2014届高考物理一轮复习 第五章 第2课时 动能和动能定理备考典题精炼 粤教版

1 第五章第五章 第第 2 2 课时课时 动能和动能定理动能和动能定理 课时活页卷 一 单项选择题 经典题 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 答案 B 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 mgl 所以两种情况下克服摩擦力做功相等 又由于B的高 l cos 度比A低 所以由动能定理可知Ek1 Ek2 故选 B 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 答案 C 解析 小球在缓慢移动的过程中 动能不变 由动能定理得WF WG 0 其中 WG mgl 1 cos 所以WF WG mgl 1 cos C 项正确 2013 广东茂名一中月考 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 F 4 物体仍做匀速圆周运动 半径为 2R 则外力对物体做的功为 2 A B C D FR 4 3FR 4 5FR 2 FR 4 答案 A 解析 F 由动能定理得W mv mv 联立解得W 即外 mv2 1 R F 4 mv2 2 2R 1 22 2 1 22 1 FR 4 力做功为 A 项正确 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 v2 0 4gh4gh v2 0 C D v2 0 2gh2gh v2 0 答案 B 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 mv 小球返回A的过程中 由动能定理得 mgh Wf mv 0 以上两 1 22 0 1 22A 式联立可得 vA 故只有 B 项正确 4gh v2 0 二 双项选择题 5 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 x 4 8 2 0 答案 CD 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 但此题可用根据图像求 面积 的 3 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 1 2 1 2 x0 2 2 x 又Fm 整理得Ek Fmx0 x C D 项正确 8 2 0 x0 2 4 8 2 0 6 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 答案 BD 解析 对物体m 由动能定理得 WFN mgH mv2 解得WFN mgH mv2 A 项错 1 2 1 2 误 B 项正确 钢索拉力做的功 WF拉 M m gH M m v2 C 项错 由动能定理知 合 1 2 力对电梯M做的功应等于电梯动能的变化Mv2 D 项正确 1 2 7 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 答案 AC 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 mgs1sin Ffs1 0 E 2Ffs1 E mv2 而 mgs2sin Ffs2 0 2E 可得 s2 2s1 E 2 E 2 1 2 4 所以返回斜面底端时的动能为 2E 2Ffs2 E A 项正确 B 项错误 由E mv 2可得 1 2 v v C 项正确 D 项错误 2 2013 广东廉江中学月考 8 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mv2 1 2 1 2 C 大于 mgs D 小于 mgs 答案 BD 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 由动能定理知 摩擦力对货物做的功可能等于mv2 可能小于 1 2 mv2 可能等于 mgs 可能小于 mgs 故选 B D 两项 1 2 9 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f 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 f L x B 物体到达木板最右端时 木板具有的动能为fx C 物体克服摩擦力所做的功为fL D 物体和木板增加的机械能为Fx 答案 AB 解析 木板与小物体的运动示意图如图所示 对小物体由动能定理得 F f L x mv2 故 A 项正确 对木板 1 2 5 f x Mv2 故 B 项正确 物块克服摩擦力所做的功f L x 故 C 项错 物块和木板 1 2 增加的机械能mv2 Mv2 F L x f L F f L F x 故 D 项错 1 2 1 2 三 非选择题 10 12 分 如图 ABCD为一竖直平面的轨道 其中BC水平 A点比BC高出H 10 m BC长l 1 m AB和CD轨道光滑 一质量为m 1 kg 的物体 从A点以v1 4 m s 的 速度开始运动 经过BC后滑到高出C点h 10 3 m 的D点时速度为零 求 g取 10 m s2 1 物体与BC轨道的动摩擦因数 2 物体第 5 次经过B点时的速度 3 物体最后停止的位置 距B点 答案 1 0 5 2 13 3 m s 3 0 4 m 解析 1 从A点到D点的过程 由动能定理得 Mg H h mgl 0 mv 1 22 1 解得 0 5 2 设物体第 5 次经过B点时的速度为v2 在此过程中物体在BC上滑动了 4 次 由动 能定理得 mgH 4 mgl mv mv 1 22 2 1 22 1 解得v2 4 m s 13 3 m s 11 3 设物体运动的全过程在水平面上通过的路程为s 由动能定理得 mgH mgs 0 mv 1 22 1 解得s 21 6 m 所以物体在轨道上来回了 20 次后 还有 1 6 m 故物体离B的距离s 2 m 1 6 m 0 4 m 11 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 求 g取 10 m s2 6 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 答案 1 243 J 8 1 J 2 0 50 解析 1 由动能定理得 木块对子弹所做的功为 W1 mv2 mv 243 J 1 2 1 22 0 同理 子弹对木块所做的功为W2 Mv 8 1 J 1 22 1 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 Mv Mv 1 22 2 1 22 1 木块离开台面后的平抛阶段l v2 解得 0 50 2h g 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取 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 答案 1 0 4m 2 1 1 N 方向竖直向下 6 3 5 m s 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 由动能定理得 mgL 4Rmg mv2 mv 1 2 1 22 0 7 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x 则 4R gt2 1 2 x vt 联立 式 代入