動(dòng)能定理應(yīng)用習(xí)題

1、動(dòng)能動(dòng)能定理及其應(yīng)用、單項(xiàng)選擇題（本題共5小題，每小題7分，共35分）1 .如圖1所示，質(zhì)量相同的物體分別自斜面AC和BC的頂端由靜止開始下滑，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同，物體滑到斜面底部C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為&和云2,下滑過程中克服摩擦力所做的功分別為VW W,A.Eki > 氐Wv WB.Eki > E<2W= WC.Eki = E<2W> WD.EdV Ek2W> W解析：設(shè)斜面的傾角為，斜面的底邊長為I，則下滑過程中克服摩擦力做的功為=(1 mgcos e l /cos e口 mgl，所以兩種情況下克服摩擦力做的功相等.又由于的高度比A低，所

2、以由動(dòng)能定理可知Ek1> Ek2,故選B.答案：B2.一質(zhì)量為m的小球用長為I的輕繩懸掛于 0點(diǎn)，小球在水平力作用下，從平衡位置 P點(diǎn)緩慢地移動(dòng)，當(dāng)懸線偏離豎直方向e角時(shí),水平力大小為F,如圖2所示，則水平力所做的功為 （A. mgicos eB. Fl sin eC. mgl(1 cos e)D. Fl cos e解析：小球在緩慢移動(dòng)的過程中，動(dòng)能不變，故可用動(dòng)能定理求解，即W + W= 0,其中 W= mgl(1 cos e)，所以 W = W= mgl(1 cos e)，選項(xiàng)C正確.答案：C3.如圖3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(dòng)，拉力為某

3、個(gè)值F時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為R當(dāng)拉力逐漸減小到4時(shí)，物體仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為2R,則外力對(duì)物體做的功為FRAFR2mv解析：f= r ,F mv24=云，由動(dòng)能定理得W= 2mv2 mv2，聯(lián)立解得 W= FjR即外力做功為一FRa項(xiàng)正確.答案：A4. （2010 河北省衡水中學(xué)調(diào)研）如圖4所示，小球以初速度V0從A點(diǎn)沿不光滑的軌道運(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 A點(diǎn)，則經(jīng)過A點(diǎn)的速度大小為解析：設(shè)由A到B的過程中，小球克服阻力做功為W,由動(dòng)能定理得：一 mgl-W=0-mv2，小球返回A的過程中，再應(yīng)用動(dòng)能定理得：mghrW/= -mA2-0，以上兩式聯(lián)立可得：va=寸4gh V

4、o?，故只有A正確.答案：A5. （2010 清遠(yuǎn)模擬）如圖5所示，斜面 AB和水平面BC是由同一板材上截下的兩段，在 B處用小圓弧連接.將小鐵塊 （可視為質(zhì)點(diǎn)）從A處由靜止釋放后，它沿斜面向下滑行，進(jìn)入平面，最終靜止于P處.若從該板材上再截下一段，擱置在A P之間，構(gòu)成一個(gè)新的斜面，再將小鐵塊放回A處，并輕推一下使之具有初速度V0,沿新斜面向下滑動(dòng).關(guān)于此情況下小鐵塊的運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的是A.小鐵塊一定能夠到達(dá) P點(diǎn)B.小鐵塊的初速度必須足夠大才能到達(dá)P點(diǎn)C.小鐵塊能否到達(dá)P點(diǎn)與小鐵塊的質(zhì)量有關(guān)D.以上說法均不對(duì)解析：如圖所示，設(shè)AB= xi, BP= X2, AP= X3,動(dòng)摩擦因數(shù)為（

5、1，由動(dòng)能定理得:mgxsin a - i mgxcos a - i mgx= 0,可得:mgX isin a = i mgxicos a+ X2）,設(shè)小鐵塊沿 AP滑到P點(diǎn)的速度為vp,由動(dòng)能定理得:1 2 1 2mgx 3sin (3-1 mgxcos 卩=mv mv)，因 X1sin a = X3sin 卩,X1cos a+ X2= X3COS 卩,故得:V p= V0，即小鐵塊可以沿 AP滑到P點(diǎn)，故A正確.答案：A二、雙項(xiàng)選擇題（本題共5小題，共35分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有兩個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得 7分，只選一個(gè)且正確的得 2分，有選錯(cuò)或不答的得 0分）6. （2010

