2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)作業(yè)19 動(dòng)能定理（含解析）新人教版

課后限時(shí)作業(yè)19動(dòng)能定理時(shí)間：45分鐘1(多選)質(zhì)量不等，但有相同動(dòng)能的兩個(gè)物體，在動(dòng)摩擦因數(shù)相同的水平地面上滑行，直至停止，則(BD)A質(zhì)量大的物體滑行的距離大B質(zhì)量小的物體滑行的距離大C它們滑行的距離一樣大D它們克服摩擦力所做的功一樣多解析：由動(dòng)能定理得mgsEk，所以s，知質(zhì)量小的物體滑行距離大，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B正確；克服摩擦力做功WfEk相同，選項(xiàng)D正確2.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊與水平轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物塊與轉(zhuǎn)軸相距R，物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)轉(zhuǎn)速增至某一值時(shí)，物塊即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng)，此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)已開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在這一過程中，摩擦力對(duì)物塊做的功是(假設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(D)A0 B2mgRC2mgR D.解析：物塊即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng)但還未滑動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊的最大靜摩擦力恰好提供向心力，設(shè)此時(shí)物塊做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為v，則有mg.在物塊由靜止到獲得速度v的過程中，物塊受到的重力和支持力不做功，只有摩擦力對(duì)物塊做功，由動(dòng)能定理得Wmv20.聯(lián)立解得WmgR.故選項(xiàng)D正確3如圖所示，質(zhì)量為0.1 kg的小物塊在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飛離桌面，最終落在水平地面上，已知物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，桌面高0.45 m，若不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，則(D)A小物塊的初速度是5 m/sB小物塊的水平射程為1.2 mC小物塊在桌面上克服摩擦力做8 J的功D小物塊落地時(shí)的動(dòng)能為0.9 J解析：小物塊在桌面上克服摩擦力做功WfmgL2 J，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在水平桌面上滑行時(shí)，由動(dòng)能定理得Wfmv2mv，解得v07 m/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小物塊飛離桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，有xvt、hgt2，解得x0.9 m，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；設(shè)小物塊落地時(shí)動(dòng)能為Ek，由動(dòng)能定理得mghEkmv2，解得Ek0.9 J，選項(xiàng)D正確4有兩個(gè)物體a和b，其質(zhì)量分別為ma和mb，且ma>mb，它們的初動(dòng)能相同，若a和b分別受到不變的阻力Fa和Fb的作用，經(jīng)過相同的時(shí)間停下來，它們的位移分別為sa和sb，則(C)AFa<Fb，sa>sb BFa>Fb，sa>sbCFa>Fb，sa<sb DFa<Fb，sa<sb解析：設(shè)物體的初速度為v，初動(dòng)能為Ek，所受的阻力為F，通過的位移為s，物體的速度與動(dòng)能的關(guān)系為Ekmv2，得v ，由st得，s t，由題意可知物體a、b運(yùn)動(dòng)時(shí)間和初動(dòng)能相同，則質(zhì)量越大，位移越小，因ma>mb，所以sa<sb；由動(dòng)能定理得，F(xiàn)s0Ek，因初動(dòng)能相同，F(xiàn)與s成反比，則Fa>Fb，故選項(xiàng)C正確5如圖所示，小物塊與水平軌道、傾斜軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，小物塊從傾角為1的軌道上高度為h的A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)速度為v1.