粵教版必修二 第四章 習(xí)題課1　動(dòng)能定理的應(yīng)用 課時(shí)作業(yè).docVIP

課時(shí)作業(yè)一、選擇題(17為單項(xiàng)選擇題，89為多項(xiàng)選擇題)1在離地面高為h處豎直上拋一質(zhì)量為m的物塊，拋出時(shí)的速度為v0，當(dāng)它落到地面時(shí)速度為v，用g表示重力加速度，則在此過(guò)程中物塊克服空氣阻力所做的功等于()amghmv2mvb.mv2mvmghcmghmvmv2dmghmv2mv答案c解析選取物塊從剛拋出到正好落地時(shí)的過(guò)程，由動(dòng)能定理可得：mghwf克mv2mv解得：wf克mghmvmv2.2如圖1所示，ab為圓弧軌道，bc為水平直軌道，圓弧的半徑為r，bc的長(zhǎng)度也是r，一質(zhì)量為m的物體，與兩個(gè)軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為，當(dāng)它由軌道頂端a從靜止開(kāi)始下落，恰好運(yùn)動(dòng)到c處停止，那么物體在ab段克服摩擦力所做的功為()圖1a.mgr b.mgrcmgr d(1)mgr答案d解析設(shè)物體在ab段克服摩擦力所做的功為wab，物體從a運(yùn)動(dòng)到c的全過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理，有mgrwabmgr0.所以有wabmgrmgr(1)mgr.3.一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于o點(diǎn)，小球在水平拉力f作用下，從平衡位置p點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到q點(diǎn)，如圖2所示，則拉力f所做的功為()圖2amglcos bmgl(1cos )cflcos dflsin 答案b解析小球緩慢移動(dòng)，時(shí)時(shí)都處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，fmgtan ，隨著的增大，f也在增大，是一個(gè)變化的力，不能直接用功的公式求它所做的功，所以這道題要考慮用動(dòng)能定理求解由于物體緩慢移動(dòng)，動(dòng)能保持不變，由動(dòng)能定理得：mgl(1cos )w0，所以wmgl(1cos )4質(zhì)量為m的物體以初速度v0沿水平面向左開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，起始點(diǎn)a與一輕彈簧最右端o相距s，如圖3所示已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體與彈簧相碰后，彈簧的最大壓縮量為x，則從開(kāi)始碰撞到彈簧被壓縮至最短，物體克服彈簧彈力所做的功為(不計(jì)空氣阻力)()圖3a.mvmg(sx) b.mvmgxcmgs dmgx答案a解析設(shè)物體克服彈簧彈力所做的功為w，則物體向左壓縮彈簧過(guò)程中，彈簧彈力對(duì)物體做功為w，摩擦力對(duì)物體做功為mg(sx)，根據(jù)動(dòng)能定理有wmg(sx)0mv，所以wmvmg(sx)5.質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖4所示，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受到空氣阻力的作用設(shè)某一時(shí)刻小球通過(guò)軌道的最低點(diǎn)，此時(shí)繩子的張力為7mg，在此后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周恰好能通過(guò)最高點(diǎn)，則在此過(guò)程中小球克服空氣阻力所做的功是()圖4a.mgr b.mgrc.mgr dmgr答案c解析小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，設(shè)繩的張力為t，則tmgm，6mgm小球恰好過(guò)最高點(diǎn)，繩子拉力為零，這時(shí)mgm小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得mg2rwfmvmv由式聯(lián)立解得wfmgr，選c.6.如圖5所示，假設(shè)在某次比賽中運(yùn)動(dòng)員從10 m高處的跳臺(tái)跳下，設(shè)水的平均阻力約為其體重的3倍，在粗略估算中，把運(yùn)動(dòng)員當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理，為了保證運(yùn)動(dòng)員的人身安全，池水深度至少為(不計(jì)空氣阻力)()圖5a5 m b3 mc7 m d1 m答案a解析設(shè)水深為h，對(duì)運(yùn)動(dòng)全程運(yùn)用動(dòng)能定理可得：mg(hh)fh0，mg(hh)3mgh.所以h5 m.7如圖6所示，小球以初速度v0從a點(diǎn)沿粗糙的軌道運(yùn)動(dòng)到高為h的b點(diǎn)后自動(dòng)返回，其返回途中仍經(jīng)過(guò)a點(diǎn)，則經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的速度大小為()圖6a. b.c. d.答案b解析從a到b運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力和摩擦力都做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理可得mghwfmv，從b到a過(guò)程中，重力做正功，摩擦力做負(fù)功(因?yàn)槭茄卦贩祷?，所以?xún)煞N情況摩擦力做功大小相等)，根據(jù)動(dòng)能定理可得mghwfmv2，兩式聯(lián)立得再次經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的速度為，故b正確8.