粤教版必修二 第四章 习题课1　动能定理的应用 课时作业.doc

课时作业一、选择题(17为单项选择题，89为多项选择题)1在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于()amghmv2mvb.mv2mvmghcmghmvmv2dmghmv2mv答案c解析选取物块从刚抛出到正好落地时的过程，由动能定理可得：mghwf克mv2mv解得：wf克mghmvmv2.2如图1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()图1a.mgr b.mgrcmgr d(1)mgr答案d解析设物体在ab段克服摩擦力所做的功为wab，物体从a运动到c的全过程，根据动能定理，有mgrwabmgr0.所以有wabmgrmgr(1)mgr.3.一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于o点，小球在水平拉力f作用下，从平衡位置p点很缓慢地移动到q点，如图2所示，则拉力f所做的功为()图2amglcos bmgl(1cos )cflcos dflsin 答案b解析小球缓慢移动，时时都处于平衡状态，由平衡条件可知，fmgtan ，随着的增大，f也在增大，是一个变化的力，不能直接用功的公式求它所做的功，所以这道题要考虑用动能定理求解由于物体缓慢移动，动能保持不变，由动能定理得：mgl(1cos )w0，所以wmgl(1cos )4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与一轻弹簧最右端o相距s，如图3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(不计空气阻力)()图3a.mvmg(sx) b.mvmgxcmgs dmgx答案a解析设物体克服弹簧弹力所做的功为w，则物体向左压缩弹簧过程中，弹簧弹力对物体做功为w，摩擦力对物体做功为mg(sx)，根据动能定理有wmg(sx)0mv，所以wmvmg(sx)5.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4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()图4a.mgr b.mgrc.mgr dmgr答案c解析小球通过最低点时，设绳的张力为t，则tmgm，6mgm小球恰好过最高点，绳子拉力为零，这时mgm小球从最低点运动到最高点的过程中，由动能定理得mg2rwfmvmv由式联立解得wfmgr，选c.6.如图5所示，假设在某次比赛中运动员从10 m高处的跳台跳下，设水的平均阻力约为其体重的3倍，在粗略估算中，把运动员当作质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至少为(不计空气阻力)()图5a5 m b3 mc7 m d1 m答案a解析设水深为h，对运动全程运用动能定理可得：mg(hh)fh0，mg(hh)3mgh.所以h5 m.7如图6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()图6a. b.c. d.答案b解析从a到b运动过程中，重力和摩擦力都做负功，根据动能定理可得mghwfmv，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mghwfmv2，两式联立得再次经过a点的速度为，故b正确8.在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到vmax后，立即关闭发动机直至静止，vt图象如图7所示，设汽车的牵引力为f，受到的摩擦力为f，全程中牵引力做功为w1，克服摩擦力做功为w2，则()图7aff13 bw1w211cff41 dw1w213答案bc解析对汽车运动的全过程，由动能定理得：w1w2ek0，所以w1w2，选项b正确，选项d错误；由动能定理得fs1fs20，由图象知s1s214，所以ff41，选项a错误，选项c正确9.如图8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，线速度大小的平方v2随下落高度h的变化图象可能是图中的()图8答案ab解析对小环由动能定理得mghmv2mv，则v22ghv.当v00时，b正确当v00时，a正确二、非选择题10如图9所示，光滑水平面ab与一半圆形轨道在b点相连，轨道位于竖直面内，其半径为r，一个质量为m的物块静止在水平面上，现向左推物块使其压紧弹簧，然后放手，物块在弹力作用下获得一速度，当它经b点进入半圆形轨道瞬间，对轨道的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达c点，重力加速度为g.求：图9(1)弹簧弹力对物块做的功；(2)物块从b到c克服阻力所做的功；(3)物块离开c点后，再落回到水平面上时的动能答案(1)3mgr(2)mgr(3)mgr解析(1)由动能定理得wmv在b点由牛顿第二定律得7mgmgm解得w3mgr(2)物块从b到c由动能定理得mvmv2mgrw物块在c点时mgm解得wmgr，即物块从b到c克服阻力做功为mgr.(3)物块从c点平抛到水平面的过程中，由动能定理得2mgrekmv，解得ekmgr.11.如图10所示，绷紧的传送带在电动机带动下，始终保持v02 m/s的速度匀速运行，传送带与水平地面的夹角30，现把一质量m10 kg的工件轻轻地放在传送带底端，由传送带传送至h2 m的高处已知工件与传送带间的动摩擦因数，g取10 m/s2.图10(1)通过计算分析工件在传送带上做怎样的运动？(2)工件从传送带底端运动至h2 m高处的过程中摩擦力对工件做了多少功？答案(1)工件先以2.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，运动0.8 m与传送带达到共同速度2 m/s后做匀速直线运动(2)220 j解析(1)工件刚放上传送带时受滑动摩擦力：fmgcos ，工件开始做匀加速直线运动，由牛顿运动定律：fmgsin ma可得：agsin g(cos sin )10 m/s22.5 m/s2.设工件经过位移s与传送带达到共同速度，由匀变速直线运动规律可得：s m0.8 m4 m故工件先以2.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，运动0.8 m与传送带达到共同速度2 m/s后做匀速直线运动(2)在工件从传送带底端运动至h2 m高处的过程中，设摩擦力对工件做功为wf，由动能定理得wfmghmv，可得：wfmghmv10102 j1022 j220 j.12如图11所示，光滑斜面ab的倾角53，bc为水平面，bc长度lbc1.1 m，cd为光滑的圆弧，半径r0.6 m一个质量m2 kg的物体，从斜面上a点由静止开始下滑，物体与水平面bc间的动摩擦因数0.2，轨道在b、c两点光滑连接当物体到达d点时，继续竖直向上运动，最高点距离d点的高度h0.2 msin 530.8，cos 530.6.g取10 m/s2.求：图11(1)物体运动到c点时的速度大小vc；(2)a点距离水平面的高度h；(3)物体最终停止的位置到c点的距离s.答案(1)4 m/s(2)1.02 m(3)0.4 m解析(1)物体由c点运动到最高点，根