6、南通模擬）如圖6甲所示，靜置于光滑水平面上坐標(biāo)原點(diǎn)處的小物塊，在水平拉力F作用下，沿X軸方向運(yùn)動(dòng)，拉力 F隨物塊所在位置坐標(biāo) X的變化關(guān)系如圖乙所示，圖線為半圓.則小物塊運(yùn)動(dòng)到X0處時(shí)的動(dòng)能為A. 0FmXoFmXo2Xo解析：根據(jù)動(dòng)能定理，小物塊運(yùn)動(dòng)到Xo處時(shí)的動(dòng)能為這段時(shí)間內(nèi)力 F所做的功，物塊在變力作用下運(yùn)動(dòng)，不能直接用功的公式來計(jì)算，但此題可用根據(jù)圖象求“面積”的方法來解決.力 F所做的功的大小等于半圓的“面積”大小.1 1Ek = W=圓=2n () 2,又 Fm=.整理得 &= FnX0 X0, C、D 選項(xiàng)正確.2248答案：CD7. （2010 濟(jì)南質(zhì)檢）如圖7所示，電

7、梯質(zhì)量為 M地板上放著一質(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H時(shí)，速度達(dá)到V,則A.地板對(duì)物體的支持力做的功等于如2B.地板對(duì)物體的支持力做的功等于mgHb mVC.鋼索的拉力做的功等于 2MV + MgHD.合力對(duì)電梯做的功等于 2mV解析：對(duì)物體 m用動(dòng)能定理： WF- mgH= 2mV,故 WF= mgHh2mV, A錯(cuò)誤,IQB正確；鋼索拉力做的功， W/a=（俯mgH + 2（俯n）V , C錯(cuò)；由動(dòng)能定理知,合力對(duì)電梯 M做的功應(yīng)等于電梯動(dòng)能的變化 2MV, D正確.答案：BD &一個(gè)小物塊從底端沖上足夠長的斜面后，又返回斜面底端已知小物塊的初動(dòng)能為

8、E,它返回斜面底端的速度大小為V,克服摩擦阻力做功為E/2.若小物塊沖上斜面的動(dòng)能為2E,則物塊A.返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為EB.返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為3曰2C.返回斜面底端時(shí)的速度大小為72vD.返回斜面底端時(shí)的速度大小為V解析：設(shè)初動(dòng)能為 E時(shí)，小物塊沿斜面上升的最大位移為X1，初動(dòng)能為2E時(shí)，小物塊沿斜面上升的最大位移為X2,斜面的傾角為 e，由動(dòng)能定理得：一mgxsin 0 FfXiE E 12=0- E,2FfX1= 2，E-2= jmv；而一mgxsin 0 - FfX2= 0- 2E,可得：X2= 2x1，所以返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為 2E- 2FfX2= E, A正確，B錯(cuò)誤；由E

9、= -mv 2可得v'=tJ2v , C正確、D錯(cuò)誤.答案：AC9如圖8所示，水平傳送帶長為 s，以速度v始終保持勻速運(yùn)動(dòng),把質(zhì)量為m的貨物放到A點(diǎn)，貨物與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為當(dāng)貨物從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，摩擦力對(duì)貨物做的功可能1 2A.大于2mv1 2B.小于2mvC.大于 口 mgsD.小于（1 mgs解析：貨物在傳送帶上相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)可能先加速后勻速，也可能一直加速而貨物1 1的最終速度小于v,故摩擦力對(duì)貨物做的功可能等于 0m&,可能小于？mv，可能等于1 mgs可能小于 1 mgs故選 B D.答案：BD10. 如圖9所示，質(zhì)量為 M長度為L的木板靜止在光滑的水平面

