2018_2019学年高中物理第3章动能的变化与机械功3.3动能定理的应用练习（含解析）沪科版.docx

3.3动能定理的应用1.一质量为1kg的物体被人用手由静止开始向上提升1m,这时物体的速度是2m/s,则下列结论中不正确的是()A.手对物体做功12JB.合力对物体做功12JC.合力对物体做功2JD.物体克服重力做功10J解析:重力所做的功为WG=mghcos180°=-1×10×1J=-10J,即物体克服重力所做的功为10J,D项正确;由动能定理得W合=Ek=mv2-0=×1×22J=2J,B项错误,C项正确;又因为W合=W手+WG,所以W手=W合-WG=2-(-10)J=12J,A项正确。答案:B2.物体在合力作用下做直线运动的vt图像如图所示。下列表述正确的是()A.在01s内,合力做正功B.在0 2s内,合力总是做负功C.在12 s内,合力不做功D.在03s内,合力总是做正功解析:由vt图像知01s内,v增加,动能增加,由动能定理可知合力做正功,选项A正确;12 s内v减小,动能减小,合力做负功,选项B、C、D错误。答案:A3.一辆汽车以v1=6m/s的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行s1=3.6m。如果以v2=8m/s的速度行驶,在同样的路面上急刹车后滑行的距离s2应为()A.6.4mB.5.6mC.7.2mD.10.8m解析:法一急刹车后,汽车做匀减速运动,且两种情况下加速度大小是相同的,则由运动学公式得-v12=-2as1,-v22=-2as2,两式相比得s1s2=v12v22,故第二次急刹车后汽车滑行的距离s2=v22v12s1=(86)2×3.6m=6.4m。法二急刹车后,汽车只受摩擦力的作用,且两种情况下摩擦力大小f是相同的,汽车的末速度皆为0,故由动能定理得-fs1=0-12mv12,-fs2=0-12mv22,两式相比得s1s2=v12v22,故第二次急刹车后汽车滑行的距离s2=v22v12s1=()2×3.6m=6.4m。答案:A4.一辆质量为m,额定功率为P的小车从静止开始以恒定的加速度a启动,所受阻力为f,经时间t,行驶距离l后达到最大速度vm,然后匀速运动,则从静止开始到达到最大速度的过程中,机车牵引力所做的功为()A.PtB.(f+ma)lC.12mvm2D.12mvm2+fl解析:汽车开始做匀加速直线运动,功率不是恒定的,故A错误;由牛顿第二定律知,开始的匀加速阶段,机车牵引力为f+ma,但达到最大速度vm前,有一段变加速过程,牵引力逐渐变小,故B错误;由动能定理可得,W牵-fl=12mvm2,所以W牵=12mvm2+fl,C错误,D正确。答案:D5.(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()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-fs=0-Ek1,即mgs=Ek1,由于两者初动能相等,故质量小的滑行距离大,它们克服摩擦力所做的功都等于Ek1,故B、D项正确。答案:BD6.(多选)甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F分别拉两个物体在水平面上从静止开始运动相同的距离s。如图所示,甲在光滑平面上,乙在粗糙平面上,则下列关于力F对甲、乙做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是()A.力F对甲做功多B.力F对甲、乙两个物体做的功一样多C.甲物体获得的动能比乙大D.甲、乙两个物体获得的动能相同解析:由功的公式W=Fscos可知,两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多,选项A错,B正确;根据动能定理,对甲有Fs=Ek1,对乙有Fs-fs=Ek2,可知Ek1>Ek2,即甲物体获得的动能比乙大,选项C正确,D错误。答案:BC7.(多选)在一次冰壶比赛中,运动员以一定的初速度将冰壶沿水平面抛出,由于摩擦阻力的作用,其动能随位移变化图线如图所示,已知冰壶质量为19kg,g取10m/s2,则以下说法正确的是()A.=0.05B.=0.01C.滑行时间t=5sD.滑行时间t=10s解析:对冰壶由动能定理得-mgx=0-12mv02,得=0.01,选项B正确;冰壶运动时,a=g=0.1m/s2,由运动学公式x=at2得t=10s,选项D正确。答案:BD8.质量为m的物体静止在桌面上,物体与桌面间的动摩擦因数为,今用一水平恒力推物体加速前进一段路程s1,后撤去此力,物体再滑行一段路程s2后静止。求:(1)水平恒力对物体做功多少?(2)运动过程中,物体的最大动能是多少?解析:(1)对整个运动过程分析,由动能定理得,W-mg(s1+s2)=0则W=mg(s1+s2)。(2)物体加速前进一段路程s1时速度最大,动能最大,根据动能定理得,W-mgs1=Ekmax-0又W=mg(s1+s2),联立得:Ekmax=mgs2。答案:(1)mg(s1+s2)(2)mgs29.质量为m的物体从地面以速度v0竖直向上抛出,物体落回地面时,速度大小为v0,设物体在运动中所受空气阻力大小不变,求:(1)物体运动过程中所受空气阻力的大小;(2)若物体与地面碰撞过程中无能量损失,求物体从抛出到停止运动的总路程。解析:(1)设物体所受阻力为f,由动能定理知:上升过程:-(mg+f)h=0-12mv02,下降过程:(mg-f)h=12m(34v0)2-0,两式相比得:=(43)2,故f=725mg。(2)设物体从抛出到停止运动的总路程为l,对全程由动能定理知:-fl=0-,所以l=25v0214g。答案:(1)725mg(2)25v0214g