高中物理机构讲义 必修2 第八章 机械能守恒定律 第3节同步练习

机械能守恒定律同步练习动能定理的简单应用同步练习（答题时间：30分钟）1.两个物体A、B的质量之比为mA∶mB＝2∶1，二者初动能相同，它们和水平桌面间的动摩擦因数相同，则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为（）A.xA∶xB＝2∶1 B.xA∶xB＝1∶2C.xA∶xB＝4∶1 D.xA∶xB＝1∶42.如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点的高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是（）A.运动员踢球时对足球做功mv2B.足球上升过程重力做功mghC.运动员踢球时对足球做功mv2＋mghD.足球上升过程克服重力做功mv2＋mgh3.质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P和汽车受到的阻力Ff均恒定不变，在时间t内，汽车的速度由v0增大到最大速度vm，汽车前进的距离为s，则此段时间内发动机所做的功W可表示为（）A.W＝PtB.W＝FfsC.W＝mvm2＋mv02＋FfsD.W＝mvm2＋Ffs4.木块在水平恒力F的作用下，沿水平路面由静止出发前进了l，随即撤去此恒力，木块沿原方向又前进了2l才停下来，设木块运动全过程中地面情况相同，则摩擦力的大小Ff和木块所获得的最大动能Ek分别为（）A.Ff＝Ek＝ B.Ff＝Ek＝FlC.Ff＝Ek＝ D.Ff＝FEk＝5.如图所示，竖直平面内的一半径R＝0.5m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，质量m＝0.1kg的小球（可看作质点）从B点正上方H＝0.75m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出，不计空气阻力，（取g＝10m/s2）求：（1）小球经过B点时的动能；（2）小球经过最低点C时的速度大小vC；（3）小球经过最低点C时对轨道的压力大小。6.如图所示，质量m＝10kg的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.4，g取10m/s2，今用F＝50N的水平恒力作用于物体上，使物体由静止开始做匀加速直线运动，经时间t＝8s后，撤去F，求：（1）力F所做的功；（2）8s末物体的动能；（3）物体从开始运动直到最终静止的过程中克服摩擦力所做的功。

动能定理的简单应用同步练习参考答案1.答案：B解析：物体滑行过程中只有摩擦力做功，根据动能定理，对A：－μmAgxA＝0－Ek；对B：－μmBgxB＝0－Ek。故＝＝，B对。2.答案：C解析：足球上升过程中足球重力做负功，WG＝－mgh，B、D错误；从运动员踢球至上升至最高点的过程中，W－mgh＝mv2，故运动员踢球时对足球做的功W＝mv2＋mgh，C项正确。3.答案：A解析：由题意知，发动机功率不变，故t时间内发动机做功W＝Pt，所以A正确；车做加速运动，故牵引力大于阻力Ff，故B错误；根据动能定理W－Ffs＝mvm2－mv02，得W＝mvm2－mv02＋Ffs，所以C、D错误。4.答案：C解析：全过程：Fl－Ff·3l＝0得：Ff＝；加速过程：Fl－Ffl＝Ekm－0，得Ekm＝Fl，C正确。5.答案：（1）0.75J（2）5m/s（3）6N解析：（1）小球从A点到B点，根据动能定理有：mgH＝Ek代入数据得：Ek＝0.75J。（2）小球从A点到C点，由动能定理有：mg（H＋R）＝mvC2代入数据得vC＝5m/s。（3）小球在C点，受到的支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律有：FN－mg＝，代入数据解得FN＝6N由牛顿第三定律有：小球对轨道的压力FN′＝6N。6.答案：（1）1600J（2）320J（3）1600J解析：（1）在运动过程中，物体所受到的滑动摩擦力为Ff＝μmg＝0.4×10×10N＝40N，由牛顿第二定律可得物体加速运动的加速度a＝＝m/s2＝1m/s2，由运动学公式可得在8s内物体的位移为l＝at2＝×1×82m＝32m，所以力F做的功为WF＝Fl＝50×32J＝1600J。（2）设在8s末物体的动能为Ek，由动能定理可得Fl－Ffl＝mv2－0＝Ek，所以Ek＝（1600－40×32）J＝320J。（3）对整个过程利用动能定理有，WF＋Wf＝0－0，所以Wf＝－1600J，即物体从开始运动到最终静止的过程中克服摩擦力所做的功为1600J。

