（測控導(dǎo)航）高考物理一輪 第五章《機(jī)械能》第2課時基礎(chǔ)知能提升訓(xùn)練題 新人教版

第課時動能動能定理【測控導(dǎo)航】知識點題號1.對動能、動能定理的理解7、82.用動能定理求變力做功1、2、43.動能定理的應(yīng)用3、5、6、9、10、111~6題為單選題;7~9題為多選題1.一個質(zhì)量為m的小球,用長為L的輕繩懸掛于O點,小球在水平拉力F作用下,從平衡位置P點很緩慢地移動到Q點,此時輕繩與豎直方向夾角為θ,如圖所示,則力F所做的功為(B)A.mgLcosθ B.mgL(1-cosθ)C.FLsinθ D.FLcosθ解析:對小球由P運(yùn)動至Q應(yīng)用動能定理W-mgL(1-cosθ)=0,所以W=mgL(1-cosθ).選項B正確.求合力的功,特別是在合力大小變化,或位移不確定的情況下,利用合力的功等于物體的動能變化這種等量關(guān)系求解是一種常見的方法.2.(2012上海復(fù)旦、交大、華師大附中三校聯(lián)考)如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜置在水平光滑的平臺上,系在物體上的繩子跨過光滑的定滑輪,由地面上的人以速度v0向右勻速拉動,設(shè)人從地面上平臺的邊緣開始向右行至繩與水平方向夾角為45°處,在此過程中人所做的功為(C)A.mv0C.mv02解析:人從地面上平臺的邊緣開始向右行至繩與水平方向夾角為45°處,沿繩方向的速度v=v0cos45°=2v02,故質(zhì)量為m的物體速度等于23.(2012重慶調(diào)研)如圖所示,斜面AB、DB動摩擦因數(shù)相同.可視為質(zhì)點的物體分別沿AB、DB從斜面頂端由靜止下滑到底端,下列說法正確的是(B)A.物體沿斜面DB滑動到底端時動能較大B.物體沿斜面AB滑動到底端時動能較大C.物體沿斜面DB滑動過程中克服摩擦力做的功較多D.物體沿斜面AB滑動過程中克服摩擦力做的功較多解析:已知斜面AB、DB動摩擦因數(shù)相同,設(shè)斜面傾角為θ,底邊為x,斜面長度L=xcosθ,物體分別沿AB、DB從斜面頂端由靜止下滑到底端,由動能定理有mgh-μmgLcosθ=12mv2,即mgh-μmgx=12mv2可知物體沿斜面AB滑動到底端時動能較大,故選項A錯誤,選項B正確;物體沿斜面滑動過程中克服摩擦力做的功Wf=μmgLcos4.(2012北京朝陽期末)一輛汽車在平直的公路上以速度v0開始加速行駛,經(jīng)過一段時間t,前進(jìn)了距離l,此時恰好達(dá)到其最大速度vm,設(shè)此過程中汽車發(fā)動機(jī)始終以額定功率P工作,汽車所受的阻力恒為f,則在這段時間里,發(fā)動機(jī)所做的功為(D)①fvmt②Pt③12mvm2-1④ftvA.①② B.②③C.①③④ D.①②③解析:因為發(fā)動機(jī)以額定功率工作,所以發(fā)動機(jī)所做的功W=Pt,故②對.達(dá)到最大速度vm時,牽引力與阻力相等,所以W=P·t=f·vm·t,故①對.由動能定理W-f·l=12mvm2-12mv02,所以W=12mvm5.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,如圖所示,運(yùn)動過程中小球受到空氣阻力的作用.設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點,此時繩子的張力為7mg,在此后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動,經(jīng)過半個圓周恰好能通過最高點,則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功是(C)A.14mgR B.1C.12解析:小球通過最低點時,繩的張力為F=7mg①由牛頓第二定律可知F-mg=mv1小球恰好過最高點,繩子拉力為零,由牛頓第二定律可知mg=mv小球由最低點到最高點的過程中,由動能定理得-2mgR+Wf=12mv22-12由①②③④可得Wf=-12mgR,所以小球克服空氣阻力所做的功為16.(2012新疆模擬)在新疆旅游時,最刺激的莫過于滑沙運(yùn)動.某人坐在滑沙板上從沙坡斜面的頂端由靜止沿直線下滑到斜面底端時,速度為2v0,設(shè)人下滑時所受阻力恒定不變,沙坡長度為L,斜面傾角為α,人的質(zhì)量為m,滑沙板質(zhì)量不計,重力加速度為g,則下列說法錯誤的是(A)A.若人在斜面頂端被其他人推了一把,沿斜面以v0的初速度下滑,則人到達(dá)斜面底端時的速度大小為3v0B.若人在斜面頂端被其他人推了一把,沿斜面以v0的初速度下滑,則人到達(dá)斜面底端時的速度大小為5v0C.人沿沙坡下滑時所受阻力f=mgsinα-2mv0D.