高中物理 第3章 動能的變化與機械功 3_3 動能定理的應用學業(yè)分層測評 滬科版必修2

3.3 動能定理的應用(建議用時：45分鐘)學業(yè)達標1(多選)(2016駐馬店高一檢測)一物體在水平方向的兩個平衡力(均為恒力)作用下沿水平方向做勻速直線運動，若撤去一個水平力，則有()A物體的動能可能減少B物體的動能可能不變C物體的動能可能增加D余下的一個力一定對物體做正功【解析】設撤掉一個力后另一個力與原速度方向間的夾角為.當90180時，力對物體做負功，物體動能減小，A對，D錯；當090時，力對物體做正功，物體動能增加，C正確；無論多大，力都對物體做功，物體動能一定變化，B錯【答案】AC2(多選)對水平面上的物體施以水平恒力F，從靜止開始運動了位移l，撤去力F，這以后又經(jīng)過了位移l而停止下來，若物體的質(zhì)量為m，則()A它所受的阻力為FB它所受的阻力為C力F做功為零 D力F做功為Fl【解析】對物體運動的全過程應用動能定理，F(xiàn)lF阻2l00，所以F阻，B對，A錯；力F做的功WFl，D對，C錯故正確答案為BD.【答案】BD3質(zhì)量m2 kg的物體在水平面上滑行，其動能隨位移變化的規(guī)律如圖337所示，則物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為(g取10 m/s2)()圖337A0.4 B0.3C0.2 D0.1【解析】由動能定理fs0Ek0，解得f4 N，由fmg可得，0.2，故C正確【答案】C4(多選)如圖338所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下，從山坡(粗糙)底部A處由靜止開始運動至高為h的坡頂B，獲得速度為v，A、B之間的水平距離為x，重力加速度為g，下列說法正確的是()圖338A小車克服重力所做的功是mghB合外力對小車做的功是mv2C推力對小車做的功是mv2mghD阻力對小車做的功是mv2mghFx【解析】重力做功WGmgh，A對；推力做功WFFxmv2mghWf，C錯；根據(jù)動能定理WFWfWGmv2，即合外力做功mv2，B對；由上式得阻力做功Wfmv2WFWGmv2mghFx，D正確【答案】ABD5如圖339所示，質(zhì)量為m的物塊與轉臺之間能出現(xiàn)的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍它與轉軸OO相距R，物塊隨轉臺由靜止開始轉動，當轉速增加到一定值時，物塊即將在轉臺上滑動，在物塊由靜止到開始滑動前的這一過程中，轉臺對物塊做的功為() 【導學號：02690040】圖339A.kmgR B0C2kmgR D2kmgR【解析】物塊在開始滑動時的最大靜摩擦力是圓周運動的向心力，故kmgm，所以v2kRg.則由動能定理得Wmv20kmgR.故選A.【答案】A6如圖3310所示，ABCD是一個盆式容器，盆內(nèi)側壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，BC是水平的，其長度d0.5 m盆邊緣的高度為h0.3 m在A處放一個質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止下滑已知盆內(nèi)側壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數(shù)為0.10.小物塊在盆內(nèi)來回滑動，最后停下來，則停止地點到B的距離為()圖3310A0.50 m B0.25 mC0.10 m D0【解析】設物塊在BC上運動的路程為s，由動能定理知：mgsmgh，則s m3 m，因為d0.5 m，則6，故物塊停在B點，選項D正確【答案】D7(2016江門高一檢測)如圖3311所示，一彈簧與物塊相連，物塊的質(zhì)量為m，它與水平面間的動摩擦因數(shù)為.起初，用手按住物塊，物塊的速度為零，彈簧的伸長量為x，然后放手，當彈簧的長度回到原長時，物塊的速度為v.試用動能定理求此過程中彈力所做的功圖3311【解析】設W彈為彈力對物塊做的功，物塊克服摩擦力做的功為Wfmgx由動能定理得：W彈mgxmv20故W彈mgxmv2.【答案】mgxmv2能力提升8(多選)質(zhì)量為m的物體，在水平面上只受摩擦力作用并以初速度v0做勻減速直線運動，經(jīng)距離d以后，速度減為，則()A此平面動摩擦因數(shù)為B物體再前進便停止C摩擦力做功為mvD若使物體前進總距離為2d，其初速度至少為v0【解析】設動摩擦因數(shù)為，根據(jù)動能定理WEk，有Wfmgdm2mvmv，解得，選項A正確；設物體總共能滑行l(wèi)，則有：mgl0mv得ld，即再前進便停止，選項B錯；摩擦力做的功等于物體動能的變化，即Wfmv，C錯；若要使物體滑行2d，則物體初速度為v，根據(jù)動能定理有：mg(2d)0mv2，得vv0，選項D正確【答案】AD9如圖3312所示，OD是水平面，AB是斜面，初速為v0的物體從D點出發(fā)沿DBA滑動到頂點A時速度剛好為零如果斜面改為AC，讓該物體從D點出發(fā)沿DCA滑動到A點時速度剛好也為零，則第二次物體具有的初速度(已知物體與路面之間的動摩擦因數(shù)處處相同且不為零，斜面與平面為圓滑連接)()圖3312A大于v0 B等于v0C小于v0 D取決于斜面的傾角【解析】設ODs，OAh，斜面傾角為，物體從D點出發(fā)，沿DBA(或DCA)滑動到頂點A，過B點(或C點)時物體與斜面碰撞沒有機械能損失，由動能定理得mgsin mgcos mg(shcot )0mv即mgsmghmv得v0.由上式可知，物體的初速度跟斜面傾角無關，選B.【答案】B10(2016汕頭高一檢測)如圖3313所示，質(zhì)量m1 kg的小球(可看成質(zhì)點)，從距離一固定于水平面的半圓形槽上沿高H5 m處自由下落，接著沿半圓形槽壁運動，半圓槽半徑R0.5 m小球第一次到達槽最低點時速率為10 m/s，并繼續(xù)沿槽壁運動直到從槽左端邊緣飛出，如此反復幾次，設摩擦力大小恒定不變，小球與槽壁相碰時不損失能量，不計空氣阻力，求：(g取10 m/s2)圖3313(1)從開始直到小球停止運動過程中，克服摩擦力做的功；(2)小球第一次離槽上升距槽上沿的高度h.【解析】(1)從開始直到小球停止運動過程中，根據(jù)動能定理：mg(HR)Wf0，解得Wf55 J.(2)小球從開始直到第一次離槽上升距槽上沿的高度為h，根據(jù)動能定理：mg(Hh)Wf0.小球從開始直到第一次到達槽最低點，由動能定理：mg(HR)Wfmv2.聯(lián)立以上兩式得h4 m.【答案】(1)55 J(2)4 m11如圖3314甲所示，一質(zhì)量為m1 kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點，從t0時刻開始，物塊在受到按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運動，第3 s末物塊運動到B點時速度剛好為0，第5 s末物塊剛好回到A點，已知物塊與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)0.2，(g取10 m/s2)求： 【導學號：02690041】(1)AB間的距離；(2)水平力F在5 s時間內(nèi)對物塊所做的功甲乙圖3314【解析】(1)在35 s內(nèi)物塊在水平恒力F作用下由B點勻加速直線運動到A點，設加速度為a，AB間的距離為s，則Fmgmaa m/s22 m/s2sat24 m.(2)設整個過程中F做的功為WF，物塊回到A點時的速度為vA，由動能定理得：WF2mgsmvv2asWF2mgsmas24 J.【答案】(1)4 m(2)24 J