高三物理總復(fù)習(xí) 5-2動能 動能定理同步練習(xí) 新人教版

1、5-2動能動能定理 一、選擇題1(2011·西安八校模擬)在粗糙的水平地面上運(yùn)動的物體，從a點(diǎn)開始受到一個水平恒力F的作用沿直線運(yùn)動到b點(diǎn)已知物體在b點(diǎn)的速度與在a點(diǎn)的速度大小相等，則從a到b()A物體一定做勻速運(yùn)動BF方向始終與摩擦力方向相反CF與摩擦力對物體的總功一定為零Db點(diǎn)與a點(diǎn)一定不為同一位置答案CD解析從題干描述的情景可知物體從a點(diǎn)開始以a1的加速度做減速運(yùn)動，當(dāng)速度減為零時，物體開始以a2的加速度做反向加速運(yùn)動，經(jīng)過a點(diǎn)后再經(jīng)過b點(diǎn)，A、B均錯，D對由動能定理可知合外力做功為零，C對2(2011·沈陽六校模擬)如圖所示，在光滑斜面上的A點(diǎn)先后水平拋出和靜止釋放

2、兩個質(zhì)量相等的小球1和2，不計空氣阻力，最終兩小球在斜面上的B點(diǎn)相遇，在這個過程中()A球1的重力做功大于球2的重力做功B球1的機(jī)械能變化大于球2的機(jī)械能變化C球1到達(dá)B點(diǎn)的動能大于球2的動能D兩球到達(dá)B點(diǎn)時，在豎直方向的分速度相等答案C解析重力做功只與初、末位置的高度差有關(guān)，與物體經(jīng)過的路徑無關(guān)，所以重力對1、2兩球所做的功相等，選項(xiàng)A錯誤；1、2兩小球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，只有重力對其做功，所以它們的機(jī)械能均守恒，選項(xiàng)B錯誤；由動能定理可得，對球1有：mghEk1Ek0，對球2有：mghEk20，顯然Ek1>Ek2，選項(xiàng)C正確；由上面的分析可知，兩球到達(dá)B點(diǎn)時，球1的速度大于球2

3、的速度，且球1的速度方向與豎直方向的夾角小于球2速度方向與豎直方向的夾角，因此，球1在豎直方向上的速度大于球2在豎直方向上的速度，選項(xiàng)D錯誤3.如圖所示，一個質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平長直桿上，環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為.現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0，同時對環(huán)施加一個豎直向上的作用力F，并使F的大小隨環(huán)的速度的大小變化，兩者關(guān)系為Fkv，其中k為常數(shù)，則環(huán)在運(yùn)動過程中克服摩擦所做的功的大小不可能為()A. B0C. D.答案C解析若圓環(huán)最終靜止，則Wf0，Wf，A可能；若圓環(huán)剛開始運(yùn)動時，mgFkv0，圓環(huán)一直做勻速運(yùn)動，克服摩擦所做的功為零，B可能；若圓環(huán)最終做勻速運(yùn)動，mgFkv，v，則Wf

4、，化簡得Wf，D可能，C不可能4(2011·蘇錫常鎮(zhèn)四市模擬)一質(zhì)量為m的物體，從高為h處的A點(diǎn)由靜止開始沿圓弧軌道AB滑下，進(jìn)入水平軌道到C點(diǎn)停止已知軌道AB、BC均粗糙，要使物體沿原軌道恰好回到A點(diǎn)，下列幾種方式可行的是()A用平行于軌道的推力將物體緩慢地從C點(diǎn)推到A點(diǎn)，推力做功W2mghB用平行于軌道的推力將物體緩慢地從C點(diǎn)推到A點(diǎn)，推力做功W<2mghC在C點(diǎn)給物體一向左的初速度v，v2D在C點(diǎn)給物體一向左的初速度v，v>2答案BD解析物體從A滑到C，由動能定理得，克服摩擦力所做的功等于重力勢能的減少量，Wfmgh.返回時，推力做的功等于重力勢能的增加量和克服摩擦

5、力的功，即WmghWf1，在水平軌道上克服摩擦力的功和水平向右運(yùn)動時克服摩擦力的功相同圓弧軌道上沿半徑方向的合力提供圓周運(yùn)動所需的向心力，緩慢移動時支持力小于下滑時的支持力，故沿圓弧緩慢向上運(yùn)動克服摩擦力所做的功小于物體沿斜面滑下時克服摩擦力所做的功Wf1<Wf，所以W<2mgh，B正確；若給物體一個初速度，則沿圓弧同一位置上滑的速度一定大于下滑的速度，故上滑過程克服摩擦力所做的功大于下滑過程克服摩擦力所做的功，所以mv2mghWf2>2mgh，D正確5.如圖所示，光滑斜面的頂端固定一彈簧，一物體向右滑行，并沖上固定在地面上的斜面設(shè)物體在斜面最低點(diǎn)A的速度為v，壓縮彈簧至C點(diǎn)

