动能定理-优秀公开课

姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题(共7小题,每小题5.0分,共35分)1.在粗糙水平地面上，使一物体由静止开始运动，第一次用斜向上的拉力，第二次用斜向下的推力，两次的作用力大小相等，力与水平方向的夹角也相等、物体的位移也相等，则这两种情况下()．A．拉力和推力做功相等，物体末速度相等B．拉力和推力做功相等，物体末速度不等C．拉力和推力做功不等，物体末动能相等D．拉力和推力做功不等，物体末动能不等2.如图所示，质量相等的物体A和物体B与地面间的动摩擦因数相等，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做的功不相等3.如图所示，在光滑水平面上，一物体以速率v向右做匀速直线运动，当物体运动到P点时，对它施加一个水平向左的恒力，过一段时间，物体向反方向运动再次通过P点，则物体再次通过P点的速率()A．大于vB．小于vC．等于vD．无法确定4.如图所示，小球以初速度v0从A点沿粗糙的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为()A．B．C．D．5.如图所示，质量为m的物体静止在水平光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度v0水平向右匀速拉动，设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为45°处，在此过程中人的拉力对物体所做的功为()A．B．C．D．mv6.在水平冰面上，一辆质量为1×103kg的电动雪橇做匀速直线运动，关闭发动机后，雪橇滑行一段距离后停下来，其运动的v—t图象如图所示，那么关于雪橇运动情况以下判断正确的是(g取10m/s2)()A．关闭发动机后，雪橇的加速度为－2m/s2B．雪橇停止前30s内通过的位移是150mC．雪橇与水平冰面间的动摩擦因数约为0.03D．雪橇匀速运动过程中发动机的功率为5×103W7.如图所示，物块分别两次从凹形曲面上A处滑至最低B处，若第1次下滑时的初速度大于第2次下滑时的初速度，则物块下滑时克服摩擦阻力所做的功的大小是()A．第1次大B．第2次大C．两次一样D．无法确定8.(多选)某兴趣小组遥控一辆玩具车，使其在水平路面上由静止启动，在前2s内做匀加速直线运动，2s末达到额定功率，2s到14s保持额定功率运动，14s末停止摇控，让玩具车自由滑行，其v－t图象如图所示．可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变，已知玩具车的质量为m＝1kg，取g＝10m/s2，则()A．玩具车所受阻力大小为2NB．玩具车在4s末牵引力的瞬时功率为9WC．玩具车在2s到10s内位移的大小为39mD．玩具车整个过程的位移为90m9.(多选)如图所示，MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N，P端固定一竖直挡板，NP长度为2m，圆弧半径为1m．一个可视为质点的物块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生碰撞(机械能不损失)后，最终停止在水平轨道上某处．已知物块在MN段的摩擦可忽略不计，与NP段轨道间的动摩擦因数为0.2.则物块()A．运动过程中与挡板发生1次碰撞B．返回圆弧轨道的最大高度为0.6mC．在NP间往返一次克服摩擦力做功8JD．第一次与第二次经过圆弧轨道上N点时对轨道的压力之比为15∶710.(多选)一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用．下列判断正确的是()A．0～2s内外力的平均功率是WB．第2秒内外力所做的功是JC．第2秒末外力的瞬时功率最大D．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是四、计算题(共3小题,每小题18.0分,共54分)12.电动自行车以省力、方便出行等优点逐渐取代了传统自行车．现已知一电动自行车的部分技术指标分别是；整车质量m＝40kg，电源输出电压为U＝36V，电动机额定输出机械功率P＝180W，载重上限M＝140kg.已知在行驶过程中车受到的阻力与车重(包括载重)成正比，比例系数设为k，在平直路面上满载的情况下最大速度为v1＝18km/h.请根据以上信息，(g取10m/s2)求：(1)比例系数k；(2)一个体重为60kg的人在同样的水平路面上骑此电动自行车，并以额定输出机械功率从静止启动，他能达到的最大速度v2为多少？若从静止开始至达到最大速度的时间为t＝30s，求从静止开始加速到最大速度所经过的距离x.13.如图所示，一个质量为m的小球自高h处由静止落下，与水平面发生多次碰撞后，最后静止在水平面上．若小球在空中运动时受到的阻力恒为小球重的0.02倍，小球与水平面碰撞时不损失能量．则小球在停止运动之前运动过程中所通过的总路程为多少？14.如图所示，水平轨道PAB与一斜面BC平滑相交于B点，其中，PA段光滑、AB段粗糙，AB段长度L＝2m，动摩擦因数μ＝0.1,BC段光滑且足够长，轻质弹簧左端固定于P点，右端处于自由状态时位于A点．现用力推质量m＝2kg紧挨着弹簧的小滑块，使其缓慢压缩弹簧，当推力做功W＝96J时撤去推力．(重力加速度取g＝10m/s2，空气阻力不计)．(1)求推力撤去瞬间弹簧的弹性势能Ep(2)求滑块第一次到达B点时的速度vB；(3)求滑块在斜面上能达到的最大竖直高度h.(4)滑块最终停下时离B点的距离s0.

