A、B之間的水平距離為x,重力加速度為g,下列說法正確的是()圖338A小車克服重力所做的功是mghB合外力對小車做的功是mv2C推力對小車做的功是mv2mghD阻力對小車做的功是mv2mghFx【解析】重力做功WGmgh,A對;推力做功WFFxmv2mghWf,C錯;根據(jù)動能定理WFWfWGmv2,即合外力做功mv2,B對;由上式得阻力做功Wfmv2WFWGmv2mghFx,D正確【答案】ABD5如圖339所示,質(zhì)量為m的物塊與轉臺之間能出現(xiàn)的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍它與轉軸OO相距R,物塊隨轉臺由靜止開始轉動,當轉速增加到一定值時,物塊即將在轉臺上滑動,在物塊由靜止到開始滑動前的這一過程中,轉臺對物塊做的功為() 【導學號:02690040】圖339A.kmgR B0C2kmgR D2kmgR【解析】物塊在開始滑動時的最大靜摩擦力是圓周運動的向心力,故kmgm,所以v2kRg.則由動能定理得Wmv20kmgR.故選A.【答案】A6如圖3310所示,ABCD是一個盆式容器,盆內(nèi)側壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧,BC是水平的,其長度d0.5 m盆邊緣的高度為h0.3 m在A處放一個質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止下滑已知盆內(nèi)側壁是光滑的,而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數(shù)為0.10.小物塊在盆內(nèi)來回滑動,最后停下來,則停止地點到B的距離為()圖3310A0.50 m B0.25 mC0.10 m D0【解析】設物塊在BC上運動的路程為s,由動能定理知:mgsmgh,則s m3 m,因為d0.5 m,則6,故物塊停在B點,選項D正確【答案】D7(2016江門高一檢測)如圖3311所示,一彈簧與物塊相連,物塊的質(zhì)量為m,它與水平面間的動摩擦因數(shù)為.起初,用手按住物塊,物塊的速度為零,彈簧的伸長量為x,然后放手,當彈簧的長度回到原長時,物塊的速度為v.試用動能定理求此過程中彈力所做的功圖3311【解析】設W彈為彈力對物塊做的功,物塊克服摩擦力做的功為Wfmgx由動能定理得:W彈mgxmv20故W彈mgxmv2.【答案】mgxmv2能力提升8(多選)質(zhì)量為m的物體,在水平面上只受摩擦力作用并以初速度v0做勻減速直線運動,經(jīng)距離d以后,速度減為,則()A此平面動摩擦因數(shù)為B物體再前進便停止C摩擦力做功為mvD若使物體前進總距離為2d,其初速度至少為v0【解析】設動摩擦因數(shù)為,根據(jù)動能定理WEk,有Wfmgdm2mvmv,解得,選項A正確;設物體總共能滑行l(wèi),則有:mgl0mv得ld,即再前進便停止,選項B錯;摩擦力做的功等于物體動能的變化,即Wfmv,C錯;若要使物體滑行2d,則物體初速度為v,根據(jù)動能定理有:mg(2d)0mv2,得vv0,選項D正確【答案】AD9如圖3312所示,OD是水平面,AB是斜面,初速為v0的物體從D點出發(fā)沿DBA滑動到頂點A時速度剛好為零如果斜面改為AC,讓該物體從D點出發(fā)沿DCA滑動到A點時速度剛好也為零,則第二次物體具有的初速度(已知物體與路面之間的動摩擦因數(shù)處處相同且不為零,斜面與平面為圓滑連接)()圖3312A大于v0 B等于v0C小于v0 D取決于斜面的傾角【解析】設ODs,OAh,斜面傾角為,物體從D點出發(fā),沿DBA(或DCA)滑動到頂點A,過B點(或C點)時物體與斜面碰撞沒有機械能損失,由動能定理得mgsin mgcos mg(shcot )0mv即mgsmghmv得v0.由上式可知,物體的初速度跟斜面傾角無關,選B.【答案】B10(2016汕頭高一檢測)如圖3313所示,質(zhì)量m1 kg的小球(可看成質(zhì)點),從距離一固定于水平面的半圓形槽上沿高H5 m處自由下落,接著沿半圓形槽壁運動,半圓槽半徑R0.5 m小球第一次到達槽最低點時速率為10 m/s,并繼續(xù)沿槽壁運動直到從槽左端邊緣飛出,如此反復幾次,設摩擦力大小恒定不變,小球與槽壁相碰時不損失能量,不計空氣阻力,求:(g取10 m/s2)圖3313(1)從開始直到小球停止運動過程中,克服摩擦力做的功;(2)小球第一次離槽上升距槽上沿的高度h.【解析】(1)從開始直到小球停止運動過程中,根據(jù)動能定理:mg(HR)Wf0,解得Wf55 J.(2)小球從開始直到第一次離槽上升距槽上沿的高度為h,根據(jù)動能定理:mg(Hh)Wf0.小球從開始直到第一次到達槽最低點,由動能定理:mg(HR)Wfmv2.聯(lián)立以上兩式得h4 m.【答案】(1)55 J(2)4 m11如圖3314甲所示,一質(zhì)量為m1 kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點,從t0時刻開始,物塊在受到按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運動,第3 s末物塊運動到B點時速度剛好為0,第5 s末物塊剛好回到A點,已知物塊與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)0.2,(g取10 m/s2)求: 【導學號:02690041】(1)AB間的距離;(2)水平力F在5 s時間內(nèi)對物塊所做的功甲乙圖3314【解析】(1)在35 s內(nèi)物塊在水平恒力F作用下由B點勻加速直線運動到A點,設加速度為a,AB間的距離為s,則Fmgmaa m/s22 m/s2sat24 m.(2)設整個過程中F做的功為WF,物塊回到A點時的速度為vA,由動能定理得:WF2mgsmvv2asWF2mgsmas24 J.【答案】(1)4 m(2)24 J