高考物理复习 高效学习方略 52 动能定理及其应用练习.doc

必修1 第五章 第2讲 (时间：60分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共40分)1放在光滑水平面上的某物体，在水平恒力f的作用下，由静止开始运动，在其速度由0增加到v和由v增加到2v的两个阶段中，f对物体所做的功之比为()a11 b12 c13 d14解析cw1mv2，w2m(2v)2mv2mv2，则.2如图所示，板长为l，板的b端静止放着质量为m的小物体p，物体与板的动摩擦因数为，开始时板水平若缓慢将板转过一个小角度的过程中，物体与板保持相对静止，则在此过程中()a摩擦力对p做功mgcos (1cos )b摩擦力对p做功mgsin (1cos )c摩擦力对p不做功d板对p做功mglsin 解析cd物体未相对板运动，故摩擦力不做功，c正确；板对物体做功wmglsin ，故d正确3一质量为1.0 kg的滑块，以4 m/s的初速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起将一向右水平力作用于滑块上，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4 m/s，则在这段时间内水平力所做的功为()a0 j b8 j c16 j d32 j解析a这段过程的初动能和末动能相等，根据动能定理wek2ek1知，w0，故选a.明确水平力即为合外力，且合外力的功与动能的增量相等是解题的关键4. 人通过滑轮将质量为m的物体，沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v，如图所示则在此过程中()a物体所受的合外力做功为mghmv2b物体所受的合外力做功为mv2c人对物体做的功为mghd人对物体做的功大于mgh解析bd物体沿斜面做匀加速运动，根据动能定理：w合wfwfmghmv2，其中wf为物体克服摩擦力做的功人对物体做的功即是人对物体的拉力做的功，所以w人wfwfmghmv2，a、c错误，b、d正确5. 质量为1 kg的物体以某一初速度在水平地面上滑行，由于受到地面摩擦阻力作用，其动能随位移变化的图线如图所示，g10 m/s2，则物体在水平地面上()a所受合外力大小为5 nb滑行的总时间为4 sc滑行的加速度大小为1 m/s2d滑行的加速度大小为2.5 m/s2解析bd物体初动能为50 j(初速度为10 m/s)，在摩擦力作用下滑动20 m动能为零，根据动能定理得所受合外力为2.5 n，a错；由牛顿第二定律知物体加速度大小为2.5 m/s2，c错，d对；滑行时间t4 s，b对6如图所示，ab为圆弧轨道，bc为水平直轨道，圆弧的半径为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()amgr bmgrcmgr d(1)mgr解析d物体从a运动到b所受的弹力要发生变化，摩擦力大小也要发生变化，所以克服摩擦力所做的功不能直接由功的计算公式求得，而在bc段克服摩擦力所做的功可直接求得7如图所示，电梯质量为m，地板上放置一质量为m的物体，钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度为h时，速度达到v，则()a地板对物体的支持力做的功等于mv2b地板对物体的支持力做的功等于mghc钢索的拉力做的功等于mv2mghd合力对电梯m做的功等于mv2解析d对物体m用动能定理得wfnmghmv2，故wfnmghmv2，选项a、b错误；钢索拉力做的功wf拉(mm)gh(mm)v2，故选项c错误；由动能定理可知，合力对电梯m做的功等于电梯动能的变化量mv2，故选项d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为水平的，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出发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，则停下的位置到b的距离为()a0.50 m b0.25 m c0.10 m d0解析d设小物块在水平部分通过的路程为x，据动能定理：wekek0得：mghmgx0，解得x m3 m，因为6，可见物块最后停在b点，d正确二、非选择题(共60分)9(10分)一辆汽车以v16 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行x13.6 m，如果改以v28 m/s的速度行驶时，同样情况下急刹车后滑行的距离x2为_解析汽车和路面的摩擦力不变，由动能定理知：ffx1mv， ffx2mv，所以x26.4 m.【答案】6.4 m10(15分)如图所示，物体在离斜面底端5 m处由静止开始下滑，然后滑上由小圆弧与斜面连接的水平面上，若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37.求物体能在水平面上滑行多远？解析物体在斜面上受重力mg、支持力fn1、滑动摩擦力ff的作用，沿斜面加速下滑(因0.4tan 0.75)，直到静止解法1：对物体在斜面上和水平面上时受力分析如图所示，知物体下滑阶段fn1mgcos 37.故ff1fn1mgcos 37.由动能定理得mgsin 37l1mgcos 37l1mv在水平面上运动过程中ff2fn2mg.由动能定理得mgl20mv由两式可得l2l15 m3.5 m.解法2：物体受力分析同上物体运动的全过程中，初、末状态的速度均为零，对全过程运用动能定理有mgsin 37l1mgcos 37l1mgl20.得l2l15 m3.5 m.【答案】3.5 m11. (17分)倾角37，质量m5 kg 的粗糙斜面位于水平地面上，质量m2 kg的木块置于斜面顶端，从静止开始匀加速下滑，经t2 s 到达底端，运动路程l4 m，在此过程中斜面保持静止(sin 370.6，cos 370.8，取g10 m/s2)求：(1)地面对斜面的摩擦力大小与方向(2)地面对斜面的支持力大小(3)通过计算证明木块在此过程中满足动能定理解析(1)木块做匀加速运动lat2，所以a m/s22 m/s2，木块受力如图，由牛顿第二定律mgsin 37ff1ma，ff1mgsin 37ma2100.6 n22 n8 n.fn1mgcos 372100.8 n16 n.斜面受力如图所示，由共点力平衡，地面对斜面摩擦力ff2fn2sin 37ff1cos 37160.6 n80.8 n3.2 n，方向水平向左(2)地面对斜面的支持力fn2mgfn1cos 37ff1sin 37510 n160.8 n80.6 n67.6 n.(3)木块在下滑过程中，沿斜面方向合力及该力做功为fmgsin 37ff12100.6 n8 n4 n，wfl44 j16 j，木块末速度及动能增量vat22 m/s4 m/s，ekmv20242 j016 j.由此可知，在下滑过程中wek，动能定理成立【答案】(1)3.2 n方向水平向左(2)67.6 n(3)见解析12(18分)如图甲所示，一条轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为m1.0 kg，当弹簧处于原长时，小物块静止于o点，现对小物块施加一个外力f，使它缓慢移动，将弹簧压缩至a点，压缩量为x0.1 m，在这一过程中，所用外力f与压缩量的关系如图乙所示然后撤去f释放小物块，让小物块沿桌面运动，已知o点至桌边b点的距离为l2x，水平桌面的高为h5.0 m，计算时可认为滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力求：(g取10 m/s2) 甲乙(1)在压缩弹簧的过程中，弹簧存贮的最大弹性势能(2)小物块到达桌边b点时速度的大小(3)小物块落地点与桌边b点的水平距离x.解析(1)取向左为正方向，从fx图象中可以得出，x0时对应的f的值为小物块与桌面间的滑动摩擦力的大小，即ff1.0 n.设压缩过程中克服弹簧的弹力做功为w弹由动能定理得：wfffxw弹0.由fx