6、時彈簧最短，C點(diǎn)距地面高度為h，則從A到C的過程中彈簧彈力做功是()Amghmv2 B.mv2mghCmgh D(mghmv2)答案A解析由A到C的過程運(yùn)用動能定理可得：mghW0mv2所以Wmghmv2，所以A正確6.如右圖所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩經(jīng)過光滑小孔牽引在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動，拉力為某個值F時，轉(zhuǎn)動半徑為R，當(dāng)拉力逐漸減小到時，物體仍做勻速圓周運(yùn)動，半徑為2R，則外力對物體所做的功大小是()A. B. C. D0答案A解析設(shè)當(dāng)繩的拉力為F時，小球做勻速圓周運(yùn)動時線速度為v1，則有Fm當(dāng)繩的拉力減為時，小球做勻速圓周運(yùn)動的線速度為v2，則有Fm在繩的拉力由F減為F的過程中，繩

7、的拉力所做的功為WmvmvFR所以，繩的拉力所做功的大小為FR.7(2011·南京三模)如圖所示，地面上A、B兩點(diǎn)間有一P點(diǎn)距A點(diǎn)較近，物體與地面間的動摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小，讓物體從A以初速度v0向右滑動經(jīng)過B為第一過程，然后，讓物體從B以初速度v0向左滑動經(jīng)過A為第二過程上述兩過程相比較，下列說法中一定正確的是()A物塊經(jīng)過P點(diǎn)的動能，前一過程較小B物塊滑到P點(diǎn)的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過程較少C物塊第一過程滑過B點(diǎn)的速度比第二過程滑過A點(diǎn)的速度大D物塊兩個過程滑行的時間相比較，前一過程較長答案D解析本題考查功能關(guān)系與運(yùn)動學(xué)的綜合第一過程經(jīng)過P點(diǎn)時設(shè)速度為vP1，A點(diǎn)到P點(diǎn)

8、摩擦力的平均值為AP，由動能定理可得：mvmvAPsAP，第二過程經(jīng)過P點(diǎn)時設(shè)速度為vP2，B點(diǎn)到P點(diǎn)摩擦力的平均值為BP，由動能定理可得mvmvBPsBP，由于AP>BP，sAP<sBP，所以兩次經(jīng)過P點(diǎn)時的速度大小及動能大小無法比較；由能量守恒與轉(zhuǎn)換關(guān)系可得由A點(diǎn)到P點(diǎn)以及由B點(diǎn)到P點(diǎn)，兩過程中損失的動能均轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由于兩次經(jīng)過P點(diǎn)的動能大小無法比較，所以兩過程損失的動能大小也無法比較，即產(chǎn)生內(nèi)能無法比較，A、B錯誤；由A點(diǎn)到B點(diǎn)以及由B點(diǎn)到A點(diǎn)，兩過程摩擦力做功相等，產(chǎn)生的內(nèi)能相等，損失的動能也相等，所以第一過程滑過B點(diǎn)的速度與第二過程滑過A點(diǎn)的速度等大，C錯誤；無論是由A

9、點(diǎn)到B點(diǎn)還是由B點(diǎn)到A點(diǎn)，位移等大，A點(diǎn)到B點(diǎn)做加速度越來越小的減速運(yùn)動，B點(diǎn)到A點(diǎn)做加速度越來越大的減速運(yùn)動，作出vt圖象包圍面積相等，易得第一過程時間較長，D正確8(2011·長沙模擬)一質(zhì)量為m的小球以初動能Ek0從地面豎直向上拋出，已知上升過程中受到阻力f作用，如圖所示，圖中兩條圖線分別表示小球在上升過程中動能、重力勢能中的某一個與其上升高度之間的關(guān)系(以地面為零勢能面，h0表示上升的最大高度，圖上坐標(biāo)數(shù)據(jù)中的k為常數(shù)且滿足0<k<1)，則由圖可知，下列結(jié)論正確的是()A、分別表示的是動能、重力勢能隨上升高度的圖象B上升過程中阻力大小恒定且fkmgC上升高度h時，

10、重力勢能和動能相等D當(dāng)小球落回到地面時動能為答案B解析根據(jù)動能定理有mghfhEkEk0，重力勢能為Epmgh，表示重力勢能隨上升高度變化的圖象，表示動能隨上升高度變化的圖象，故A錯；根據(jù)圖象有mgh0fh00Ek0，fh0Ek0，聯(lián)立得fkmg，B正確；若沒有阻力，則當(dāng)h時，重力勢能和動能才相等由于存在阻力，所以只有當(dāng)h>，重力勢能和動能才相等，C錯；當(dāng)小球落回地面時動能為Ek，整個過程運(yùn)用動能定理2fh0EkEk0，結(jié)合fh0Ek0，得EkEk0，D錯二、非選擇題9.如圖所示，物體以100J的初動能從斜面的底端向上運(yùn)動，當(dāng)它通過斜面上的M點(diǎn)時，其動能減少80J，機(jī)械能減少32J.如果

