2011届高考物理一轮课时练习 动能定理新人教版

用心 爱心 专心 动能定理动能定理 一 选择题 本大题共 9 个小题 共 63 分 每小题至少有一个选项正确 全部选对的得 7 分 选对但不全的得 4 分 有选错的得 0 分 1 如图 1 所示 质量为 m 的物体静止于倾角为 的斜面体上 现对斜面体施加一水平向左的推力 F 使物体随斜面体一起沿水平 面向左匀速移动 x 则在此匀速运动过程中斜面体对 物体所做的功为 A Fx B mgxcos sin C mgxsin D 0 解析 由于物体做匀速运动 其处于平衡状态 物体动能和势能在运动过程中都不发 生变化 故根据动能定理知合外力对物体做功为零 而重力做功为零 所以斜面体对 物体做功为零 故应选 D 答案 D 2 如图 2 所示 板长为 l 板的 B 端静放有质量为 m 的小物体 P 物 体与板间的动摩擦因数 为 开始时板水平 若缓慢转过一个小角 度 的过程中 物体保持与板相对静止 则这个 过程中 A 摩擦力对 P 做功为 mgcos l 1 cos B 摩擦力对 P 不做功 C 弹力对 P 做功为 mgcos lsin D 板对 P 做功为 mglsin 解析 对物体运用动能定理 W 合 WG WFN W 摩 Ek 0 所以 WFN W 摩 WG mglsin 因摩擦力的方向 平行于木板 和物体速度方向 垂直于木板 始终垂直 对物体不做功 故斜面对物体做的功就等于弹力对物体做的功 即 WFN mglsin 故 B D 正确 答案 BD 3 如图 3 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 A 摩擦力对 A B 做功相等 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 错误 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增量 故 D 正确 答案 BD 4 2010 如皋模拟 如图 4 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 用心 爱心 专心 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 点与小铁块的质量无关 D 以上说法均不对 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 1 2 1 2 得 vP v0 即小铁块可以沿 AP 滑到 P 点 故 A C 正确 答案 AC 5 2010 济宁模拟 如图 5 所示 固定斜面倾角为 整个斜面分为 AB BC 两段 AB 2BC 小物块 P 可视为质点 与 AB BC 两段 斜面间的动摩擦因数分别为 1 2 已知 P 由静止开始从 A 点释 放 恰好能滑动到 C 点而停下 那么 1 2 间应满足的关系是 A tan B tan 1 2 2 3 2 1 2 3 C tan 2 1 2 D tan 2 2 1 解析 由动能定理得 mg AC sin 1mgcos AB 2mgcos BC 0 则有 tan B 项正确 2 1 2 3 答案 B 6 人用手托着质量为 m 的物体 从静止开始沿水平方向运动 前进距离 x 后 速度为 v 物 体与手始终相对静止 物体与人手掌之间的动摩擦因数为 则人对物体做的功为 A mgx B 0 C mgx D mv2 1 2 解析 物体与手掌之间的摩擦力是静摩擦力 静摩擦力在零与最大值 mg 之间取值 不一定等于 mg 在题述过程中 只有静摩擦力对物体做功 故根据动能定理 摩擦力 对物体做的功 W mv2 1 2 答案 D 7 2010 广州模拟 构建和谐型 节约型社会深得民心 节能器材遍布于生活的方方面面 自动充电式电动车 就是很好的一例 电动车的前轮装有发电机 发电机 与蓄电池连接 当骑车者用力蹬车或电动自行车自动 滑行时 自行车就可以连通发电机向蓄电池充电 将 其他形式的能转化成电能储存起来 现有某人骑车以 500 J 的初动能在粗糙的水平路 用心 爱心 专心 面上滑行 第一次关闭自动充电装置 让车自由滑行 其动能随位移变化关系如图 