2018高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 7.7 動(dòng)能定理巧解多過(guò)程問(wèn)題練習(xí) 新人教版必修2

1、動(dòng)能定理巧解多過(guò)程問(wèn)題（答題時(shí)間：30分鐘）1.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（）A.B.1143mgRmgR1C.mgR2D.mgR2.質(zhì)量m2kg的物體，在光滑水平面上以v16m/s的速度勻速向西運(yùn)動(dòng)，若有一個(gè)F8N方向向北的恒力作用于物體，在t2s內(nèi)物體的動(dòng)能增加了（）A.28JC.32JB.64JD.36J3.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊，在恒力F的作用下，沿光滑水

2、平面運(yùn)動(dòng)，物塊通過(guò)A點(diǎn)和B點(diǎn)的速度分別是vA和vB，物塊由A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，力F對(duì)物塊做的功W為（）22A.W11mv2Bmv2A222211B.Wmv2mv2BA11C.Wmv2mv2ABD.由于F的方向未知，W無(wú)法求出4.一質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起受到一恒力作用。此后，該質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能不可能（）A.一直增大B.先逐漸減小至零，再逐漸增大C.先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小D.先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大5.子彈的速度為v，打穿一塊固定的木塊后速度剛好變?yōu)榱?。若木塊對(duì)子彈的阻力為恒力，那么當(dāng)子彈射入木塊的深度為其厚度的一半時(shí)，子彈的速度是（）A.C.v2v3B.D.

3、22v4v6.如圖所示，電梯質(zhì)量為M，在它的水平地板上放置一質(zhì)量為m的物體。電梯在鋼索的拉力作用下豎直向上加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電梯的速度由v1增加到v2時(shí)，上升高度為H，則在這個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法或表達(dá)式正確的是（）A.對(duì)物體，動(dòng)能定理的表達(dá)式為WFN12mv2，其中W2FN為支持力的功FNmgH22B.對(duì)物體，動(dòng)能定理的表達(dá)式為W合0，其中W合為合力的功11C.對(duì)物體，動(dòng)能定理的表達(dá)式為Wmv2mv221D.對(duì)電梯，其所受合力做功為Mv221122Mv217.如圖所示，電梯質(zhì)量為M，在它的水平地板上放置一質(zhì)量為m的物體。電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開(kāi)始豎直向上加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上升高度為H時(shí)，電梯的速度達(dá)到

4、v，則在這個(gè)過(guò)程中，以下說(shuō)法中正確的是（）A.電梯地板對(duì)物體的支持力所做的功等于B.電梯地板對(duì)物體的支持力所做的功大于mv22mv22F1、W分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、f2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則（F24WF1，Wf22Wmv2C.鋼索的拉力所做的功等于MgH2mv2D.鋼索的拉力所做的功大于MgH28.（新課標(biāo)卷）一物體靜止在粗糙水平地面上，現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物體，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后其速度變?yōu)関。若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)同樣的時(shí)間后速度變?yōu)?v。對(duì)于上述兩個(gè)過(guò)程，用WF2W）A.W1f2F24WF1，Wf22WF24WF1，Wf22W

5、F24WF1，Wf22WB.W1fC.W1fD.W1f9.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，從離地面H高處由靜止釋放，落到地面后繼續(xù)陷入泥中h深度而停止，設(shè)小球受到的空氣阻力為f，則下列說(shuō)法正確的是（）A.小球落地時(shí)動(dòng)能等于mgHB.小球陷入泥中的過(guò)程中克服泥土阻力所做的功小于剛落到地面時(shí)的動(dòng)能C.整個(gè)過(guò)程中小球克服阻力做的功等于mg（Hh）D.小球在泥土中受到的平均阻力為mg（1Hh）10.（高考全國(guó)卷）一物塊沿傾角為的斜坡向上滑動(dòng)。當(dāng)物塊的初速度為v時(shí)，上升的最大高度為H，如圖所示；當(dāng)物塊的初速度為v2時(shí)，上升的最大高度記為h。重力加速度大小為g。則物塊與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)和h分別為（）A.tan

6、和22gH2v2HHB.1tan和v2HHC.tan和D.1tan和42gH411.如圖所示，在水平面上有一質(zhì)量為m的物體，在水平拉力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)一段距離后到達(dá)一斜面底端，這時(shí)撤去外力，物體沖上斜面，上滑的最大距離與在平面上移動(dòng)的距離相等，然后物體又沿斜面下滑，恰好停在平面上的出發(fā)點(diǎn)。已知斜面傾角30，斜面與平面上的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，求物體開(kāi)始受到的水平拉力F。12.（福建高考）圖為某游樂(lè)場(chǎng)內(nèi)水上滑梯軌道示意圖，整個(gè)軌道在同一豎直平面內(nèi)，表面粗糙的AB段軌道與四分之一光滑圓弧軌道BC在B點(diǎn)水平相切。點(diǎn)A距水面的高度為H，圓弧軌道BC的半徑為R，圓心O恰在水面。一質(zhì)量為m的游客（視為質(zhì)點(diǎn)）

7、可從軌道AB的任意位置滑下，不計(jì)空氣阻力。3的向心力與其速率的關(guān)系為F向m）（1）若游客從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑下，到B點(diǎn)時(shí)沿切線方向滑離軌道落在水面上的D點(diǎn)，OD2R，求游客滑到B點(diǎn)時(shí)的速度vB大小及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中軌道摩擦力對(duì)其所做的功Wf；（2）若游客從AB段某處滑下，恰好停在B點(diǎn)，又因受到微小擾動(dòng)，繼續(xù)沿圓弧軌道滑到P點(diǎn)后滑離軌道，求P點(diǎn)離水面的高度h。（提示：在圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中任一點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)所受v2R13.如圖所示裝置由AB、BC、CD三段軌道組成，軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接，其中軌道AB、CD段是光滑的，水平軌道BC的長(zhǎng)度x5m，軌道CD足夠長(zhǎng)且傾角37，A、D兩點(diǎn)離軌道BC的高度分別為h1

