05-2-动能定理-补充练习

动能定理动能定理 自测题自测题 班座号 姓名 记分 一 单项选择题一 单项选择题 本题共本题共 5 小题 每小题小题 每小题 7 分 共分 共 35 分分 1 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 A Ek1 Ek2 W1 W2 B Ek1 Ek2 W1 W2 C Ek1 Ek2 W1 W2 D Ek1 Ek2 W1 W2 2 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 如图所示 则水平力所做的功为 A mglcos B Flsin C mgl 1 cos D Flcos 3 如图所示 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 F 4 做匀 速圆周运动 半径为 2R 则外力对物体做的功为 A B FR 4 3FR 4 C D 5FR 2 FR 4 4 如图所示 小球以初速度 v0从 A 点沿不光滑的轨道运动到高为 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 A B v02 4gh4gh v02 C D v02 2gh2gh v02 5 如图所示 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 二 双项选择题二 双项选择题 本题共本题共 5 小题 共小题 共 35 分 在每小题给出的四个选项中 只有两个选项分 在每小题给出的四个选项中 只有两个选项 正确 全部选对的得正确 全部选对的得 7 分 只选一个且正确的得分 只选一个且正确的得 2 分 有选错或不答的得分 有选错或不答的得 0 分分 6 如图甲所示 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 A 0 B Fmx0 1 2 C Fmx0 D x02 4 8 7 如图所示 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 mv2 1 2 B 地板对物体的支持力做的功等于 mgH mv2 1 2 C 钢索的拉力做的功等于 Mv2 MgH 1 2 D 合力对电梯做的功等于 Mv2 1 2 8 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 E B 返回斜面底端时的动能为 3E 2 C 返回斜面底端时的速度大小为v 2 D 返回斜面底端时的速度大小为 v 9 如图所示 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 大于 mv2 B 小于 mv2C 大于 mgs D 小于 mgs 1 2 1 2 10 如图所示 质量为 M 长度为 L 的木板静止在光滑的水平面上 质量为 m 的小物体 可视 为质点 放在木板上最左端 现用一水平恒力 F 作用在小物体上 使物体从静止开始做匀加速 直线运动 已知物体和木板之间的摩擦力为 Ff 当物体滑到木板的最右端时 木板运动的距离 为 x 则在此过程中 A 物体到达木板最右端时具有的动能为 F Ff L x B 物体到达木板最右端时 木板具有的动能为 Ffx C 物体克服摩擦力所做的功为 FfL D 物体和木板增加的机械能为 Fx 请将选择题答案填于下框中请将选择题答案填于下框中 题号12345678910 答案 三 非选择题三 非选择题 本题共本题共 2 小题 共小题 共 30 分分 11 14 分 如图所示 质量为 M 0 2 kg 的木块放在水平台面上 台面比水平地面高出 h 0 20 m 木块距水平台的右端 L 1 7 m 质量为 m 0 10M 的子弹以 v0 180 m s 的速度水 平射向木块 当子弹以 v 90 m s 的速度水平射出时 木块的速度为 v1 9 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 l 1 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 12 如图所示为 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 L 1 25 m 圆的半径 R 0 1 m 小球质量 m 0 01 kg 轨道质量为 M 0 15 kg g 10 m s2 求 1 若 v0 5 m s 小球从 p 点抛出后的水平射程 2 若 v0 5 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 动能定理动能定理 自测题自测题 答案答案 1 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 W mgcos l cos mgl 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 Ek1 Ek2 故选 B 答案 B 2 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 WF WG 0 其中 WG mgl 1 cos 所以 WF WG mgl 1 cos 选项 C 正确 答案 C 3 解析 F 由动能定理得 W mv22 mv12 联立解得 W 即外 mv12 R F 4 mv22 2R 1 2 1 2 FR 4 力做功为 A 项正确 答案 A FR 4 4 解析 设由A到B的过程中 小球克服阻力做功为Wf 由动能定理得 mgh Wf 0 mv02 小球返回A的过程中 再应用动能定理得 mgh Wf mvA2 0 以上两 1 2 1 2 式联立可得 vA 故只有 A 正确 答案 A 4gh v02 5 解析 如图所示 设 AB x1 BP x2 AP x3 动摩擦因数为 由动能定理得 mgx1sin mgx1cos mgx2 0 可得 mgx1sin mg x1cos x2 设小铁块沿 AP 滑到 P 点的速度为 vP 由动能定理得 mgx3sin mgx3cos mvP2 mv02 因 x1sin x3sin x1cos x2 x3cos 故得 1 2 1 2 vP v0 即小铁块可以沿 AP 滑到 P 点 故 A 正确 答案 A 6 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 Ek W S圆 2 又 Fm 整理 1 2 1 2 x0 2 x0 2 得 Ek Fmx0 x02 C D 选项正确 答案 CD 4 8 7 解析 对物体m用动能定理 WFN mgH mv2 故WFN mgH mv2 A 错误 B 正确 钢索 1 2 1 2 拉力做的功 WF拉 M m gH M m v2 C 错 由动能定理知 合力对电梯M做的功应等于 1 2 电梯动能的变化Mv2 D 正确 答案 BD 1 2 8 解析 设初动能为 E 时 小物块沿斜面上升的最大位移为 x1 初动能为 2E 时 小物块沿 斜面上升的最大位移为 x2 斜面的倾角为 由动能定理得 mgx1sin Ffx1 0 E 2Ffx1 E mv2 而 mgx2sin Ffx2 0 2E 可得 x2 2x1 所以返回斜面底端时的动能为 E 2 E 2 1 2 2E 2Ffx2 E A 正确 B 错误 由 E mv 2可得 v v C 正确 D 错误 答案 AC 1 22 9 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 1 2 1 2 于 mgs 故选 B D 答案 BD 10 解析 由题意画示意图可知 由动能定理对小物体 F Ff L x mv2 故 A 正确 对木板 Ff x Mv2 故 B 正确 物块克服摩擦 1 2 1 2 力所做的功 Ff L x 故 C 错 物块和木板增加的机械能 mv2 Mv2 F L x Ff L F Ff L F x 故 D 错 答案 AB 1 2 1 2 11 解析 1 由动能定理得 木块对子弹所做的功为 W1 mv2 mv02 243 J 1 2 1 2 同理 子弹对木块所做的功为 W2 Mv12 8 1 J 1 2 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 MgL Mv22 Mv12 木块离开台面后的平抛阶段 l v2 解得 0 50 1 2 1 2 2h g 12 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 mgL 4Rmg mv2 mv02 1 2 1 2 小球从 p 点抛出后做平抛运动 设运动时间为 t 水平射程