人在下滑過程中重力功率的最大值為2mgv0sinα解析:對人進(jìn)行受力分析如圖所示,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律有(2v0)2-0=2aL,v12-v02=2aL,可解得v1=5v0,所以選項A錯誤,B正確;根據(jù)動能定理有mgLsinα-fL=12m(2v0)2,可解得f=mgsinα-2mv02/L,選項C正確;重力功率的最大值為P7.(2011年新課標(biāo)全國卷)一質(zhì)點開始時做勻速直線運(yùn)動,從某時刻起受到一恒力作用.此后,該質(zhì)點的動能可能(ABD)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,再逐漸增大解析:當(dāng)所加恒力的方向與物體運(yùn)動的方向成銳角時,該力一直做正功,其動能一直增大,選項A正確;當(dāng)所加恒力的方向與物體運(yùn)動的方向相反時,物體先做勻減速運(yùn)動后做反向的勻加速運(yùn)動,其動能先逐漸減小至零,再逐漸增大,選項B正確;當(dāng)所加恒力的方向與物體運(yùn)動的方向成鈍角時,其動能先逐漸減小至某一非零的最小值,再逐漸增大,選項D正確;物體不可能出現(xiàn)動能先逐漸增大至某一最大值,再逐漸減小的情況,選項C錯誤.這是發(fā)散思維類的題,由于沒有給出矢量(恒力)的方向,需要仔細(xì)思考矢量方向存在的多種可能性,從而得出多解.8.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(BD)A.物體所受的合外力做功為mgh+12mvB.物體所受的合外力做功為12mvC.人對物體做的功為mghD.人對物體做的功大于mgh解析:物體沿斜面做勻加速運(yùn)動,根據(jù)動能定理W合=WF-Wf-mgh=12mv2,其中Wf為物體克服摩擦力做的功.人對物體做的功即是人對物體的拉力做的功,所以W人=WF=Wf+mgh+12mv29.(2013攀枝花市統(tǒng)考)質(zhì)量為2kg的物體,放在動摩擦因數(shù)μ=0.1的水平面上.在水平拉力F的作用下由靜止開始做直線運(yùn)動,拉力做的功W與物體發(fā)生的位移x之間的關(guān)系如圖所示,g=10m/s2.則下列說法正確的是(AD)A.最初3m內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動,加速度大小為1.5m/s2B.物體在3~9m位移的過程做勻加速直線運(yùn)動,加速度大小為0.75m/s2C.在物體發(fā)生前9m位移的過程中拉力的最大功率為9WD.物體運(yùn)動到距出發(fā)點9m時速度為6m/s解析:拉力做的功W與物體發(fā)生的位移x之間為線性關(guān)系,由公式W=Fx可知,最初3m內(nèi)拉力F1=WAxOA=5N,物體受到的滑動摩擦力μmg=2N,合外力F合=3N,所以物體做勻加速直線運(yùn)動,加速度大小為1.5m/s2,選項A正確.物體在3~9m位移的過程中拉力F2=WB-WAxAB=1.5N,由于拉力小于物體受到的滑動摩擦力,物體做勻減速直線運(yùn)動,選項B錯誤.物體在3m位移內(nèi),由動能定理可得WA-μmgxOA=12mvA2,得出vA=3m/s,物體在3m處的功率PA=F1vA=15W,選項C錯誤.在3~9m位移內(nèi),由動能定理可得WB-10.(2013德陽市一診)如圖所示,質(zhì)量m=1kg的物體,開始以v0=10m/s的初速度沿粗糙的水平面向右運(yùn)動,物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2;同時物體受到一個與初速度方向相反的3N的F的作用,經(jīng)過3s,撤去外力F.g取10m/s2,求:(1)物體在前3s的位移和平均速度;(2)物體從運(yùn)動到靜止的整個過程中摩擦力做的功.解析:(1)剛開始,物體受力如圖(甲):F+μmg=ma1t1=v解之得t1=2s<3s即物體在前3s先向右減速t1=2s,再向左加速,受力如圖(乙):t2=1s,F-μmg=ma2前3s總位移為:x=v02t1-12a2tv=xt=9.53(2)對整個過程用動能定理得:-Fx+Wf=0-12m解之得摩擦力做功Wf=-21.5J.答案:(1)9.5m,水平向右3.17m/s,水平向右(2)-21.5J11.(2013綿陽市二診)如圖,AB是一段光滑的固定斜面,長度s=1m,與水平面的傾角θ=53°,另有一固定豎直放置的粗糙圓弧形軌道剛好在B點與斜面相切,圓弧形軌道半徑R=0.3m,O點是圓弧軌道的圓心,將一質(zhì)量m=0.2kg的小物塊從A點由靜止釋放,運(yùn)動到圓弧軌道最高點C點時,與軌道之間的彈力F=1N.重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不計空氣阻力.求:(1)小物塊運(yùn)動到B點時的速度大小;(2)小物塊從B到C的過程,克服摩擦力做的功是