8、4.30m、h21.35m?，F(xiàn)讓質(zhì)量為m的小滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放。已知小滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，重力加速度g取10m/s2，sin370.6，cos370.8。求：（1）小滑塊第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）小滑塊第一次與第二次通過(guò)C點(diǎn)的時(shí)間間隔；（3）小滑塊最終停止的位置距B點(diǎn)的距離。41.C解析：小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，繩的張力為F7mgmv21由牛頓第二定律知：FmgRmv22小球恰好過(guò)最高點(diǎn)，繩子拉力為零，由牛頓第二定律可知：mgR小球由最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：212mgRWf11mv2mv222由可得WfmgR，所以小球克服空氣阻力所做的功為mgR，故C正確

9、，A、1122B、D錯(cuò)誤。2.B解析：由于力F與速度v1垂直，只有向北方向動(dòng)能增加，依據(jù)動(dòng)能定理：EWFl，其中l(wèi)1at2代入數(shù)據(jù)解得：E64J，故選項(xiàng)B正確。23.B解析：物塊由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，只有力F做功，由動(dòng)能定理可知W122mv2B1mv2，故B正確。A4.C解析：若力F的方向與初速度v0的方向一致，則質(zhì)點(diǎn)一直加速，動(dòng)能一直增大，選項(xiàng)A可能。若力F的方向與v0的方向相反，則質(zhì)點(diǎn)先減速至速度為零后再反向加速，動(dòng)能先減小至零后再增大，選項(xiàng)B可能。若力F的方向與v0的方向成一鈍角，如斜上拋運(yùn)動(dòng)，物體先減速，減到某一值再加速，則其動(dòng)能先減小至某一非零的最小值再增大，選項(xiàng)D可能，選項(xiàng)C不可能

10、，本題選C。5.B解析：設(shè)子彈的質(zhì)量為m，木塊的厚度為d，木塊對(duì)子彈的阻力為f。根據(jù)動(dòng)能定理，子彈剛好打穿木塊的過(guò)程滿足fd012mv2。設(shè)子彈射入木塊厚度一半時(shí)的速度為才等于物體動(dòng)能的增量Ek122WNmgH1mv2，即WNmgHmv2，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。d112v，則fmv2mv2，得vv，故選B。22226.CD解析：電梯上升的過(guò)程中，對(duì)物體做功的有重力mg、支持力FN，這兩個(gè)力的總功1mv2mv2，故A、B均錯(cuò)誤，C正確；對(duì)電梯，無(wú)論有21幾個(gè)力對(duì)它做功，由動(dòng)能定理可知，其合力的功一定等于其動(dòng)能的增量，故D正確。7.BD解析：以物體為研究對(duì)象，由動(dòng)能定理得122以系統(tǒng)為研究對(duì)象，

11、由動(dòng)能定理得WT（mM）gH12（Mm）v2即WT（Mm）v2（Mm）gHMgH，選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。1mv2228.C解析：因物體均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得前后兩個(gè)過(guò)程的平均速度是25f2f2x故Wf22Wf2；由動(dòng)能F24WF12fx4WF1fxF2f2xF1，C正確。mg（Hh）fHF阻h0，解得F阻倍關(guān)系，那么位移xt也是2倍關(guān)系，若Wf1fx，則W11定理Wmv2和Wm（2v）2得W229.C解析：小球下落高度為H的過(guò)程中需要克服空氣阻力做功，故其落地時(shí)的動(dòng)能為（mgf）H，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；設(shè)小球剛落地時(shí)的動(dòng)能為Ek，小球在泥土中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中克服阻力做功為W1，由動(dòng)能定理得m

12、ghW10Ek，解得W1mghEk，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若設(shè)全過(guò)程中小球克服阻力做功為W2，則mg（Hh）W20，解得W2mg（Hh），故選項(xiàng)C正確；若設(shè)小球在泥土中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的平均阻力為F阻，則全程由動(dòng)能定理得mg(Hh)fH，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。h10.D解析：根據(jù)動(dòng)能定理，以速度v上升時(shí)，mgcosH1mgH0mv2，sin2vh1v以速度上升時(shí)，mgcosmgh0m()2，2sin22Hv2解得h，1tan，所以D正確。42gH11.解：設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)為，在平面上移動(dòng)的距離為s，據(jù)動(dòng)能定理有物體由靜止開(kāi)始到?jīng)_到斜面最高點(diǎn)Fsmgsmgssin30物體沿斜面下滑到停在平面上的出發(fā)點(diǎn)mgssin30mg

13、scos30mgscos300mgs0由得Fmg12.解：（1）游客從B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，有2RvBt1Rgt22由式得vB2gR從A到B，根據(jù)動(dòng)能定理，有2mg（HR）Wf1mv20B由式得Wf（mgH2mgR）；（2）設(shè)OP與OB間夾角為，游客在P點(diǎn)時(shí)的速度為vP，受到的支持力為N，從B到P由機(jī)械能守恒定律，有mg（RRcos）12mv20Pv2P過(guò)P點(diǎn)時(shí)，根據(jù)向心力公式，有mgcosNmRN06Rhcos由式解得h23R。13.解：（1）小滑塊從ABCD過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：mg（h1h2）mgx12mv20D將h1、h2、x、g代入得：vD3m/s；（2）小滑塊從ABC過(guò)程中，由動(dòng)能定理得2mgh1mgx1mv2Ct1C1s