高考物理大一轮复习 第5章 机械能 第2节 动能定理及其应用课时规范训练.doc

第2节 动能定理及其应用课时规范训练基础巩固题组1(多选)关于动能定理的表达式wek2ek1，下列说法正确的是()a公式中的w为不包含重力的其他力做的总功b公式中的w为包含重力在内的所有力做的功，也可通过以下两种方式计算：先求每个力的功再求功的代数和或先求合外力再求合外力的功c公式中的ek2ek1为动能的增量，当w0时动能增加，当w0时，动能减少d动能定理适用于直线运动，但不适用于曲线运动，适用于恒力做功，但不适用于变力做功解析：选bc.公式wek2ek1中的“w”为所有力所做的总功，a错误，b正确；若w0，则ek2ek1，若w0，则ek2ek1，c正确；动能定理对直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功均适用，d错误2如图所示，ab为圆弧轨道，bc为水平直轨道，圆弧对应的圆的半径为r，bc的长度也是r，一质量为m的物体与两个轨道间的动摩擦因数都为，当它由轨道顶端a从静止开始下落，恰好运动到c处停止，那么物体在ab段克服摩擦力所做的功为()amgrbmgrcmgr d(1)mgr解析：选d.由题意可知mgrwfabwfbc，wfbcmgr，所以wfab(1)mgr，d正确3一个质量为m的物体静止放在光滑水平面上，在互成60角的大小相等的两个水平恒力作用下，经过一段时间，物体获得的速度为v，在力的方向上获得的速度分别为v1、v2，如图所示，那么在这段时间内，其中一个力做的功为()a.mv2 b.mv2c.mv2 d.mv2解析：选b.在合力f的方向上，由动能定理得wflmv2，某个分力的功为w1f1lcos 30lcos 30flmv2，b正确4. 如图所示，一块长木板b放在光滑的水平面上，在b上放一物体a，现以恒定的外力拉b，由于a、b间摩擦力的作用，a将在b上滑动，以地面为参考系，a、b都向前移动一段距离在此过程中()a外力f做的功等于a和b动能的增量bb对a的摩擦力所做的功，等于a的动能增量ca对b的摩擦力所做的功，等于b对a的摩擦力所做的功d外力f对b做的功等于b的动能的增量解析：选b.a物体所受的合外力等于b对a的摩擦力，对a物体运用动能定理，则有b对a的摩擦力所做的功等于a的动能的增量，即b对；a对b的摩擦力与b对a的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于a在b上滑动，a、b对地的位移不等，故二者做功不相等，c错；对b应用动能定理，wfwfekb，即wfekbwf，就是外力f对b做的功，等于b的动能增量与b克服摩擦力所做的功之和，d错；由前述讨论知b克服摩擦力所做的功与a的动能增量(等于b对a的摩擦力所做的功)不等，故a错5(多选)如图甲所示，一个小环沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动小环从最高点a滑到最低点b的过程中，小环线速度大小的平方v2随下落高度h的变化图象可能是图乙中的()解析：选ab.对小球由动能定理得mghmv2mv，则v22ghv，当v00时，b正确；当v00时，a正确6. 如图所示，半径r2.5 m的光滑半圆轨道abc与倾角37的粗糙斜面轨道dc相切于c点，半圆轨道的直径ac与斜面垂直质量m1 kg的小球从a点左上方距a点高h0.45 m的p点以某一速度v0水平抛出，刚好与半圆轨道的a点相切进入半圆轨道内侧，之后经半圆轨道沿斜面刚好滑到与抛出点等高的d点已知当地的重力加速度g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，不计空气阻力，求： (1)小球从p点抛出时速度v0的大小；(2)小球从c点运动到d点过程中摩擦力做的功w；(3)小球从d点返回经过轨道最低点b，对轨道的压力大小解析：(1)在a点有：v2ghtan 解得v04 m/s(2)全过程由动能定理得w0mv8 j(3)从d到b过程由动能定理得mg(hrcos r)wmv2在b点由牛顿第二定律得fnmgm解得fn43.2 n由牛顿第三定律得小球在b点对轨道的压力大小fnfn43.2 n答案：(1)4 m/s(2)8 j(3)43.2 n综合应用题组7一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍该质点的加速度为()a.bc. d.解析：选a.由ekmv2可知速度变为原来的3倍设加速度为a，初速度为v，则末速度为3v.由速度公式vtv0at得3vvat，解得at2v；由位移公式sv0tat2得svtattvt2vt2vt，进一步求得v；所以a，a正确8如图所示，abcd是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底bc的连接处都是一段与bc相切的圆弧，bc是水平的，其距离d0.50 m盆边缘的高度为h0.30 m在a处放一个质量为m的小物块并让其从静止开始下滑已知盆内侧壁是光滑的，而盆底bc面与小物块间的动摩擦因数为0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到b的距离为()a0.50 m b0.25 mc0.10 m d0解析：选d.设小物块在bc段通过的总路程为s，由于只有水平面上存在摩擦力，则小物块从a点开始运动到最终静止的整个过程中，摩擦力做功为mgs，而重力做功与路径无关，由动能定理得：mghmgs00，代入数据可解得s3 m由于d0.50 m，所以，小物块在bc段经过3次往复运动后，又回到b点9小球p和q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，p球的质量大于q球的质量，悬挂p球的绳比悬挂q球的绳短将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点()ap球的速度一定大于q球的速度bp球的动能一定小于q球的动能cp球所受绳的拉力一定大于q球所受绳的拉力dp球的向心加速度一定小于q球的向心加速度解析：选c.从释放到最低点过程中，由动能定理得mglmv20，可得v，因lplq，则vpmq，故两球动能大小无法比较，选项b错误；在最低点对两球进行受力分析，根据牛顿第二定律及向心力公式可知tmgmman，得t3mg，an2g，则tptq，apaq，c正确，d错误10. 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，其速度时间图象如图所示，且，若拉力f做的功为w1，平均功率为p1；物体克服摩擦阻力ff做的功为w2，平均功率为p2，则下列选项正确的是()aw1w2，f2ffbw1w2，f2ffcp1p2，f2ff dp1p2，f2ff解析：选b.由动能定理可得w1w20，解得w1w2.由图象可知，撤去拉力f后运动时间大于水平力f作用时间，所以f2ff，选项a、d错误b正确；由于摩擦阻力作用时间一定大于水平力f作用时间，所以p1p2，选项c错误11. (多选) 如图所示，一固定容器的内壁是半径为r的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点p.它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为w.重力加速度大小为g.设质点p在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为n，则()aa bacn dn解析：选ac.质点p下滑到底端的过程，由动能定理得mgrwmv20，可得v2，所以a，a正确，b错误；在最低点，由牛顿第二定律得nmgm，故nmgmmg，c正确，d错误12在竖直平面内固定一轨道abco，ab段水平放置，长为4 m，bco段弯曲且光滑；一质量为1.0 kg、可视作质点的圆环套在轨道上，圆环与轨道ab段之间的动摩擦因数为0.5.建立如图所示的直角坐标系，圆环在沿x轴正方向的恒力f作用下，从a(7,2)点由静止开始运动，到达原点o时撤去恒力f，圆环从o(0,0)点水平飞出后经过d(6,3)点重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力求：(1)圆环到达o点时的速度大小；(2)恒力f的大小；(3)圆环在ab段运动的时间解析：(1)圆环从