高中物理 2.1 动能的改变 28每课一练 鲁科版必修2.doc

2.1动能的改变每课一练1如图1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 () aek1ek2w1w2bek1ek2w1w2cek1ek2w1w2 dek1ek2w1w2解析：设斜面的倾角为，斜面的底边长为l，则下滑过程中克服摩擦力做的功为wmgcosl/cosmgl，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，故选b.答案：b2一质量为m的小球用长为l的轻绳悬挂于o点，小球在水平力作 用下，从平衡位置p点缓慢地移动，当悬线偏离竖直方向角时， 水平力大小为f，如图2所示，则水平力所做的功为 () amglcos bflsincmgl(1cos) dflcos解析：小球在缓慢移动的过程中，动能不变，故可用动能定理求解，即wfwg0，其中wgmgl(1cos)，所以wfwgmgl(1cos)，选项c正确答案：c3如图3甲所示，静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力f作用下，沿x轴方向运动，拉力f随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆则小物块运动到x0处时的动能为 () 图3a0 b.fmx0c.fmx0 d.x02解析：根据动能定理，小物块运动到x0处时的动能为这段时间内力f所做的功，物块在变力作用下运动，不能直接用功的公式来计算，但此题可用根据图象求“面积”的方法来解决力f所做的功的大小等于半圆的“面积”大小ekws圆()2，又fm.整理得ekfmx0x02，c选项正确 答案：c4如图4所示，电梯质量为m，地板上放着一质量 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合力对电梯做的功等于mv2解析：对物体m用动能定理：wfnmghmv2，故wfnmghmv2，a、b均错；钢索拉力做的功，wf拉(mm)gh(mm)v2，c错；由动能定理知，合力对电梯m做的功应等于电梯动能的变化mv2，d正确答案：d5如图5所示，质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引 在光滑水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值f时， 转动半径为r.当拉力逐渐减小到时，物体仍做匀速圆 周运动，半径为2r，则外力对物体做的功为 ()a b.c. d.解析：f，由动能定理得wmv22mv12，联立解得w，即外力做功为.a项正确答案：a6一个小物块从底端冲上足够长的斜面后，又返回斜面底端已知小物块的初动能为e，它返回斜面底端的速度大小为v，克服摩擦阻力做功为e/2.若小物块冲上斜面的动能为2e，则物块 ()a返回斜面底端时的动能为eb返回斜面底端时的动能为3e/2c返回斜面底端时的速度大小为2vd返回斜面底端时的速度大小为v解析：设初动能为e时，小物块沿斜面上升的最大位移为s1，初动能为2e时，小物块沿斜面上升的最大位移为s2，斜面的倾角为，由动能定理得：mgs1sinffs10e,2ffs1，emv2；而mgs2sinffs202e，可得：s22s1，所以返回斜面底端时的动能为2e2ffs2e，a正确，b错误；由emv2可得vv，c、d均错误答案：a7如图6甲所示，一物块在t0时刻，以初速度v0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示，t0时刻物块到达最高点，3t0时刻物块又返回底端由此可以确定 ()图6a物块返回底端时的速度b物块所受摩擦力大小c斜面倾角d3t0时间内物块克服摩擦力所做的功解析：上升过程中，mgsinffma1v0a1t0st0下滑过程中，mgsinffma2va22t0sa2(2t0)2以上各式联立可求得v，sin，ff，故a、c正确，因不知物块的质量m，故ff不可求，b错误；对整个过程应用动能定理可得，wfmv2mv02，故wfmv02，因不知m，故wf也不可求得，d错误答案：ac8如图7所示，水平传送带长为s，以速度v始终保持匀速运 动，把质量为m的货物放到a点，货物与皮带间的动摩 擦因数为，当货物从a点运动到b点的过程中，摩擦 力对货物做的功可能 () a等于mv2b小于mv2c大于mgs d小于mgs解析：货物在传送带上相对地面的运动可能先加速后匀速，也可能一直加速而货物的最终速度小于v，故摩擦力对货物做的功可能等于mv2，可能小于mv2，可能等于mgs，可能小于mgs，故选a、b、d.