（新课标）高考物理一轮复习 第五章 机械能及其守恒定律 第二节 动能定理课时作业.doc

动能定理时间：45分钟一、单项选择题1关于物体所受合力及其动能，下列说法正确的是()a合力为零，则动能一定不变b动能保持不变，则合力一定为零c合力不为零，则合力必做功，动能一定变化d合力不为零，则物体一定做变速运动，其动能一定变化解析：合力为零，则物体保持静止或匀速运动状态，其动能一定不变，选项a正确；动能不变，其速度的方向可能变化，有加速度，合力可能不为零，如匀速圆周运动，选项b错误；合力不为零，位移可能为零或合力与位移垂直，则功为零，动能不变，选项c错误；合力不为零，则一定有加速度，物体一定做变速运动，但动能可能不变，选项d错误答案：a2如图所示，质量相同的物体分别自斜面ac和bc的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部c点时的动能分别为ek1和ek2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为w1和w2，则()aek1ek2w1ek2w1w2cek1ek2w1w2 dek1w2解析：设斜面的倾角为，斜面的底边长为x，则下滑过程中克服摩擦力做的功为wmgx，所以两种情况下克服摩擦力做的功相等又由于b的高度比a低，所以由动能定理可知ek1ek2，b正确答案：b3.如图所示，将质量为m的小球以速度v0由地面竖直向上抛出小球落回地面时，其速度大小为v0.设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变，则空气阻力的大小等于()a.mgb.mgc.mgd.mg解析：对小球向上运动，由动能定理得(mgff)h0mv，对小球向下运动，由动能定理得(mgff)hm20，联立解得ffmg，选项d正确答案：d4.如图所示，在光滑水平面上有一长木板，质量为m，在木板左端放一质量为m的物块，物块与木板间的滑动摩擦力为ff，给物块一水平向右的恒力f，当物块相对木板滑动l距离时，木板运动位移为x，则下列说法正确的是()a此时物块的动能为flb此时物块的动能为(fff)lc此时物块的动能为f(lx)ffld此时木板的动能为ffx解析：动能定理中，力对物体做的功应是力与物体在力的作用下的对地位移的乘积对物块，合力做功为(fff)(xl)，因此物块的动能为(fff)(xl)；对木板，合力做功为ffx，a、b、c错误，d正确答案：d5(2016常德模拟)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，如图所示，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，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是()a.mgr b.mgrc.mgr dmgr解析：设小球通过最低点时绳的张力为ft，则ftmg，即6mg，小球恰好过最高点，绳子拉力为零，这时mg，小球从最低点到最高点的过程中，由动能定理得mg2rwffmvmv，由式解得wff3mgr2mgrmgrmgr，c正确答案：c二、多项选择题6(2016衡水模拟)物体沿直线运动的vt关系如图所示，已知在第1 s内合力对物体做的功为w，则()a从第1 s末到第3 s末合力做功为4wb从第3 s末到第5 s末合力做功为2wc从第5 s末到第7 s末合力做功为wd从第3 s末到第4 s末合力做功为0.75w解析：由题图知，第1 s末速度、第3 s末速度、第7 s末速度大小关系为v1v3v7，由动能定理知wmv0，则第1 s末到第3 s末合力做功w2mvmv0，a错误；第3 s末到第5 s末合力做功w30mvw，b错误；第5 s末到第7 s末合力做功w4mv0w，c正确；第3 s末到第4 s末合力做功w5mvmv，因v4v3，所以w50.75w，d正确答案：cd7一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端已知小物块的初动能为e，它返回到斜面底端的动能为，小物块上滑到最大路程的中点时速度为v；若小物块以2e的初动能冲上斜面，则有()a返回斜面底端时的动能为eb返回斜面底端时的动能为c小物块上滑到最大路程的中点时速度为vd小物块上滑到最大路程的中点时速度为2v解析：设小物块沿斜面上滑的最大高度为h，沿斜面上升的最大距离为x，由动能定理得mghffx0e，而hxsin，式中为斜面倾角，可得x.