利用动能定理求变力做功同步练习（答题时间：30分钟）1.某运动员臂长为L，将质量为m的铅球推出，铅球出手的速度大小为v0、方向与水平方向成30°角，则该运动员对铅球所做的功是（）A.mB.mgL＋mvC.mvD.mgL＋mv2.（多选）如图所示，光滑水平地面上固定一带滑轮的竖直杆，用轻绳系着小滑块绕过滑轮，用恒力F1水平向左拉滑块的同时，用恒力F2拉绳，使滑块从A点起由静止开始向右运动，B和C是A点右方的两点，且AB＝BC，则以下说法正确的是（）A.从A点至B点F2做的功大于从B点至C点F2做的功B.从A点至B点F2做的功小于从B点至C点F2做的功C.从A点至C点F2做的功可能等于滑块克服F1做的功D.从A点至C点F2做的功一定大于滑块克服F1做的功3.如图所示，半径为R的光滑半球固定在水平面上，现用一个方向与球面始终相切的拉力F把质量为m的小物体（可看做质点）沿球面从A点缓慢地移动到最高点B，在此过程中，拉力做的功为（）A.πFRB.πmgRC.mgRD.mgR4.一个人站在距地面20m的高处，将质量为0.2kg的石块以v0＝12m/s的速度斜向上抛出，石块的初速度方向与水平方向之间的夹角为30°，g取10m/s2，求：（1）人抛石块过程中对石块做了多少功？（2）若不计空气阻力，石块落地时的速度大小是多少？（3）若落地时的速度大小为22m/s，石块在空中运动过程中克服阻力做了多少功？5.如图所示，物体沿一曲面从A点无初速下滑，当滑至曲面的最低点B时，下滑的竖直高度h＝5m，此时物体的速度v＝6m/s。若物体的质量m＝1kg，g＝10m/s2，求物体在下滑过程中克服阻力所做的功。

利用动能定理求变力做功同步练习参考答案1.【答案】A【解析】设运动员对铅球做的功为W，由动能定理W－mgLsin30°＝mv，所以W＝mgL＋mv。2.【答案】AC【解析】滑块受力如图所示，由于滑块被绕过光滑定滑轮的轻绳系着，拉力为恒力，所以拉力做的功等于细绳对滑块所做的功。根据功的定义式W＝F2Lcosθ，θ增大，F2不变，在相同位移L上拉力F2做的功减小，所以从A点至B点F2做的功大于从B点至C点F2做的功，故A正确，B错误；滑块从A到C过程，可能先加速后减速，滑块在A点与C点速率可能相等，根据动能定理知，滑块从A运动到C过程中动能的变化量为零，总功为零，则从A点至C点F2做的功可能等于滑块克服F1做的功，故C正确；滑块从A到C过程，可能一直加速，滑块在C点的速率大于在A点的速率，根据动能定理得知，滑块从A运动到C过程中动能的变化量大于零，总功大于零，则从A点至C点F2做的功可能大于滑块克服F1做的功，故D错误。3.【答案】D【解析】小物体在缓慢（匀速）运动过程中，只有重力和拉力F做功，根据动能定理：WF－mgR＝ΔEk＝0，则拉力做功WF＝mgR，D正确。4.【答案】（1）14.4J（2）23.32m/s（3）6J【解析】（1）根据动能定理知，W＝mv＝14.4J（2）不计空气阻力，根据动能定理得mg