答案：abd9如图8所示，斜面ab和水平面bc是由同一板材上截下的两段，在b处用小圆弧连接将小铁块(可视为质点)从a处由静止释放后，它沿斜面向下滑行，进入平面，最终静止于p处若从该板材上再截下一段，搁置在a、p之间，构成一个新的斜面，再将小铁块放回a处，并轻推一下使之具有初速度v0，沿新斜面向下滑动关于此情况下小铁块的运动情况的描述正确的是() a小铁块一定能够到达p点b小铁块的初速度必须足够大才能到达p点c小铁块能否到达p点与小铁块的质量有关d以上说法均不对 解析：如图所示，设abs1，bps2，aps3，动摩擦因数为， 由动能定理得：mgs1sinmgs1cosmgs20，可得：mgs1 sinmg(s1coss2)，设小铁块沿ap滑到p点的速度为vp， 由动能定理得：mgs3sinmgs3cosmvp2mv02，因s1sins3sin，s1coss2 s3cos，故得：vpv0，即小铁块可以沿ap滑到p点，故a正确答案：a10如图9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，木块距水平台的 右端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的落地点到台面右端的水平距离为 s1.6 m，求：(g取10 m/s2)(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)由动能定理得，木块对子弹所做的功为w1mv2mv02243 j同理，子弹对木块所做的功为w2mv128.1 j.(2)设木块离开台面时的速度为v2，木块在台面上滑行阶段对木块由动能定理，有：mglmv22mv12木块离开台面后的平抛阶段sv2 解得0.50.答案：(1)243 j8.1 j(2)0.5011如图10为车站使用的水平传送带装置 的示意图，绷紧的传送带始终保持3.0 m/s的恒定速率运行，传送带的水平部分ab距水平地面的高度h0.45 m，现有一质量为m10 kg的行李包(可视为质点)由a端被传送到b端，且传送到b端时没有被及时取下，行李包从b端水平抛出已知行李包与传送带之间动摩擦因数为0.2，且a与b之间距离为l6 m不计空气阻力，g取10 m/s2.(1)行李包从a传送到b的过程中，摩擦力对物块做的功为多少？(2)行李包从b端水平抛出后在空中运动的时间和飞出的水平距离为多少？解析：(1)设行李包加速到传送带的速度v03.0 m/s，经历的时间为t1，则有v0gt1.此过程中行李包的位移s1gt12.可求得s12.25 ml，故行李包在b端被平抛的速度vbv03.0 m/s.wfmv0245 j.(2)由hgt22s2vbt2可得t20.3 ss20.9 m.答案：(1)45 j(2)0.3 s0.9 m12如图11所示为“s”形玩具轨道，该轨道是用内壁光 滑的薄壁细圆管弯成的，固定在竖直平面内，轨道弯曲 部分是由两个半径相等的半圆连接而成的，圆半径比细 管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，弹射装置将 一个小球(可视为质点)从a点水平射向b点并进入轨道， 经过轨道后从p点水平抛出，已知小球与地面ab段间的动摩擦因数0.2，不计其他机械能损失，ab段长l1.25 m，圆的半径r0.1 m，小球质量m0.01 kg，轨道质量为m0.15 kg，g10 m/s2，求：(1)若v05 m/s，小球从p点抛出后的水平射程；(2)若v05 m/s，小球经过轨道的最高点时，管道对小球作用力的大小和方向；(3)设小球进入轨道之前，轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力，当v0至少为多大时，轨道对地面的压力为零解析：(1)设小球运动到p点时的速度大小为v，对小球由a点运动到p点的过程，应用动能定理得：mgl4rmgmv2mv02小球从p点抛出后做平抛运动，设运动时间为t，水平射程为s，则4rgt2svt联立代入数据解得s0.4 m(2)设在轨道