第7章习题课动能定理题组训练(人教版必修2)

1、学以致用学海无涯第 1 页 共 9 页习题课动能定理(时间：时间：60 分钟分钟)题组一题组一应用动能定理求变力做的功应用动能定理求变力做的功1如图如图 7 所示所示，AB 为为14圆弧轨道圆弧轨道，BC 为水平直轨道为水平直轨道，圆弧的半径为圆弧的半径为 R，BC的长度也是的长度也是 R，一质量为一质量为 m 的物体的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为与两个轨道间的动摩擦因数都为，当当它由轨道顶端它由轨道顶端 A 从静止开始下落从静止开始下落，恰好运动到恰好运动到 C 处停止处停止，那么物体在那么物体在 AB 段段克服摩擦力所做的功为克服摩擦力所做的功为()图图 7A.12mgRB.12mg

2、RCmgRD(1)mgR答案答案D解析解析物体物体从从 A 运动运动到到 B 所受的弹力要发生变化所受的弹力要发生变化， 摩擦力大小也要随之变化摩擦力大小也要随之变化，所以克服摩擦力所做的功所以克服摩擦力所做的功，不能直接由做功的公式求得而在不能直接由做功的公式求得而在 BC 段克服摩段克服摩擦力所做的功擦力所做的功，可直接求得可直接求得对从对从 A 到到 C 全过程运用动能定理即可求出物体全过程运用动能定理即可求出物体在在 AB 段克服摩擦力所做的功段克服摩擦力所做的功设物体在设物体在 AB 段克服摩擦力所做的功为段克服摩擦力所做的功为 WAB，物体从，物体从 A 到到 C 的全过程的全过程

3、，根据根据动能定理动能定理，有有 mgRWABmgR0.所以有所以有 WABmgRmgR(1)mgR.学以致用学海无涯第 2 页 共 9 页2.图图 8如图如图 8 所示所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行一小球向右滑行，并冲上固定在并冲上固定在地面上的斜面设小球在斜面最低点地面上的斜面设小球在斜面最低点 A 的速度为的速度为 v，压缩弹簧至压缩弹簧至 C 点时弹簧点时弹簧最短最短，C 点距地面高度为点距地面高度为 h，则从则从 A 到到 C 的过程中弹簧弹力做功是的过程中弹簧弹力做功是()Amgh12mv2B.12mv2mghCmghDmgh12mv2答案答

4、案A解析解析由由 A 到到 C 的过程运用动能定理可得：的过程运用动能定理可得：mghW012mv2，所以所以 Wmgh12mv2，故故 A 正确正确3.图图 9一质量为一质量为 m 的小球的小球，用长为用长为 l 的轻绳悬挂于的轻绳悬挂于 O 点点，小球在水平力小球在水平力 F 作用下作用下，从平衡位置从平衡位置 P 点缓慢地移动到点缓慢地移动到 Q 点点，如图如图 9 所示所示，则力则力 F 所做的功为所做的功为()AmglcosBFlsinCmgl(1cos)DFl答案答案C解析解析小球缓慢由小球缓慢由 PQ 过程中过程中，F 大小变化大小变化，为变力做功为变力做功设力设力 F 做做功为

5、功为 WF，对小球由对小球由 PQ 应用动能定理应用动能定理WFmgl(1cos)0学以致用学海无涯第 3 页 共 9 页所以所以 WFmgl(1cos)，故选故选 C.4如图如图 10 所示所示，质量为质量为 m 的小车在水平恒力的小车在水平恒力 F 推动下推动下，从山坡底部从山坡底部 A 处由处由静止起运动至高为静止起运动至高为 h 的坡顶的坡顶 B，获得速度为获得速度为 v，AB 的水平距离为的水平距离为 s.下列说法下列说法正确的是正确的是()图图 10A小车克服重力所做的功是小车克服重力所做的功是 mghB合力对小车做的功是合力对小车做的功是12mv2C推力对小车做的功是推力对小车做

6、的功是 FsmghD小车克服阻力做的功是小车克服阻力做的功是12mv2mghFs答案答案AB解析解析若克服阻力做的功为若克服阻力做的功为 W，由动能定理可得由动能定理可得 FsmghW12mv20，得得 WFsmgh12mv2，故故 D 错误；推力对小车做的功可由错误；推力对小车做的功可由 Fs 计算计算，因因为为F 是水平恒力是水平恒力，s 是水平位移是水平位移，故故 C 错；由动能定理可知错；由动能定理可知，B 正确；克服重正确；克服重力做功为力做功为 mgh，A 也正确也正确，故正确答案为故正确答案为 A、B.5质量为质量为 m 的汽车在平直公路上行驶的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率

7、发动机的功率 P 和汽车受到的阻力和汽车受到的阻力 f均恒定不变均恒定不变，在时间在时间 t 内内，汽车的速度由汽车的速度由 v0增加到最大速度增加到最大速度 vm，汽车前进的汽车前进的距离为距离为 s，则此段时间内发动机所做的功则此段时间内发动机所做的功 W 可表示为可表示为()AWPtBWfsCW12mv2m12mv20fsDW12mv2mfs答案答案AC学以致用学海无涯第 4 页 共 9 页解析解析由题意知由题意知，发动机功率不变发动机功率不变，故故 t 时间内发动机做功时间内发动机做功 WPt，所以所以 A正确；车做加速运动正确；车做加速运动，故牵引力大于阻力故牵引力大于阻力 f，故故

