【立體設(shè)計(jì)】2012高考物理第5章第2講動(dòng)能定理及其應(yīng)用課后限時(shí)作業(yè)新人教版

1、課后限時(shí)作業(yè) ( 十九 )( 時(shí)間： 45 分鐘滿分： 100 分 )一、選擇題 ( 每小題 5 分，共 45 分)1放在光滑水平面上的某物體，在水平恒力F 的作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在其速度由 0 增加到 v 和由 v 增加到 2v 的兩個(gè)階段中，F(xiàn) 對(duì)物體所做的功之比為()A11B12C131D12114W 1122232Wmv， W m(2 v) mv mv，則1.【解析】2222W2 3【答案】C2. 如圖所示，板長為 L，板的 B 端靜放著質(zhì)量為 m的小物體 P，物體與板的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，開始時(shí)板水平 . 若緩慢將板轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度 的過程中，物體與板保持相對(duì)靜止，則在此過程中（）A.

2、 摩擦力對(duì)P 做功 mgcos (1-cos )B. 摩擦力對(duì) P 做功 mgsin (1-cos )C. 摩擦力對(duì) P 不做功D. 板對(duì) P 做功 mgLsin 【解析】物體未相對(duì)板運(yùn)動(dòng)，故摩擦力不做功，C 正確；板對(duì)物體做功W=mgLsin, 故D正確 .【答案】 C、 D3一質(zhì)量為 1.0 kg的滑塊，以4 m/s的初速度在光滑水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起將一向右水平力作用于滑塊上，經(jīng)過一段時(shí)間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蛴?，大小?m/s，則在這段時(shí)間內(nèi)水平力所做的功為()A0 JB 8 JC16 JD32 JWE E 知， W0. 故選【解析】這段過程的初動(dòng)能和末動(dòng)能相等，根據(jù)動(dòng)能定理k

3、2k1A. 明確水平力即為合外力，且合外力的功與動(dòng)能的增量相等是解題的關(guān)鍵【答案】A4一人用力把質(zhì)量為1 kg 的物體由靜止提高1 m，使物體獲得2 m/s 的速度，則 ()A人對(duì)物體做的功為12 JB合外力對(duì)物體做的功為2 JC合外力對(duì)物體做的功為12 JD物體克服重力做功為10 J【答案】A、B、D5. 人通過滑輪將質(zhì)量為m 的物體，沿粗糙的斜面由靜止開始勻加速地由底端拉上斜面，物體上升的高度為h，到達(dá)斜面頂端的速度為v, 如圖所示 . 則在此過程中（）A. 物體所受的合外力做功為mgh+1 mv212B. 物體所受的合外力做功為mv22用心愛心 專心C. 人對(duì)物體做的功為mghD. 人對(duì)

4、物體做的功大于mgh【解析】物體沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理：W合 =WF-Wf -mgh= 12fmv, 其中 W為物2體克服摩擦力做的功. 人對(duì)物體做的功即是人對(duì)物體的拉力做的功，所以 W人12=W=W+mgh+mv ,A 、 C 錯(cuò)誤， B、 D正確 .Ff2【答案】 B、 D6 (2011屆·廣州測(cè)試 ) 質(zhì)量為 1 kg 的物體以某一初速度在水平地面上滑行，由于受到地面摩擦阻力作用，其動(dòng)能隨位移變化的圖線如圖所示，g 10 m/s 2，則物體在水平地面上()A所受合外力大小為 5 NB滑行的總時(shí)間為4 s1 m/s 2C滑行的加速度大小為D滑行的加速度大小為2.5 m/

5、s 2【解析】物體初動(dòng)能為50 J( 初速度為 10 m/s) ，在摩擦力作用下滑動(dòng)20 m動(dòng)能為零，根據(jù)動(dòng)能定理得所受合外力為2.5 N ， A 錯(cuò)；由牛頓第二定律知物體加速度大小為2.5m/s2， C 錯(cuò)， D對(duì)；時(shí)間 t 0v 4 s ， B 對(duì)a【答案】B、 D7如圖所示，AB為 1圓弧軌道，為水平直軌道，圓弧的半徑為，BC的長度也是4BCRA，一質(zhì)量為的物體，與兩個(gè)軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為，當(dāng)它由軌道頂端從靜止開始RmC處停止，那么物體在AB段克服摩擦力所做的功為 (下落，恰好運(yùn)動(dòng)到)A 1 mgRB.1 mgR22C mgRD (1 ) mgR【解析】物體從 A 運(yùn)動(dòng)到 B 所受的彈

6、力要發(fā)生變化，摩擦力大小也要發(fā)生變化，所以克服摩擦力所做的功不能直接由功的計(jì)算公式求得，而在BC段克服摩擦力所做的功可直接求得【答案】D8. 如圖所示，一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著豎立在地面上的鋼管往下滑，已知這名消防隊(duì)員的質(zhì)量為 60 kg，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時(shí)速度恰好為零，如果他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2 倍，下滑的總時(shí)間為3 s, 下滑的總距離為12 m,g 取 10 m/s 2, 那么該消防隊(duì)員（）用心愛心 專心A. 下滑過程中最大速度為8 m/sB. 勻加速與勻減速過程的時(shí)間之比為2 1C. 勻加速與勻減速過程中摩擦力做的功之比為1 14D

