2011高考物理一轮复习成套课时练习 第二单元动能定理课时作业VIP

第五章第五章 第第 2 2 单元单元 动能定理动能定理 课时作业课时作业 命 题 设 计 难度 题号 较易 中等稍难 单 一 目 标 动能 动能定理 17 综合 目标 综合应用 2 3 5 6 7 8 9 1011 12 一 选择题 本题共 9 小题 每小题 7 分 共 63 分 在每小题给出的四个选项中 只有一 项是符合题目要求的 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s 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 图 2 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mglcos 目标目标 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 正确 答案 B 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 图 3 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做的功大于合外力对B做的功 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 错误 答案 B 4 2010 安庆模拟 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 并轻推一下使之具有 图 4 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点取决于小铁块的质量 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 1 2 1 2 x1sin x3sin x1cos x2 x3cos 故得 vP v0 即小铁块可以沿AP滑到P点 故 A 正确 答案 A 5 2010 宿州模拟 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 图 5 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 2 1 2 3 B 项正确 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 亳州模拟 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面上滑行 第一次关闭自动充电装置 让车 图 6 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 图 7 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Ff x L 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 1 2 故 A 正确 对木板 Ff x Mv2 故 B 错 物块克服摩擦力所做的功Ff L 1 2 x 故 C 错 物块和木板增加的机械能mv2 Mv2 F L x Ff L 1 2 1 2 F Ff L F x 故 D 错 答案 A 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 Ff mg mg Ff mg Ff B 和v0 v02 2g 1 Ff mg mg mg Ff C 和v0 v02 2g 1 2Ff mg mg Ff mg Ff D 和v0 v02 2g 1 2Ff mg mg mg Ff 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 Ff mg v0 A 正确 mg Ff mg Ff 答案 A 二 计算题 本题共 3 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 图 8 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 图 9 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 图 10 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