8、 B 错误；根据动能定理错误；根据动能定理 Wfs12mv2m12mv20，所以所以 C 正确正确，D 错误错误题组二题组二应用动能定理分析多过程问题应用动能定理分析多过程问题6某消防队员从一平台上跳下某消防队员从一平台上跳下，下落下落 2 m 后双脚触地后双脚触地，接着他用双腿弯曲的接着他用双腿弯曲的方法缓冲方法缓冲，使自身的重心又下降了使自身的重心又下降了 0.5 m，在着地过程中地面对他双脚的平均在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为作用力估计为()A自身所受重力的自身所受重力的 2 倍倍B自身所受重力的自身所受重力的 5 倍倍C自身所受重力的自身所受重力的 8 倍倍D自身所受重力的

9、自身所受重力的 10 倍倍答案答案B解析解析设地面对双脚的平均作用力为设地面对双脚的平均作用力为 F，在全过程中在全过程中，由动能定理得由动能定理得 mg(Hh)Fh0Fmg（Hh）h20.50.5mg5 mg，B 正确正确7.图图 11在平直公路上在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到当速度达到 vmax后后，立立即关闭发动机直至静止即关闭发动机直至静止，v t 图象如图图象如图 11 所示所示，设汽车的牵引力为设汽车的牵引力为 F，受到受到的摩擦力为的摩擦力为 Ff，全程中牵引力做功为全程中牵引力做功为 W1，克服摩擦力做功为克服摩擦力做功为

10、 W2，则则()AFFf13BW1W211CFFf41DW1W213答案答案BC学以致用学海无涯第 5 页 共 9 页解析解析对汽车运动的全过程对汽车运动的全过程，由动能定理得：由动能定理得：W1W2Ek0，所以所以 W1W2，选项选项 B 正确正确，选项选项 D 错误错误；由图象知由图象知 x1x214.由动能定理得由动能定理得 Fx1Ffx20，所以所以FFf41，选项选项 A 错误错误，选项选项 C 正确正确题组三题组三综合应用综合应用8某游乐场开发了一个名为某游乐场开发了一个名为“翻天滚地翻天滚地”的游乐项目的游乐项目原理图如图原理图如图 12 所示所示：一个一个34圆弧形光滑圆管轨道

11、圆弧形光滑圆管轨道 ABC，放置在竖直平面内放置在竖直平面内，轨道半径为轨道半径为 R，在在 A点与水平地面点与水平地面 AD 相接相接， 地面与圆心地面与圆心 O 等高等高， MN 是放在水平地面上长为是放在水平地面上长为 3R、厚度不计的减振垫厚度不计的减振垫，左端左端 M 正好位于正好位于 A 点点让游客进入一个中空的透明弹性让游客进入一个中空的透明弹性球球，人和球的总质量为人和球的总质量为 m，球的直径略小于圆管直径将球球的直径略小于圆管直径将球(内装有参与者内装有参与者)从从 A 处管口正处管口正上方某处由静止释放后，游客将经历一个上方某处由静止释放后，游客将经历一个“翻天滚地翻天滚

12、地”的刺激的刺激过程过程不考虑空气阻力那么以下说法中正确的是不考虑空气阻力那么以下说法中正确的是()图图 12A 要使球能从要使球能从 C 点射出后能打到垫子上点射出后能打到垫子上， 则球经过则球经过 C 点时的速度至少为点时的速度至少为 gRB 要使球能要使球能从从C点射出后能打到垫子上点射出后能打到垫子上， 则球经则球经过过C点时的速度至少为点时的速度至少为gR2C若球从若球从 C 点射出后恰好能打到垫子的点射出后恰好能打到垫子的 M 端端，则球经过则球经过 C 点时对管的作用点时对管的作用力大小为力大小为mg2D要使球能通过要使球能通过 C 点落到垫子上点落到垫子上，球离球离 A 点的最

13、大高度是点的最大高度是 5R答案答案BCD解析解析从从 A 处管口正上方某处由静止释放后处管口正上方某处由静止释放后，游客所在的透明弹性球在只有游客所在的透明弹性球在只有重力做功的情况下绕圆弧圆管运动到重力做功的情况下绕圆弧圆管运动到 C 点点，C 点为圆周最高点点为圆周最高点，由于圆管即由于圆管即可提供指向圆心的弹力也可以提供沿半径向外的弹力可提供指向圆心的弹力也可以提供沿半径向外的弹力，所以只有最高点速度所以只有最高点速度不等于不等于 0 即可通过即可通过，而离开而离开 C 点后为平抛运动点后为平抛运动，要落在平台上要落在平台上，竖直方向竖直方向 R学以致用学海无涯第 6 页 共 9 页1