11、物體能從斜面上返回底端，則物體到達(dá)底端時的動能為_答案20J解析因物體從斜面底端到達(dá)M點(diǎn)的過程中機(jī)械能減少32J，即摩擦生熱32J，在斜面上物體受的各個力的大小不變，所以從M點(diǎn)到最高點(diǎn)，動能減少20J，摩擦生熱8J，所以上滑過程摩擦生熱40J，物體返回斜面底端時機(jī)械能損失也等于40J，此時動能應(yīng)為100J80J20J.10(2011·福州模擬)傾角為的光滑斜面上放有兩個質(zhì)量均為m的小球A和B，兩球之間用一根長為L的輕桿相連，下面的小球B離斜面底端的高度為h.兩球從靜止開始下滑，不計機(jī)械能損失，求：(1)兩球都進(jìn)入光滑水平面時兩小球運(yùn)動的速度大??；(2)此過程中桿對B球所做的功答案(1

12、)(2)mgLsin解析(1)由于不計機(jī)械能損失，因此兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒兩球在光滑水平面上運(yùn)動時的速度大小相等，設(shè)為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mghmg(hLsin)2×mv2解得：v(2)對B球，從開始下滑到兩球都進(jìn)入水平面這一過程應(yīng)用動能定理，可得：mghWFmv2解得WFmgLsin11(2011·義烏模擬)如圖所示，光滑圓弧斜槽固定在臺面上，一質(zhì)量為m的小滑塊，從斜槽上端比臺面高H處由靜止下滑，又滑到在臺面旁固定的木塊上，在木塊上表面滑過s后，停在木塊上，木塊長為L，質(zhì)量為M，求：(1)小滑塊滑到斜槽底端時的速度(2)小滑塊與木塊之間的動摩擦因數(shù)(3)若木塊不

13、固定，能沿光滑水平面運(yùn)動，欲使小滑塊在木塊上恰好滑到b端，且不掉下，小滑塊應(yīng)從距臺面多高處由靜止開始滑下答案(1)(2)(3)解析(1)設(shè)小滑塊由H高處滑到斜槽底端時的速度為v，由機(jī)械能守恒得mgHmv2由式可得：v(2)因木塊固定，小滑塊由靜止下滑至停在木塊上，根據(jù)動能定理得mgHmgs0由式可得：(3)設(shè)小滑塊由斜槽上h處靜止下滑，滑到底端時的速度由式規(guī)律可知：va當(dāng)小滑塊滑到b端時，它們有共同的速度v，由能量守恒定律可得：mgh mgL(mM)v2由于木塊做初速度為零的勻加速運(yùn)動，則：vt 小滑塊做勻減速運(yùn)動，vvagt由聯(lián)立解得：h12(2011·聊城模擬)雞蛋要不被摔壞，直

14、接撞擊地面的速度最大不能超過1.5m/s.現(xiàn)有一位學(xué)生設(shè)計了如圖所示的一個裝置來保護(hù)雞蛋，用A、B兩塊較粗糙的夾板夾住雞蛋，雞蛋夾放的位置離裝置下端的距離s0.45m，A、B夾板與雞蛋之間的摩擦力都為雞蛋重力的5倍，現(xiàn)將該裝置從距地面某一高度處自由下落，裝置碰地后速度為0，且保持豎直不反彈，不計裝置與地面作用時間(g 10m/s2)求：剛開始裝置的末端離地面的最大高度H.答案4.16m解析法一：分階段：設(shè)裝置落地瞬間速度為v1，雞蛋著地瞬間速度為v21.5m/s，則從裝置開始下落到著地過程，對雞蛋應(yīng)用動能定理有：mgHmv在裝置著地到雞蛋撞地過程，對雞蛋應(yīng)用動能定理有：mgs2Ffsmvmv其

15、中Ff5mg代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得：H4.16m.法二：全過程：從裝置開始下落到雞蛋撞地全過程，對雞蛋應(yīng)用動能定理有：mg(Hs)2Ffsmv0代入數(shù)據(jù)解得：H4.16m.13.(2012·高考預(yù)測)如圖所示，質(zhì)量為m1kg的滑塊，在水平力作用下靜止在傾角為30°的光滑斜面上，斜面的末端B與水平傳送帶相接(滑塊經(jīng)過此位置滑上傳送帶時無能量損失)，傳送帶的運(yùn)行速度為v03m/s，長為L1.4m；今將水平力撤去，當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時，恰好與傳送帶速度相同滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.25，g10m/s2求：(1)水平作用力F的大??；(2)滑塊下滑的高度；(3)若滑塊滑上傳送帶速度大于3m/s，滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產(chǎn)生的熱量答案(1)N(2)0.8m(3)0.5J解析(1)滑塊受到水平力F、重力mg和支持力FN作用處于平衡狀態(tài)，水平推力Fmgtan，F(xiàn)N(2)設(shè)滑塊從高為h處下滑，到達(dá)斜面底端速度為v，下滑過程機(jī)械能守恒：mghmv2得v若滑塊沖上傳送帶