現(xiàn)將傾斜軌道的傾角調(diào)至為2，仍將物塊從軌道上高度為h的A點(diǎn)靜止釋放，運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)速度為v2.已知2<1，不計(jì)物塊在軌道接觸處的機(jī)械能損失則(C)Av1<v2Bv1>v2Cv1v2D由于不知道1、2的具體數(shù)值，v1、v2關(guān)系無法判定解析：物體運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力做負(fù)功，重力做正功，由動(dòng)能定理可得mghmgcos·mgxBDmv2，即mghmg·mgxBDmv2，因?yàn)閤CD，所以mghmgxBCmv2，故到達(dá)B點(diǎn)的速度與傾斜軌道的傾角無關(guān)，所以v1v2，故選項(xiàng)C正確6質(zhì)量m10 kg的物體只在變力F作用下沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)隨坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖所示若物體從坐標(biāo)原點(diǎn)處由靜止出發(fā)，則物體運(yùn)動(dòng)到x16 m處時(shí)的速度大小為(C)A3 m/s B4 m/sC2 m/s D. m/s解析：F­x圖線與x軸圍成的面積表示力F所做的功，則這段過程中，外力做功為W×(48)×10 J×4×10 J40 J，根據(jù)動(dòng)能定理得Wmv2，解得v m/s2 m/s，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤7(多選)如圖所示，在水平地面上O點(diǎn)正上方的A、B兩點(diǎn)同時(shí)水平拋出兩個(gè)相同小球，它們最后都落到地面上的C點(diǎn)，則兩球(AC)A不可能同時(shí)落地B落在C點(diǎn)的速度方向可能相同C落在C點(diǎn)的速度大小可能相同D落在C點(diǎn)的重力的瞬時(shí)功率可能相同解析：小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由hgt2可知高度不同，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同，故A正確；平拋運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線，速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向，分別從A、B兩點(diǎn)拋出的小球軌跡不同，在C點(diǎn)的切線方向也不同，所以落地時(shí)方向不可能相同，故B錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理得mghmv2mv，落地速度為v，則知落在C點(diǎn)的速度大小可能相同，故C正確；落在C點(diǎn)時(shí)重力的功率Pmgvymg，由于是兩個(gè)相同的小球，而下落的高度不同，所以重力的功率不相同，故D錯(cuò)誤8. (多選)如圖所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，下端系一物體物體在A處時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)現(xiàn)用手托住物體使它從A處緩慢下降，到達(dá)B處時(shí)，手和物體自然分開，此過程中，物體克服手的支持力所做的功為W.不考慮空氣阻力已知彈簧形變量為x時(shí)，彈簧獲得的彈性勢(shì)能為k(x)2，k為彈簧的勁度系數(shù)關(guān)于此過程，下列說法正確的是(BD)A物體重力勢(shì)能減少量一定小于WB彈簧彈性勢(shì)能增加量一定等于WC物體與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加量為WD若將物體從A處由靜止釋放，則物體到達(dá)B處時(shí)的動(dòng)能為W解析：物體在向下運(yùn)動(dòng)的過程中，要克服彈簧彈力做功W彈力，根據(jù)動(dòng)能定理知mghWW彈力0，故物體重力勢(shì)能減少量一定大于W，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；到達(dá)B處時(shí)，由平衡條件知khmg，即mghWkh2mgh，彈簧彈性勢(shì)能增加量一定等于W，選項(xiàng)B正確；物體克服手的支持力所做的功為W，機(jī)械能減少W，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體從靜止下落到B處過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有mghkh2Ek，而kh2mgh，可知EkmghW，故選項(xiàng)D正確9如圖所示，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從高H12 