2013高考一轮：第五章机械能-第2单元-动能定理.doc

1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l后，速度为v(物体与手始终相对静止)，物体与手掌之间的动摩擦因数为，则人对物体做的功为()AmglB0Cmgl D.mv2解析：因人用手托着物体沿水平方向运动，故只有人对物体做功，由动能定理可得：W人mv2，故A、B均错误，D正确；因物体与手掌间存在静摩擦力，其大小不一定为mg，故C不对。答案：D2如图1所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧。当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g10 m/s2)()图1A10 J B15 JC20 J D25 J解析：由hgt2和vygt得：vy m/s，落地时，tan60可得：v0 m/s。小球刚被弹出时所获得的动能来源于弹簧弹力做功，由动能定理知：Wmv02，弹簧弹力做的功源自弹簧弹性势能，故EpWmv0210 J，A正确。答案：A3.如图2所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。设物体在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，则从A到C的过程中弹簧弹力做功是()图2Amghmv2 B.mv2mghCmgh D(mghmv2)解析：由A到C的过程运用动能定理可得：mghW0mv2，所以Wmghmv2，故A正确。答案：A4.刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。如图3所示的图线1、2分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离l与刹车前的车速v的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦。据此可知，下列说法中正确的是()图3A甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车的刹车性能好B乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好C以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好D甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车与地面间的动摩擦因数较大解析：在刹车过程中，由动能定理可知：mglmv2，得l可知，甲车与地面间动摩擦因数小(题图线1)，乙车与地面间动摩擦因数大(题图线2)，刹车时的加速度ag，乙车刹车性能好；以相同的车速开始刹车，乙车先停下来。B正确。答案：B5.如图4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 ()图4AEk1Ek2W1W2BEk1Ek2W1W2CEk1Ek2W1W2 DEk1Ek2W1W2解析：设斜面的倾角为，斜面的底边长为s，则下滑过程中克服摩擦力做的功为Wmgcoss/cosmgs，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Ek1Ek2。故选B。答案：B6.如图5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不可能()图5A等于mv2 B小于mv2C大于mgs D小于mgs解析：货物在传送带上相对地面的运动可能先加速到v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，可能小于mgs，故选C。答案：C7如图6所示，小球以大小为v0的初速度由A端向右运动，到B端时的速度减小为vB；若以同样大小的初速度由B端向左运动，到A端时的速度减小为vA。已知小球运动过程中始终未离开该粗糙轨道，D为AB中点。以下说法正确的是()图6AvAvBBvAvBCvAvBD两次经过D点时速度大小相等解析：小球通过凹形区时，压力大于重力，通过拱形区时，压力小于重力，所以通过凹形区时的摩擦力大于通过拱形区时的摩擦力，两次通过凹形区和拱形区时克服摩擦力做功不同，从左向右运动时，克服摩擦力做功多，到达右端B时速度小。答案：A8如图7所示，小木块可以分别从固定斜面的顶端沿左边或右边由静止开始滑下，且滑到水平面上的A点或B点停下。假定小木块和斜面及水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平缓连接，图中水平面上的O点位于斜面顶点正下方，则()图7A距离OA等于OB B距离OA大于OBC距离OA小于OB D无法做出明确的判断解析：物体从斜面上滑下时克服摩擦力做的功等于mgs，其中s为斜面的底边的长，设斜面的高为h，则木块从斜面上滑到A处根据动能定理有mghmgsOA0，同理从斜面上滑到B处根据动能定理有mghmgsOB0，得到距离OA等于OB，A项正确。答案：A9.质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图8所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是()图8A.mgRB.mgRC.mgR DmgR解析：小球通过最低点时，设绳的张力为FT，则FTmg，即6mg小球恰好过最高点，绳子拉力为零，这时mg小球从最低点到最高点的过程中，由动能定理得mg2RWfmv22mv12由式解得Wf3mgR2mgRmgRmgR。答案：C10.如图9所示，一个粗糙的水平转台以角速度匀速转动，转台上有一个质量为m的物体，物体与转台间用长L的绳连接着，此时物体与转台处于相对静止，设物体与转台间的动摩擦因数为，现突然制动转台，则下列说法错误的是()图9A由于惯性和摩擦力，物体将以O为圆心、L为半径做变速圆周运动，直到停止B若物体在转台上运动一周，物体克服摩擦力做的功为mg2LC若物体在转台上运动一周，摩擦力对物体不做功D物体在转台上运动圈后，停止运动解析：制动转台后，物体在绳子约束作用下做圆周运动，速率在减小，运动一周滑动摩擦力做功为Wfmg2L，绳子的拉力对物体不做功，由动能定理可知：Nmg2L0mv2，又vL，联立得物体在转台上转动的圈数为N，A、B、D正确。答案：C11.右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L1.5 m，如图10所示。将一个质量为m0.5 kg的木块在F1.5 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g10 m/s2。求：图10 (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：FLfLmgh0其中ffFNmg0.20.510 N1.0 N所以h m0.15 m(2)由动能定理得：mghfs0所以s m0.75 m。答案：(1)0.15 m(2)0.75 m12如图11甲所示，一条轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为m1.0 kg，当弹簧处于原长时，小物块静止于O点。现对小物块施加一个外力F，使它缓慢移动，将弹簧压缩至A点，压缩量为x0.1 m，在这一过程中，所用外力F与压缩量的关系如图乙所示。然后撤去F释放小物块，让小物块沿桌面运动，已知O点至桌边B点的距离为L2x，水平桌面的高为h5.0 m，计算时，可用滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力。求(g取10 m/s2)：图11(1)在压缩弹簧过程中，弹簧存贮的最大弹性势能。(2)小物块到达桌边B点时速度的大小。(3)小物块落地点与桌边B的水平距离。解析：(1)取向左为正方向，从Fx图中可以看出，小物块与桌面间的滑动摩擦力大小为f1.0 N，方向为负方向在压缩过程中，摩擦力做功为Wffx0.1 J由图线与x轴所夹“面积”可得外力做功