答案解析1.【答案】B【解析】拉力和推力的水平分力相同，位移相同，所以它们做功相同，但两种情况所受摩擦力不同，合力做的总功不同，故末速度不同．2.【答案】B【解析】因F斜向下作用在物体A上，A、B受到的摩擦力不相同，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，因此力F对B不做功，C错误；合外力对物体做的功应等于物体动能的增量，故D错误．3.【答案】C【解析】整个过程合力不做功，物体的动能不变，再次到达P点时的速率仍为v，C正确．4.【答案】B【解析】从A到B过程中，重力和摩擦力都做负功，根据动能定理可得mgh＋Wf＝mv，从B到A过程中，重力做正功，摩擦力做负功(因为是沿原路返回，所以两种情况摩擦力做功大小相等)根据动能定理可得mgh－Wf＝mv2，两式联立得再次经过A点的速度为，故B正确．5.【答案】C【解析】人行至绳与水平方向夹角为45°处时，物体的速度为v＝v0cosθ，由动能定理得人的拉力对物体所做的功为W＝ΔEk＝mv2＝mv，正确选项为C.6.【答案】D【解析】关闭发动机后，雪橇的加速度为a＝m/s2＝－0.5m/s2，故A错误．雪橇停止前30s内通过的位移是s＝×(30＋10)×10＝200m，故B错误．关闭发动机后，a＝＝0.5m/s2，得：μ＝0.05，故C错误；雪橇匀速运动过程中发动机的功率为P＝Fv＝μmgv＝5×103W，故D正确．7.【答案】A【解析】第1次下滑时的初速度大于第2次下滑时的初速度，所以第1次下滑时需要的向心力大，即支持力大，Ff＝μFN，W＝Ffl，所以第1次物块下滑时克服摩擦阻力所做的功大．8.【答案】BC【解析】由图象可知在14s后的加速度a2＝m/s2＝－1.5m/s2，故阻力Ff＝ma2＝－1.5N，A错误；玩具车在前2s内的加速度a1＝m/s2＝1.5m/s2，由牛顿第二定律可得牵引力F＝ma1－Ff＝3N，当t＝2s时达到额定功率P额＝Fv＝9W．此后玩具车以额定功率运动，速度增大，牵引力减小，所以t＝4s时功率为9W，B正确；玩具车在2s到10s内做加速度减小的加速运动，由动能定理得P额t＋Ffx2＝mv－mv，解得x2＝39m，故C正确；由图象可知总位移x＝×3×2m＋39m＋6×4m＋×4×6m＝78m，故D错误．9.【答案】AD【解析】根据动能定理：mgR－μmgx＝0可得物块在水平轨道上运动的路程x＝5m，因此物块与挡板仅发生一次碰撞，A正确；根据动能定理mgR－μmg×2L－mgh＝0，可求出返回圆弧轨道的最大高度为h＝0.2m，B错误；在NP间往返一次克服摩擦力做的功W＝μmg×2L＝0.8mg，C错误；第一次经过圆弧轨道上N点时，mgR＝mv，FN1－mg＝，第二次经过N点时，mgR－μmg×2L＝mv，FN2－mg＝，整理得＝，D正确．10.【答案】AD【解析】根据牛顿第二定律得，物体在第1s内的加速度a1＝＝2m/s2，在第2s内的加速度a2＝＝m/s2＝1m/s2；第1s末的速度v1＝a1t＝2m/s，第2s末的速度v2＝v1＋a2t＝3m/s；0～2s内外力做的功W＝mv＝J，功率P＝＝W，故A正确；第2s内外力所做的功W2＝mv－mv＝(×1×32－×1×22)J＝J，故B错误；第1s末的瞬时功率P1＝F1v1＝4W，第2s末的瞬时功率P2＝F2v2＝3W，故C错误；第1s内动能的增加量ΔEk1＝mv＝2J，第2s内动能的增加量ΔEk2＝W2＝J，则＝，故D正确.11.【答案】(1)匀速直线(2)0.11150.1105(3)0.015【解析】(1)取下细绳与托盘后，当摩擦力恰好被平衡时，小车与纸带所受合力为零，获得初速度后应做匀速直线运动．(2)由题图可知＝55.75cm，再结合＝可得打下计数点F时的瞬时速度vF＝＝1.051m/s，故W＝F·＝0.1115J，ΔEk＝Mv≈0.1105J.(3)根据牛顿第二定律有：对小车F＝Ma，得a＝1.0m/s2；对托盘及砝码(m＋m0)g－F＝(m＋m0)a，故有m＝－m0＝kg－7.7×10－3kg≈0.015kg.12.【答案】(1)0.02(2)9m/s67.5m【解析】(1)根据题意得：满载时的最大速度vm＝18km/h＝5m/s，根据P＝Fvm得：Ff＝F＝＝36N电动车匀速运动时，F＝f＝k(m＋M)g解得：k＝0.02(2)根据题意可知，此次运动电动车的阻力为Ff′＝k(m＋M′)g＝20N,当F＝Ff′时，速度最大，则有：vmax＝＝＝9m/s从静止到最大速度的过程中，根据动能定理得：Pt－Ff′x＝(m＋M′)v解得：x＝67.5