在平直公路上，汽車(chē)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到vmax后，立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)直至靜止，vt圖象如圖7所示，設(shè)汽車(chē)的牽引力為f，受到的摩擦力為f，全程中牽引力做功為w1，克服摩擦力做功為w2，則()圖7aff13 bw1w211cff41 dw1w213答案bc解析對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，由動(dòng)能定理得：w1w2ek0，所以w1w2，選項(xiàng)b正確，選項(xiàng)d錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理得fs1fs20，由圖象知s1s214，所以ff41，選項(xiàng)a錯(cuò)誤，選項(xiàng)c正確9.如圖8所示，一個(gè)小環(huán)沿豎直放置的光滑圓環(huán)形軌道做圓周運(yùn)動(dòng)小環(huán)從最高點(diǎn)a滑到最低點(diǎn)b的過(guò)程中，線速度大小的平方v2隨下落高度h的變化圖象可能是圖中的()圖8答案ab解析對(duì)小環(huán)由動(dòng)能定理得mghmv2mv，則v22ghv.當(dāng)v00時(shí)，b正確當(dāng)v00時(shí)，a正確二、非選擇題10如圖9所示，光滑水平面ab與一半圓形軌道在b點(diǎn)相連，軌道位于豎直面內(nèi)，其半徑為r，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊靜止在水平面上，現(xiàn)向左推物塊使其壓緊彈簧，然后放手，物塊在彈力作用下獲得一速度，當(dāng)它經(jīng)b點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道瞬間，對(duì)軌道的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)c點(diǎn)，重力加速度為g.求：圖9(1)彈簧彈力對(duì)物塊做的功；(2)物塊從b到c克服阻力所做的功；(3)物塊離開(kāi)c點(diǎn)后，再落回到水平面上時(shí)的動(dòng)能答案(1)3mgr(2)mgr(3)mgr解析(1)由動(dòng)能定理得wmv在b點(diǎn)由牛頓第二定律得7mgmgm解得w3mgr(2)物塊從b到c由動(dòng)能定理得mvmv2mgrw物塊在c點(diǎn)時(shí)mgm解得wmgr，即物塊從b到c克服阻力做功為mgr.(3)物塊從c點(diǎn)平拋到水平面的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得2mgrekmv，解得ekmgr.11.如圖10所示，繃緊的傳送帶在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，始終保持v02 m/s的速度勻速運(yùn)行，傳送帶與水平地面的夾角30，現(xiàn)把一質(zhì)量m10 kg的工件輕輕地放在傳送帶底端，由傳送帶傳送至h2 m的高處已知工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，g取10 m/s2.圖10(1)通過(guò)計(jì)算分析工件在傳送帶上做怎樣的運(yùn)動(dòng)？(2)工件從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)至h2 m高處的過(guò)程中摩擦力對(duì)工件做了多少功？答案(1)工件先以2.5 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)0.8 m與傳送帶達(dá)到共同速度2 m/s后做勻速直線運(yùn)動(dòng)(2)220 j解析(1)工件剛放上傳送帶時(shí)受滑動(dòng)摩擦力：fmgcos ，工件開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律：fmgsin ma可得：agsin g(cos sin )10 m/s22.5 m/s2.設(shè)工件經(jīng)過(guò)位移s與傳送帶達(dá)到共同速度，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得：s m0.8 m4 m故工件先以2.5 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)0.8 m與傳送帶達(dá)到共同速度2 m/s后做勻速直線運(yùn)動(dòng)(2)在工件從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)至h2 m高處的過(guò)程中，設(shè)摩擦力對(duì)工件做功為wf，由動(dòng)能定理得wfmghmv，可得：wfmghmv10102 j1022 j220 j.12如圖11所示，光滑斜面ab的傾角53，bc為水平面，bc長(zhǎng)度lbc1.1 m，cd為光滑的圓弧，半徑r0.6 m一個(gè)質(zhì)量m2 kg的物體，從斜面上a點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，物體與水平面bc間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，軌道在b、c兩點(diǎn)光滑連接當(dāng)物體到達(dá)d點(diǎn)時(shí)，繼續(xù)豎直向上運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)距離d點(diǎn)的高度h0.2 msin 530.8，cos 530.6.g取10 m/s2.求：圖11(1)物體運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)的速度大小vc；(2)a點(diǎn)距離水平面的高度h；(3)物體最終停止的位置到c點(diǎn)的距離s.答案(1)4 m/s(2)1.02 m(3)0.4 m解析(1)物體由c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，根