7、. 消防隊(duì)員勻加速過程是超重狀態(tài)，勻減速過程是失重狀態(tài)v【解析】利用平均速度公式得到h=12 m=t ，解得最大速度為v=8 m/s ， A 項(xiàng)正確；2v=a1t 1=a2t 2, 因做勻加速的加速度a1 是做勻減速的加速度a2 的 2 倍，所以勻加速時(shí)間與勻減速時(shí)間之比為12，位移之比為1 2， B 項(xiàng)錯(cuò)誤；勻加速向下消防隊(duì)員為失重狀態(tài)，勻減速向下消防隊(duì)員為超重狀態(tài)，D 項(xiàng)錯(cuò)誤；利用動(dòng)能定理，在勻加速階段，有12，解得 W=480 J，在勻減速下降過程中，有mgh-W =0-12，解得 W=6 720mgh-W =mvmv11122222J，兩者相比得到 C項(xiàng)正確 .【答案】 A、 C9如圖

8、所示，電梯質(zhì)量為M，地板上放置一質(zhì)量為m的物體，鋼索拉電梯由靜止開始向上加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上升高度為時(shí)，速度達(dá)到v，則 ()HA地板對(duì)物體的支持力做的功等于122mvB地板對(duì)物體的支持力做的功等于mgHC鋼索的拉力做的功等于122Mv MgH1D合力對(duì)電梯 M做的功等于22Mv【解析】對(duì)物體 m用動(dòng)能定理得22WN mgH 1 mv，故WN mgH 1 mv，選項(xiàng) A、 B 錯(cuò)122誤；鋼索拉力做的功 W ( M m) gH2( Mm) v ，故選項(xiàng) C 錯(cuò)誤由動(dòng)能定理可知，合力F 拉21對(duì)電梯 M做的功等于電梯動(dòng)能的變化22Mv，故選項(xiàng) D正確D【答案】二、非選擇題 ( 共 55 分 )10. （

9、 17 分）如圖所示，物體在離斜面底端5 m處由靜止開始下滑，然后滑上由小圓弧與斜面連接的水平面上，若物體與斜面及水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4 ，斜面傾角為 37°.求物體能在水平面上滑行多遠(yuǎn) .用心愛心 專心【解析】物體在斜面上受重力mg、支持力FN1 、滑動(dòng)摩擦力Ff 的作用，沿斜面加速下滑（因 =0.4 tan =0.75 ），直到靜止 .解法 1：對(duì)物體在斜面上和水平面上時(shí)受力分析如圖所示，知物體下滑階段 FN1 =mgcos37 °.故 Ff 1 = FN1 = mgcos37 °. 由動(dòng)能定理得mgsin37°· l 1- mgco

10、s37°· l 1= 1 mv12 . 2在水平面上運(yùn)動(dòng)過程中F f 2 = FN2 = mg.由動(dòng)能定理得 - mg·l2=0- 1 mv12 . 2由兩式可得l 2sin 37 ocos37 o l1 = 0.60.40.85 m=3.5 m.0.4解法 2：物體受力分析同上.物體運(yùn)動(dòng)的全過程中，初、末狀態(tài)的速度均為零，對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理有 mgsin37°· l 1- mgcos37°· l 1- mg· l 2=0.得 l2sin 37ocos37 o l1 =0.6 0.4 0.8 5 m=3.5 m.

11、0.4【答案】 3.5 m11. （ 18 分）以 20 m/s 的初速度，從地面豎直向上拋出一物體，它上升的最大高度是18 m. 如果物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力的大小不變，求：（ 1）物體在離地面多高處，物體的動(dòng)能與重力勢(shì)能相等，以地面為零勢(shì)能面. （取 g=10m/s2)（ 2）物體回到拋出點(diǎn)的速度大小.【解析】（ 1）上升過程中，重力、阻力做功，據(jù)動(dòng)能定理有：用心愛心 專心-(mg+Ff )H= -1mv02,2h1 處動(dòng)能等于重力勢(shì)能，設(shè)物體上升過程中經(jīng)過距地面12mv1 =mgh,2111據(jù)動(dòng)能定理： -(mg+F)h22f= mv1 -mv0 ,122設(shè)物體下落過程中經(jīng)過距地面h 處

12、動(dòng)能等于重力勢(shì)能，21222mv2 =mgh,1據(jù)動(dòng)能定理：（ mg-Ff )(H-h 2)=mv22,解得 h1=9.5 m,h2=8.5 m.2（ 2）物體下落過程中：（mg-F12)H=mv3 ,f2解得 v3=85 m/s.【答案】（1） 9.5 m與 8.5 m（2） 85 m/s12（ 20分）某興趣小組對(duì)一輛自制小遙控車的性能進(jìn)行研究他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，并將小車運(yùn)動(dòng)的全過程記錄下來，通過處理轉(zhuǎn)化為v- t 圖象，如圖所示 ( 除 2 10 s 時(shí)間段內(nèi)的圖象為曲線外，其余時(shí)間段圖象均為直線) 已知小車運(yùn)動(dòng)的過程中，2 14 s時(shí)間段內(nèi)小車的功率保持不變，在14 s末停止遙控而讓小車自由滑行小車的質(zhì)量為1 kg ，可認(rèn)為在整個(gè)過程中小車所受到的阻力大小不變 求：(1) 小 車所受到的阻力大?。?2) 小車勻速行駛階段的功率；(3) 小車在加速運(yùn)動(dòng)過程中位移的大小【解析】(1) 由圖象可得，在14 18 s 時(shí)間內(nèi)av2t 1.5 m/s.阻力大小 F f ma1.5 N.(2)在 10 14 s 內(nèi)小車做勻速運(yùn)動(dòng)，有F F f .小車