6 中图线 所示 第二次启动自动充电装置 其动能随位移变化关系如图线 所示 则 第二次向蓄电池所充的电能是 A 200 J B 250 J C 300 J D 500 J 解析 滑行时阻力 Ff 恒定 由动能定理对图线 有 Ek Ffx1 x1 10 m 对图线 有 Ek Ffx2 E 电 x2 6 m 所以 E 电 Ek 200 J 故 A 正确 4 10 答案 A 8 如图 7 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 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 1 2 1 2 块克服摩擦力所做的功 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 1 2 1 2 答案 AB 9 2009 全国卷 以初速度 v0 竖直向上抛出一质量为 m 的小物块 假定物块所受的空 气阻力 Ff 大小不变 已知重力加速度为 g 则物块上升的最大高度和返回到原抛出点 的速率分别为 A 和 v0 v02 2g 1 f Ff mg mg Ff mg Ff B 和 v0 v02 2g 1 f Ff mg mg mg Ff C 和 v0 v02 2g 1 f 2Ff mg mg Ff mg Ff D 和 v0 v02 2g 1 f 2Ff mg mg mg Ff 用心 爱心 专心 解析 设物块上升的最大高度为 H 返回的速率为 v 由动能定理得 mg Ff H mv02 mg Ff H mv2 联立得 H v 1 2 1 2 v02 2g 1 f Ff mg v0 A 正确 mg Ff mg Ff 答案 A 二 非选择题 本大题共 3 个小题 共 37 分 解答时应写出必要的文字说 明 方程式和 演算步骤 有数值计算的要注明单位 10 11 分 如图 8 所示 竖直固定放置的斜面 DE 与一光滑的圆 弧轨道 ABC 相连 C 为切点 圆弧轨道的半径为 R 斜面的 倾角为 现有一质量为 m 的滑块从 D 点无初速下滑 滑块 可在斜面和圆弧轨道之间做往复运动 已知圆弧轨道的圆心 O 与 A D 在同一水平面上 滑块与斜面间的动摩擦因数为 求 1 滑块第一次至左侧 AC 弧上时距 A 点的最小高度差 h 2 滑块在斜面上能通过的最大路程 s 解析 1 由动能定理得 mgh mgcos R tan 0 得 h Rcos2 sin Rcos cot 2 滑块最终至 C 点的速度为 0 时对应在斜面上的总路程最大 由动能定理得 mgRcos mgcos s 0 得 s R 答案 1 Rcos cot 2 R 11 12 分 右端连有光滑弧形槽的水平桌面 AB 长 L 1 5 m 如图 9 所示 将一个质量为 m 0 5 kg 的木块 在 F 1 5 N 的水平拉力作用下 从桌面上的 A 端由静 止开始向右运动 木块到达 B 端时撤去拉力 F 木块 与水平桌面间的动摩擦因数 0 2 取 g 10 m s2 求 1 木块沿弧形槽上升的最大高度 2 木块沿弧形槽滑回 B 端后 在水平桌面上滑动的最大距离 解析 1 由动能定理得 FL FfL mgh 0 其中 Ff FN mg 0 2 0 5 10 N 1 0 N 所以 h m 0 15 m FL FfL mg 1 5 1 5 1 0 0 5 10 2 由动能定理得 mgh Ffx 0 所以 x m 0 75 m mgh Ff 0 5 10 0 15 1 0 答案 1 0 15 m 2 0 75 m 12 14 分 质量 m 1 kg 的物体 在水平拉力 F 拉力方向 用心 爱心 专心 与物体初速度方向相同 的作用下 沿粗糙水平面运动 经过位移 4 m 时 拉力 F 停止作用 运动到位移是 8 m 时物体停止 运动过程中 Ek x 的图线如图 10 所示 g 取 10 m s2 求 1 物体的初速度多大 2 物体和平面间的动摩擦因数为多大 3 拉力 F 的大小 解析 1 从图线可知初动能为 2 J Ek0 mv2 2 J v 2 m s 1 2 2 在位移 4 m 处物体的动能为 10 J 在位移 8 m 处物体的动能为零 这段过程中物