【精品练习题】52动能定理.doc

限时训练 限时45分钟，满分100分一、选择题(每小题6分，共60分)1物体在合外力作用下做直线运动的vt图象如图5211所示，下列表述正确的是A在01 s内，合外力做正功B在02 s内，合外力总是做正功C在12 s内，合外力做负功D在03 s内，合外力总是做正功 图5211答案AC2(2012·天津理综)如图5212甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等，则图5212A0t1时间内F的功率逐渐增大Bt2时刻物块A的加速度最大Ct2时刻后物块A做反向运动来源:Zxxk.ComDt3时刻物块A的动能最大解析根据图乙可知：在0t1时间内拉力F没有达到最大静摩擦力fm，物体处于静止状态，则拉力F的功率为零，选项A错误；对物块A由牛顿第二定律有Ffmma，由于t2时刻拉力F最大，则t2时刻物块加速度a最大，选项B正确；t2到t3这段时间内拉力F大于fm，所以物块做加速运动，t3时刻速度达到最大，选项C错误、D正确答案BD3如图5213所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参考系，A、B都向前移动一段距离在此过程中 图5213A外力F做的功等于A和B动能的增量BB对A的摩擦力所做的功，等于A的动能增量CA对B的摩擦力所做的功，等于B对A的摩擦力所做的功D外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和解析A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力，对A物体运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量，即B对；A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不等，C错；对B应用动能定理，WFWfEkB，即WFEkBWf就是外力F对B做的功，等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，D对；由前述讨论知B克服摩擦力所做的功与A的动能增量(等于B对A的摩擦力所做的功)不等，故A错答案BD4在地面上某处将一金属小球竖直向上抛出，上升一定高度后再落回原处，若不考虑空气阻力，则下列图象能正确反映小球的速度、加速度、位移和动能随时间变化关系的是(取向上为正方向)答案A5一人乘竖直电梯从1楼到12楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则下列说法正确的是A电梯对人做功情况是：加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B电梯对人做功情况是：加速和匀速时做正功，减速时做负功C电梯对人做的功等于人动能的增加量D电梯对人做的功和重力对人做的功的代数和等于人动能的增加量解析电梯向上加速、匀速、再减速运动的过程中，电梯对人的作用力始终向上，故电梯始终对人做正功，A、B均错误；由动能定理可知，电梯对人做的功和重力对人做的功的代数和等于人动能的增加量，故C错误，D正确答案D6如图5214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 图5214BA、B动能的增量相同CF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做的功不相等解析因F斜向下作用在物体A上，A、B受的摩擦力不相同，因此，摩擦力对A、B做的功不相等，A错误；但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错误来源:学&科&网答案B7(2014·湛江模拟)在新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为2v0，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为L，斜面倾角为，人的质量为m，滑沙板质量不计，重力加速度为g.则A若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为3v0B若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为v0C人沿沙坡下滑时所受阻力Ffmgsin D人在下滑过程中重力功率的最大值为2mgv0解析对人进行受力分析如图所示，根据匀变速直线运动的规律有：(2v0)202aL，vv2aL，可解得：v1v0，所以选项A错误、B正确；根据动能定理有：mgLsin fLm(2v0)2，可解得fmgsin ，选项C正确；重力功率的最大值为Pm2mgv0sin ，选项D错误答案BC8如图5215所示，AB为半径R0.50 m的四分之一圆弧轨道，B端距水平地面的高度h0.45 m一质量m1.0 kg的小滑块从圆弧轨道A端由静止释放，到达轨道B端的速度v2.0 m/s.忽略空气的阻力，取g10 m/s2，则下列说法正确的是A小滑块在圆弧轨道B端受到的支持力大小FN16 NB小滑块由A端到B端的过程中，克服摩擦力所做的功W3 JC小滑块的落地点与B点的水平距离x0.6 mD小滑块的落地点与B点的水平距离x0.3 m 图5215解析小滑块在B端时，根据牛顿第二定律有FNmgm，解得FN18 N，A错误；根据动能定理有mgRWmv2，解得来源:学.科.网WmgRmv23 J，B正确；小滑块从B点做平抛运动，水平方向上xvt，竖直方向上hgt2，解得xv·0.6 m，C正确、D错误答案BC9人通过滑轮将质量为m的物体，沿粗糙的斜面从静止开始匀加速地由底端拉到斜面顶端，物体上升的高度为h，到达斜面顶端时的速度为v，如图5216所示，则在此过程中A物体所受的合外力做的功为mghmv2 图5216B物体所受的合外力做的功为mv2C人对物体做的功为mghD人对物体做的功大于mgh解析物体沿斜面做匀加速运动，根据动能定理：W合WFWfmghmv2，其中Wf为物体克服摩擦力做的功人对物体做的功即是人对物体的拉力做的功，所以W人WFWfmghmv2，A、C错误，B、D正确答案BD10如图5217所示，图线表示作用在某物体上的合力随时间变化的关系，若物体开始时是静止的，那么A从t0开始，5 s内物体的动能变化量为零B在前5 s内只有第1 s末物体的动能最大C在前5 s内只有第5 s末物体的速率最大D前3 s内合外力对物体做的功为零 图5217解析由图象可知01 s的合外力的大小是15 s的合外力的大小的2倍，所以加速度大小的关系也是21，物体的运动状态可描述为01 s物体做匀加速运动到速度最大，3 s末减速到零，5 s末反向加速到最大，因此5 s内动能变化量不为零，故选项A错；第1 s末和第5 s末物体的动能和速率一样大，所以选项B、C都不对；3 s末减速到零，所以前3 s内合外力对物体做的功为零，所以正确选项为D.答案D二、计算题(共40分)11(20分)(2014·郑州预测)如图5218所示，摩托车做特技表演时，以v010.0 m/s的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出若摩托车冲向高台的过程以P4.0 kW的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t3.0 s，人和车的总质量m1.8×102 kg，台高h5.0 m，摩托车的落地点到高台的水平距离x10.0 m不计空气阻力，取g10 m/s2.求：图5218(1)摩托车从高台飞出到落地所用时间；(2)摩托车落地时速度的大小；(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功解析(1)摩托车在空中做平抛运动，设摩托车飞行时间为t1，则hgt，t11.0 s(2)摩托车到达高台顶端的速度vx m/s10.0 m/s，竖直速度为vygt110.0 m/s摩托车落地时的速度v10 m/s(3)摩托车冲上高台过程中，根据动能定理有PtWfmghmvmv解得WfPtmgh3.0×103 J所以，摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功为3.0×103 J.答案(1)1.0 s(2)10 m/s(3)3.0×103 J12(20分)如图5219所示，粗糙水平地面AB与半径R0.4 m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上质量m2 kg的小物块在9 N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动已知AB5 m，小物块与水平地面 图5219间的动摩擦因数为0.2.当小物块运动到B点时撤去力F.取重力加速度g10 m/s2.求：(1)小物块到达B点时速度的大小；(2)小物块运动到D点时，轨道对小物块作用力的大小；(3)小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离来源:Z#xx#k.Com解析(1)从A到B，根据动能定理有(Fmg)xABmv得vB 5 m/s(2)从B到D，根据动能定律有mg·2Rmvmv来源:Z_xx_k.Com得vD3 m/s在D点，根据牛顿运动定律有FNmg得FNmmg25 N(3)由D点到落点小物块做平抛运动，在竖直方向上有2Rgt2得t s0.4 s，水平地面上落点与B点之间的距离为xvDt3×0.4 m1.2 m.答案(1)5 m/s(2)25 N(3)1.2 m