由此可见小物块沿斜面上升的距离x与初动能e成正比，而摩擦力做功ffx与位移成正比，故当小物块以2e的初动能上滑时，上滑的最大距离变为原来的2倍，损失的动能(即克服摩擦力做的功)也为原来的2倍，故a正确，b错误；选取小物块从路程中点至最高点的过程，由v22ax得，x12x，故有v1v，c正确，d错误答案：ac8.如图所示，一个粗糙的水平转台以角速度匀速转动，转台上有一个质量为m的物体，物体与转台间用长l的绳连接着，此时物体与转台处于相对静止，设物体与转台间的动摩擦因数为，现突然制动转台，则()a由于惯性和摩擦力，物体将以o为圆心、l为半径做变速圆周运动，直到停止b若物体在转台上运动一周，物体克服摩擦力做的功为2mglc若物体在转台上运动一周，摩擦力对物体不做功d物体在转台上运动圈后，停止运动解析：制动转台后，物体在绳子约束作用下做圆周运动，速率在减小，运动一周滑动摩擦力做功为wffmg2l.绳子的拉力对物体不做功，由动能定理可知n2mgl0mv2，又vl，联立得物体在转台上转动的圈数为n，a、b、d正确答案：abd三、计算题9如图所示，水平地面与一半径为l的竖直光滑圆弧轨道相接于b点，轨道上的c点位置处于圆心o的正下方在距地面高度为l的水平平台边缘上的a点有质量为m的小球以v0的速度水平飞出，小球在空中运动至b点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g，试求：(1)b点与抛出点a正下方的水平距离x；(2)圆弧bc段所对的圆心角；(3)小球滑到c点时，对圆轨道的压力解析：(1)设小球做平抛运动到达b点的时间为t，由平抛运动规律lgt2，xv0t联立解得x2l.(2)小球到达b点时竖直分速度v2gl，设为速度方向与水平方向的夹角，则tan，解得45，由几何关系得45.(3)设小球到达c点时速度大小为vc，根据动能定理，小球从a运动到c点的过程中有mglmvmv设轨道对小球的支持力为f，根据牛顿第二定律有fmgm解得f(7)mg由牛顿第三定律可知，小球对圆轨道的压力大小为ff(7)mg，方向竖直向下答案：(1)2l(2)45(3)(7)mg，竖直向下10如图所示，质量为m0.2 kg的木块放在水平台面上，台面比水平地面高出h0.20 m，木块与平台的右端的距离l1.7 m质量为m0.10m的子弹以v0180 m/s的速度水平射向木块，当子弹以v90 m/s的速度水平射出时，木块的速度为v19 m/s(此过程作用时间极短，可认为木块的位移为零)若木块落到水平地面时与台面右端的水平距离为l1.6 m，g取10 m/s2.求：(1)木块对子弹所做的功w1和子弹对木块所做的功w2；(2)木块与台面间的动摩擦因数.解析：(1)根据动能定理，木块对子弹所做的功为w1mv2mv243 j子弹对木块所做的功为w2mv8.1 j.(2)设木块离开台面时的速度为v2，木块离开台面后做平抛运动水平方向有lv2t竖直方向有hgt2联立解得lv2木块在台面上滑行阶段对木块由动能定理mglmvmv解得0.50.答案：(1)243 j8.1 j(2)0.5011小军看到打桩机，对打桩机的工作原理产生了兴趣他构建了一个打桩机的简易模型，如图甲所示他设想，用恒定大小的拉力f拉动绳端b，使物体从a点(与钉子接触处)由静止开始运动，上升一段高度后撤去f，物体运动到最高点后自由下落并撞击钉子，将钉子打入一定深度按此模型分析，若物体质量m1 kg，上升1 m高度时撤去拉力，撤去拉力前物体的动能ek与上升高度h的关系图象如图乙所示(g取10 m/s2，不计空气阻力)(1)求物体上升到0.4 m高度处f的瞬时功率；(2)若物体撞击钉子后瞬间弹起，且使其不再落下，钉子获得20 j的动能向下运动，钉子总长为10 cm，撞击前插入部分可以忽略，不计钉子重力已知钉子在插入过程中所受的阻力ff与深度x的关系图象如图丙所示，求钉子能够插入的最大深度解析：(1)撤去f前物体运动过程中，根据动能定理有(fmg)hek0即ek(fmg)h，ekh图象的斜率为kfmg由图