14、2gt2，水平方向水平方向 vCtR，整理得整理得 vCgR2，选项选项 A 错、错、B 对；若球从对；若球从 C点射出后恰好能打到垫子的点射出后恰好能打到垫子的 M 端端，说明说明 vCgR2，则在则在 C 点受力点受力 mgFNmv2CR，解得解得 FN12mg，选项选项 C 对对；要使球能通过要使球能通过 C 点落到垫子上点落到垫子上，设球设球离离A 点高度为点高度为 h，则根据动能定理则根据动能定理mg(hR)12mv2C，离开离开 C 点后平抛运动点后平抛运动，水平位移水平位移 vCt4R，整理得整理得 h5R，选项选项 D 对对9.图图 13如图如图 13 所示所示，质量质量 m1

15、 kg 的木块静止在高的木块静止在高 h1.2 m 的平台上的平台上，木块与平木块与平台间的动摩擦因数台间的动摩擦因数0.2，用水平推力用水平推力 F20 N，使木块产生位移使木块产生位移 l13 m 时时撤去撤去，木块又滑行木块又滑行 l21 m 后飞出平台后飞出平台，求木块落地时速度的大小求木块落地时速度的大小(g 取取 10m/s2)答案答案8 2 m/s解析解析物体运动分为三个阶段物体运动分为三个阶段，先是在先是在 l1段匀加速直线运动段匀加速直线运动，然后是在然后是在 l2段段匀减速直线运动匀减速直线运动，最后是平抛运动考虑应用动能定理最后是平抛运动考虑应用动能定理，设木块落地时的速

16、设木块落地时的速度为度为 v，整个过程中各力做功情况分别为：整个过程中各力做功情况分别为：推力做功推力做功 WFFl1，摩擦力做功摩擦力做功 Wfmg(l1l2)，重力做功重力做功 WGmgh.设木块落地速度为设木块落地速度为 v全过程应用动能定理得全过程应用动能定理得WFWfWG12mv2，解得解得 v8 2 m/s10如图如图 14 所示所示，水平地面的水平地面的 B 点右侧有一圆形挡板圆的半径点右侧有一圆形挡板圆的半径 R4 m，B 为圆心为圆心，BC 连线与竖直方向夹角为连线与竖直方向夹角为 37.滑块静止在水平地面上的滑块静止在水平地面上的 A 点点，AB 间距间距 L4.5 m现用

17、水平拉力现用水平拉力 F18 N 沿沿 AB 方向拉滑块方向拉滑块，持续作用一持续作用一学以致用学海无涯第 7 页 共 9 页段距离后撤去段距离后撤去，滑块恰好落在圆形挡板的滑块恰好落在圆形挡板的 C 点点，已知滑块质量已知滑块质量 m2 kg，与与水平面间的动摩擦因数水平面间的动摩擦因数0.4，取取 g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求拉力求拉力 F 作用的距离作用的距离图图 14答案答案x2.5 m解析解析滑块离开滑块离开 B 点后做平抛运动点后做平抛运动，设其速度为设其速度为 v2水平方向：水平方向：v2t3Rsin 37竖直方向：竖直方向：12gt23Rcos

18、37在水平面拉力在水平面拉力 F 作用的距离为作用的距离为 x，根据动能定理有根据动能定理有FxmgL12mv220带入数据计算得带入数据计算得 x2.5 m11如图如图 15 所示所示，ABCD 为一竖直平面内的轨道为一竖直平面内的轨道，其中其中 BC 水平水平，A 点比点比 BC高出高出 10 m，BC 长长 1 m，AB 和和 CD 轨道光滑一质量为轨道光滑一质量为 1 kg 的物体的物体，从从 A点以点以 4 m/s 的速度开始运动的速度开始运动，经过经过 BC 后滑到高出后滑到高出 C 点点 10.3 m 的的 D 点速度为点速度为零零(g 取取 10 m/s2)求：求：图图 15(

19、1)物体与物体与 BC 轨道间的动摩擦因数；轨道间的动摩擦因数；(2)物体第物体第 5 次经过次经过 B 点时的速度；点时的速度；(3)物体最后停止的位置物体最后停止的位置(距距 B 点多少米点多少米)答案答案(1)0.5(2)13.3 m/s(3)距距 B 点点 0.4 m解析解析(1)由动能定理得由动能定理得mg(hH)mgsBC012mv21，学以致用学海无涯第 8 页 共 9 页解得解得0.5.(2)物体第物体第 5 次经过次经过 B 点时点时，物体在物体在 BC 上滑动了上滑动了 4 次次，由动能定理得由动能定理得mgHmg4sBC12mv2212mv21，解得解得 v24 11 m/s13.3 m/s.(3)分析整个过程分析整个过程，由动能定理得由动能定理得mgHmgs012mv21，解得解得 s21.6 m.所以物体在轨道上来回运动了所以物体在轨道上来回运动了 10 次后次后，还有还有 1.6 m，故距故距 B 点的距离为点的距离为 2 m1.6 m0.4 m.12光滑水平面光滑水平面 AB 与一半圆形