【志鸿优化设计】（重庆专用）2014届高考物理第一轮复习 第五章功和能 机械能及其守恒定律第二节动能定理及其应用练习

1 课时作业课时作业 1616 动能定理及其应用动能定理及其应用 一 单项选择题 1 2012 福建厦门期末 用恒力F向上拉一物体 使其由地面处开始加速上升到某一 高度 若该过程空气阻力不能忽略 则下列说法中正确的是 A 力F做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量 B 重力所做的功等于物体重力势能的增量 C 力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量 D 力F 重力 阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量 2 物体在恒定阻力作用下 以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止 以 a Ek s和t分别表示物体运动的加速度大小 动能 位移的大小和运动的时间 则以下 各图象中 能正确反映这一过程的是 3 如图所示 质量m 1 kg 长L 0 8 m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上 其右 端与桌子边缘相平 板与桌面间的动摩擦因数为 0 4 先用F 5 N 的水平力向右推薄 板 使它翻下桌子 力F做的功至少为 g取 10 m s2 A 1 J B 4 J C 2 J D 1 6 J 4 2011 江西南昌月考 如图所示 一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上 环与杆的动摩擦因数为 现给环一个向右的初速度v0 如果在运动过程中还受到一个方 向始终竖直向上的力F的作用 已知力F的大小F kv k为常数 v为环的运动速度 则 环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功 假设杆足够长 不可能为 A mv B 0 C mv D mv 1 22 0 1 22 0 m3g2 2k2 1 22 0 m3g2 2k2 5 2012 广西南宁二中月考 如图所示 一个小球 视为质点 从H 12 m 高处由静 止开始通过光滑弧形轨道AB 进入半径R 4 m 的竖直圆环 且圆环动摩擦因数处处相等 当到达环顶C时 刚好对轨道压力为零 沿CB圆弧滑下后 进入光滑弧形轨道BD 且到 达高度为h的D点时的速度为零 则h之值可能为 g取 10 m s2 所有高度均相对B点而 言 A 12 m B 10 m C 8 5 m D 7 m 二 非选择题 6 右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L 1 5 m 如图所示 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 2 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 7 2012 山东济南模拟 如图所示 一质量为m 0 5 kg 的小滑块 在F 4 N 水平 拉力的作用下 从水平面上的A处由静止开始运动 滑行s 1 75 m 后由B处滑上倾角为 37 的光滑斜面 滑上斜面后拉力的大小保持不变 方向变为沿斜面向上 滑动一段时间 后撤去拉力 已知小滑块沿斜面上滑到的最远点C距B点为L 2 m 小滑块最后恰好停在 A处 不计B处能量损失 g取 10 m s2 已知 sin 37 0 6 cos 37 0 8 试求 1 小滑块与水平面间的动摩擦因数 2 小滑块在斜面上运动时 拉力作用的距离x 3 小滑块在斜面上运动时 拉力作用的时间t 8 节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车 有一质量 m 1 000 kg 的混合动力轿车 在平直公路上以v1 90 km h 匀速行驶 发动机的输出功率 为P 50 kW 当驾驶员看到前方有 80 km h 的限速标志时 保持发动机功率不变 立即启 动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电 使轿车做减速运动 运动L 72 m 后 速 度变为v2 72 km h 此过程中发动机功率的 用于轿车的牵引 用于供给发电机工作 1 5 4 5 发动机输送给发电机的能量最后有 50 转化为电池的电能 假设轿车在上述运动过程中所 受阻力保持不变 求 1 轿车以 90 km h 在平直公路上匀速行驶时 所受阻力F阻的大小 2 轿车从 90 km h 减速到 72 km h 过程中 获得的电能E电 3 轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持 72 km h 匀速运动的距离L 3 参考答案参考答案 1 C 2 C 3 D 解析 解析 薄板在 F 作用下先加速到一定速度 后撤去 F 薄板共向前运动 L 2 时 刚好停止 此时 F 做功最少且刚好翻下桌子 根据动能定理有 WF mgL 2 0 解得 WF mgL 2 1 6 J 4 C 解析 解析 当 F mg 时 环匀速运动 摩擦力为零 克服摩擦力所做的功 W 0 当 F mg 时 竖直方向 F mg FN 水平方向 Ff FN 环做减速运动 速度减小 由 F kv 知 F 减小 当 F mg 后环匀速 此时 F mg kv 所以 v W mv mv2 mv mg k 1 22 0 1 2 1 22 0 当 F mg 时 F FN mg v 减小 FN变大 摩擦力 Ff变大 环最终减速为零 所以 m3g2 2k2 由动能定理知 环克服摩擦力做功 W mv 选项A B D可能 C不可能 1 22 0 5 C 解析 解析 设小球从 B 上升运动到 C 需要克服的摩擦力做功为 W1 而从 C 下滑运动 到 B 需要克服的摩擦力做功为 W2 小球到达 C 点时的速度为 vc 根据 mg mv R 求出 即 2 c vc 在小球从静止运动到 C 点的过程中 对小球运用动能定理 有 mg H 2R gR W1 mv 0 可求出 W1 2mg 在小球从静止运动到 D 点的整个过程中 对小球运用动 1 22 c 能定理 有 mg H h W1 W2 0 即 mg H h W1 W2 考虑到小球在 CB 弧运动时速度 小于 BC 弧运动时的速度 即正压力减小 摩擦力减小 所以 W2 W1 2mg 2mg W1 W2 4mg 即 2mg mg H h 4mg 所以 8 m h 10 m 6 答案 1 0 15 m 2 0 75 m 解析 解析 1 由动能定理得 FL FfL mgh 0 其中 Ff mg 0 2 0 5 10 N 1 0 N 所以 h 0 15 m FL FfL mg 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 7 答案 1 2 1 25 m 3 0 5 s 24 35 解析 解析 1 小滑块由 C 点运动到 A 点 由动能定理得 mgLsin 37 mgs 0 解得 24 35 2 小滑块由 A 点运动到 C 点 由动能定理得 Fs Fx mgsin 37 L mgs 0 解得 x 1 25 m 3 小滑块由 A 点运动到B 点 由动能定理得 Fs mgs mv2 由牛顿第二定律得 1 2 F mgsin 37 ma 由运动学公式得 x vt at2 联立各式 解得 t 0 5 s 1 2 8 答案 1 2 103 N 2 6 3 104 J 3 31 5 m 解析 解析 1 汽车牵引力与输出功率关系 P F牵v 将 P 50 kW v1 90 km h 25 m s代入得 F牵 P v1 2 103 N 当轿车匀速行驶时 牵引力与阻力大小相等 有 F阻 2 103 N 2 在减速过程中 注意到发动机只有 1 5 P 用于汽车的牵引 根据动能定理有 1 5 Pt F阻L 1 2 mv 1