教科版必修二 习题课三　动能定理的应用 课时作业.doc

2018-2019学年教科版必修二 习题课三动能定理的应用 课时作业1.(2018广东深圳高一期中)(多选)一物体在运动过程中,重力做了-2 j的功,合力做了4 j的功,则(bd)a.该物体动能减少,减少量等于4 jb.该物体动能增加,增加量等于4 jc.该物体重力势能减少,减少量等于2 jd.该物体重力势能增加,增加量等于2 j解析:重力做负功,重力势能增加,增加量等于克服重力做的功,选项c错误,d正确;根据动能定理得该物体动能增加,增加量为4 j,选项a错误,b正确.2.(2018吉林梅河高一期中)质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动,起始点a与一轻弹簧o端相距s,如图所示.已知物体与水平面间的动摩擦因数为,物体与弹簧相碰后,弹簧的最大压缩量为x,则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短,物体克服弹簧弹力所做的功为(c)a.mgs b.m-mgxc.m-mg(s+x)d.mg(s+x)解析:物体受到的滑动摩擦力大小为f=mg,对物体与弹簧及地面组成的系统,由动能定理可得-w-mg(s+x)=0-m,解得w=m-mg(s+x),故选项c正确,a,b,d错误.3.(多选)质量为m的物体,从静止开始以a=g的加速度竖直向下运动h,下列说法中正确的是(ad)a.物体的动能增加了mghb.物体的动能减少了mghc.物体的势能减少了mghd.物体的势能减少了mgh解析:物体的合力f合=ma=mg,向下运动h时合力做功w=f合h=mgh,根据动能定理,物体的动能增加了mgh,a对,b错;向下运动h过程中重力做功mgh,物体的势能减少了mgh,c错,d对.4.(多选)如图所示,质量相等的物体a和物体b与地面的动摩擦因数相等,在力f的作用下,一起沿水平地面向右移动x,则(ab)a.摩擦力对a,b做功不相等b.a,b动能的增量相同c.f对a做的功与f对b做的功相等d.合外力对a做的功与合外力对b做的功不相等解析:因f斜向下作用在物体a上,a,b受的摩擦力不相同,因此,摩擦力对a,b做的功不相等,a正确;a,b两物体一起运动,速度始终相同,故a,b动能增量一定相同,b正确;f不作用在b上,不能说f对b做功,c错误;合外力对物体做的功应等于物体动能的增量,故d错误.5.某消防队员从一平台上跳下,下落2 m后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5 m,在着地过程中地面对他双腿的平均作用力是其自身重力的(b)a.2倍b.5倍c.8倍d.10倍解析:设地面对双腿的平均作用力为f,对全过程利用动能定理得mg(h+h)-fh=0,f=mg=5mg,故选项b正确.6.(多选)如图(甲)所示,静止在水平地面的物块a,受到水平向右的拉力f作用,f与时间t的关系如图(乙)所示,设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等,则下列说法正确的是(bc)a.0t1时间内f的功率逐渐增大b.t2时刻物块a的加速度最大c.t3时刻物块a的动能最大d.t4时刻物块a的位移最大解析:由图像可知,0t1时间内拉力f小于最大静摩擦力,物块静止,拉力功率为零,故a错误;由图像可知,在t2时刻物块a受到的拉力最大,物块a受到的合力最大,由牛顿第二定律可得,此时物块a的加速度最大,故b正确;由图像可知在t1t3时间内,物块a受到的合力一直做正功,物块动能一直增加,在t3时刻以后,合力做负功,物块动能减小,因此在t3时刻物块动能最大,故c正确;t4时刻力f=0,但速度不为零,物块继续做减速运动,位移继续增大,故d错误.7.(2018安徽合肥高一期中)如图所示,小球以初速度v0从a点沿粗糙的轨道运动到高为h的b点后自动返回,其返回途中仍经过a点,则经过a点的速度大小为(b)a. b.c. d.解析:在从a到b的过程中,重力和摩擦力都做负功,根据动能定理可得-mgh-wf=0-m;从b到a过程中,重力做正功,摩擦力做负功(因为是沿原路返回,所以两种情况摩擦力做功大小相等),根据动能定理可得mgh-wf=mv2,两式联立得再次经过a点的速度为,故选项b正确.能力提升8.(2018江苏徐州高一期中)如图所示,一半径为r的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为m的质点自轨道端点p由静止开始滑下,滑到最低点q时,对轨道的正压力为2mg,重力加速度大小为g.质点自p滑到q的过程中,克服摩擦力所做的功为(c)a.mgr b.mgrc.mgr d.mgr解析:在q点质点受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,两力的合力充当向心力,所以有fn-mg=m,fn=2mg,联立解得v=,下落过程中重力做正功,摩擦力做负功,根据动能定理可得mgr-wf=mv2,解得wf=mgr,所以克服摩擦力做功mgr,故选项c正确.9.(2018福建厦门高一检测)如图所示,一内壁光滑半径为r的圆管处于竖直平面内,最高点c与圆心o处在同一竖直线上,一小球从a点正上方高h处静止释放,小球到达c处与圆管间恰好无作用力,h为 多少?解析:小球从a点运动到c点过程中,由动能定理可得mg(h-r)=m,在c点,由牛顿第二定律有mg=m,由以上两式可得h=1.5r.答案:1.5r10.一个人站在距地面20 m的高处,将质量为0.2 kg的石块以v0= 12 m/s的速度斜向上抛出,石块的初速度方向与水平方向之间的夹角为30,g取10 m/s2,求:(1)人抛石块过程中对石块做了多少功?(2)若不计空气阻力,石块落地时的速度大小是多少?(3)若落地时的速度大小为22 m/s,石块在空中运动过程中克服阻力做了多少功?解析:(1)根据动能定理知,w=m=14.4 j.(2)不计空气阻力,根据动能定理得mgh=-m解得v1=23.32 m/s.(3)由动能定理得mgh-wf=-,解得wf=mgh-(-)=6 j.答案:(1)14.4 j(2)23.32 m/s(3)6 j11.如图所示,一轨道由光滑竖直的圆弧ab、粗糙水平面bc及光滑斜面ce组成,bc与ce在c点由极小光滑圆弧相切连接,斜面与水平面的夹角=30.一小球从a点正上方高h=0.2 m处p点自由下落,正好沿a点切线进入轨道,已知小球质量m=1 kg,圆弧半径r=0.05 m,bc长s=0.1 m,小球过c点后经过时间t1=0.3 s第一次到达图中的d点,又经t2=0.2 s第二次到达d点.取g=10 m/s2.求:(1)小球第一次到达圆弧轨道b点的瞬间,受到轨道弹力的大小;(2)小球与水平面bc间的动摩擦因数;(3)小球最终停止的位置.解析:(1)设小球在b点时速度大小为vb,由动能定理得mg(h+r)=在圆弧轨道b点,有n-mg=解得vb= m/s,n=110 n.(2)设小球在ce段加速度为a,则a=gsin =5 m/s2设小球第一次经过c点的速度为vc,从c点上滑到最高点,经过的时间是t,则t=t1+=0