10、上，質(zhì)量為 m的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在木板上最左端，現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物體上，使物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).已知物體和木板之間的摩擦力為Ff.當(dāng)物體滑到木板的最右端時(shí)，木板運(yùn)動(dòng)的距離為X,則在此過程中A.B.物體到達(dá)木板最右端時(shí)，木板具有的動(dòng)能為FfXC.物體克服摩擦力所做的功為FfLD.物體和木板增加的機(jī)械能為Fx物體到達(dá)木板最右端時(shí)具有的動(dòng)能為（F- Ff）（ L + X）1 2解析：由題意畫示意圖可知，由動(dòng)能定理對(duì)小物體:(F- Ff) ( L + X)=尹2,故確對(duì)木板：Ff x= Mv，故B正確物塊克服摩擦力所做的功Ff （L + X），故錯(cuò)物塊和木板增加的機(jī)械能 2mv

11、 + 1M2= F-( L + X) R L= (F- Ff) L+ F x，故D錯(cuò).答案：AB三、非選擇題（本題共2小題，共30分）11. （14分）如圖10所示，質(zhì)量為 M= 0.2 kg的木塊放在水平臺(tái)面上，臺(tái)面比水平地面高出h= 0.20 m，木塊距水平臺(tái)的右端 L= 1.7 m .質(zhì)量為m= 0.10M的子彈以V0 = 180 m/s的速度水平射向木塊，當(dāng)子彈以V = 90 m/s圖10的速度水平射出時(shí)，木塊的速度為V1= 9 m/s（此過程作用時(shí)間極短，可認(rèn)為木塊的位移為零）.若木塊落到水平地面時(shí)的落地點(diǎn)到臺(tái)面右端2的水平距離為I = 1.6 m，求：（g取10 m/s ）（1）木

12、塊對(duì)子彈所做的功W和子彈對(duì)木塊所做的功W； 木塊與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)1.解析：（1）由動(dòng)能定理得，木塊對(duì)子彈所做的功為w=并mv2 243 J2 2同理，子彈對(duì)木塊所做的功為W= 2Mv2= j.（2）設(shè)木塊離開臺(tái)面時(shí)的速度為V2,木塊在臺(tái)面上滑行階段對(duì)木塊由動(dòng)能定理，有:I 2'2(1 MgL= Mv Mv木塊離開臺(tái)面后的平拋階段l=V2魯，解得 1 =.答案：(1) 243 J J (2)12. （16分）（2010 韶關(guān)質(zhì)檢）如圖11所示為“ S”形玩具軌道，該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的，固定在豎直平面內(nèi),軌道彎曲部分是由兩個(gè)半徑相等的半圓連接而成的，圓半徑比細(xì)管內(nèi)徑大得

13、多，軌道底端與水平地面相切，彈射裝置將一個(gè)圖11小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從a點(diǎn)水平射向b點(diǎn)并進(jìn)入軌道，經(jīng)過軌道后從P點(diǎn)水平拋出，已知小球與地面ab段間的動(dòng)摩擦因數(shù)1 =，不計(jì)其他機(jī)械能損失，ab段長L= 1.25 m，圓的半徑 R= 0.1 m，小球質(zhì)量n= 0.01 kg，軌道質(zhì)量為M= 0.15 kg , g= 10 m/s2,求：（1）若vo= 5 m/s，小球從P點(diǎn)拋出后的水平射程;V0至少為若V0= 5 m/s，小球經(jīng)過軌道的最高點(diǎn)時(shí)，管道對(duì)小球作用力的大小和方向;（3）設(shè)小球進(jìn)入軌道之前，軌道對(duì)地面的壓力大小等于軌道自身的重力，當(dāng)多大時(shí)，軌道對(duì)地面的壓力為零.解析：(1)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，對(duì)小球由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過程,應(yīng)用動(dòng)能定理得:1 2 1 21 mgL 4Rm!g mv尹02答案：m (2) N，方向豎直向下(3)5 m/s小球從P點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，水平射程為X,則I 24R= 2gtx= vt聯(lián)立代入