m處的A點(diǎn)由靜止沿光滑的軌道AB滑下，進(jìn)入半徑為r4 m的豎直圓環(huán)，圓環(huán)內(nèi)軌道與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，當(dāng)滑塊到達(dá)圓環(huán)頂點(diǎn)C時(shí)，滑塊對(duì)軌道的壓力恰好為零，滑塊繼續(xù)沿CFB滑下，進(jìn)入光滑軌道BD，且到達(dá)高度為h的D點(diǎn)時(shí)速度為零，則h的值可能為(重力加速度大小g取10 m/s2)(B)A8 m B9 mC10 m D11 m解析：滑塊到達(dá)圓環(huán)頂點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道壓力為零，由牛頓第二定律得mgm，得速度vC，設(shè)滑塊在BEC段上克服摩擦力做的功為W1，由動(dòng)能定理得mg(H2r)W1mv，則W1mg(H2r)mvmg，滑塊在CFB段克服摩擦力做的功W2滿足0<W2<W1，從C到D，由動(dòng)能定理得mg(h2r)W2mv，代入得8 m<h<10 m，選項(xiàng)B正確10(多選)質(zhì)量為1 kg的物體在水平粗糙的地面上受到一水平外力F作用運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示，外力F和物體克服摩擦力f做的功W與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g為10 m/s2.下列分析正確的是(ACD)A物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2B物體運(yùn)動(dòng)位移為13 mC前3 m運(yùn)動(dòng)過程中物體的加速度為3 m/s2Dx9 m時(shí)，物體速度為3 m/s解析：由Wffx對(duì)應(yīng)圖乙中的b可知，物體與地面之間的滑動(dòng)摩擦力f2 N，由fmg可得0.2，選項(xiàng)A正確；由WFFx對(duì)應(yīng)圖乙a可知，前3 m內(nèi)，拉力F15 N,39 m內(nèi)拉力F22 N，物體在前3 m內(nèi)的加速度a13 m/s2，選項(xiàng)C正確；由動(dòng)能定理得WFfxmv2可得x9 m時(shí)，物體的速度為v3 m/s，選項(xiàng)D正確；設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的最大位移為xm，由動(dòng)能定理得WFfxm0，即物體的最大位移xm13.5 m，選項(xiàng)B錯(cuò)誤11如圖所示，兩個(gè)半圓柱A、B緊靠著靜置于水平地面上，其上有一光滑圓柱C，三者半徑均為R.C的質(zhì)量為m，A、B的質(zhì)量都為，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為.現(xiàn)用水平向右的力拉A，使A緩慢移動(dòng)，直至C恰好降到地面整個(gè)過程中B保持靜止設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g.求：(1)未拉A時(shí)，C受到B作用力的大小F；(2)動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值min；(3)A移動(dòng)的整個(gè)過程中，拉力做的功W.解析：(1)C受力平衡2Fcos30°mg解得Fmg.(2)C恰好降到地面時(shí)，B受C壓力的水平分力最大FxmaxmgB受地面的摩擦力fmg根據(jù)題意fminFxmax解得min.(3)C下降的高度h(1)R，A的位移x2(1)R，摩擦力做功的大小Wffx2(1)mgR根據(jù)動(dòng)能定理WWfmgh00解得W(21)(1)mgR.答案：(1)mg(2)(3)(21)(1)mgR12游樂場(chǎng)有一種滑雪游戲，其理想簡(jiǎn)化圖如圖甲所示，滑道由傾角為30°的斜坡和水平滑道組成小孩在距地面高h(yuǎn)10 m處由靜止開始沿斜坡滑下，到達(dá)底端時(shí)恰好滑上水平滑道上放置的長(zhǎng)為l3 m木板(忽略木板厚度)，此后小孩和木板運(yùn)動(dòng)的v­t圖象如圖乙所示已知斜坡滑道與水平滑道平滑連接，速度由斜坡方向轉(zhuǎn)為水平方向時(shí)大小不變，不計(jì)小孩在運(yùn)動(dòng)過程中受到的空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)小孩與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)小孩脫離木板時(shí)的速度大小解析：(1)對(duì)小孩在斜面上的運(yùn)動(dòng)過程，由題圖乙可知，小孩滑到斜面底端時(shí)的速度v10 m/s.由動(dòng)能定理可得mghmgcos·mv2解得.(2)由圖乙知小孩在t0.5 s時(shí)滑離木板，木板在00.5 s內(nèi)的位移x木1.5 m又x木lx人設(shè)小孩滑離木板的速度為v人，由平均速度公式x人(vv人)t可得：v人8 m/s.答案：(1)(2)8 m/s8