2015《复习方略》高中物理一轮复习（福建专用·鲁科版）课时提能演练（十五） 必修2 第五章 第2讲动能定理及其应用

1、祝学子学业有成，取得好成绩温馨提示： 此套题为word版，请按住ctrl，滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭word文档返回原板块。课时提能演练(十五）动能定理及其应用(45分钟100分)一、选择题(本大题共7小题,每小题8分，共56分。每小题只有一个选项正确）1.一人站在电梯中，当电梯匀加速上升时(）a.人处于失重状态b.人对电梯的压力大于电梯对人的支持力c.电梯对人做的功等于人增加的动能d。电梯对人做的功等于人增加的机械能【解析】选d.当物体具有向上的加速度时,处于超重状态，故a错误。由牛顿第三定律可知，人对电梯的压力等于电梯对人的支持力,故b错误。设人受的支持力为f，则

2、有fmg=ma，上升高度h时，由动能定理(f-mg）h=mm,得fh=mgh+m-m,所以电梯对人做的功等于人增加的机械能,故c错d对。2。质量m=2kg的物体，在水平面上以v1=6m/s的速度匀速向西运动，若有一个f=8n方向向北的恒力作用于物体，在t=2s内物体的动能增加了（）a。28jb。64jc。32jd.36j【解析】选b.物体在力f的方向上做初速度为零的匀加速直线运动，则a=4m/s2,位移x=at2=422m=8m，力f所做的功为w=fx=88j=64j,由动能定理知物体的动能增加了64j,故b正确.3。质量为10kg的物体，在变力f作用下沿x轴做直线运动，力随坐标x的变化情况如

3、图所示。物体在x=0处，速度为1m/s，一切摩擦不计,则物体运动到x=16m处时，速度大小为(）a。2m/sb。3 m/sc.4 m/sd。m/s【解析】选b。fx图像与坐标轴围成的图形面积表示力f做的功,图形位于x轴上方表示力做正功,位于下方表示力做负功，面积大小表示功的大小，所以物体运动到x=16m处时，f做正功，其大小w=40j,根据动能定理有w=mm,代入数据,可得v2=3m/s。4.(2013广东高考改编)如图,游乐场中,从高处a到水面b处有两条长度相同的光滑轨道.甲、乙两小孩沿不同轨道同时从a处自由滑向b处,下列说法正确的有(）a.甲的切向加速度始终比乙的大b.甲、乙在同一高度的速

4、度大小相等c.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度d。乙比甲先到达b处【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析：(1）明确甲、乙的受力和运动情况。(2)从a到b,重力对甲、乙做功相等。【解析】选b。在曲线上任取一点，将重力沿轨道的切线方向分解,切线与水平方向成的锐角为,则切向力为：mgsin=ma切,可得甲的切向加速度一直减小,乙的切向加速度一直增大，在b点，有a甲切a乙切，a错误;对甲、乙下落相同高度h,由重力做功的特点和动能定理得mgh=mv2,v=,b正确；从a到b,开始一段甲的切向加速度大于乙的切向加速度,即甲的速度增加得快，平均速度大,二者位移相等,由如图所示的速率-时间图像知甲比乙先

5、到达b处，c、d错误。5。如图所示,在竖直平面内有一半径为r的圆弧轨道，半径oa水平、ob竖直,一个质量为m的小球自a的正上方p点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点b时恰好对轨道没有压力。已知ap=2r，重力加速度为g,则小球从p到b的运动过程中（）a。重力做功2mgrb.机械能减少mgrc.合外力做功mgrd.克服摩擦力做功mgr【解析】选c。小球从p到b的运动过程中重力做功wg=mgr,选项a错误;小球在b点时mg=m，则vb=,从p到b的过程中由动能定理得mgr+wf=m，则wf=-mgr，故克服摩擦力做功为mgr,机械能减少了mgr，合外力做功为w=mgr+wf=mgr，选项b、

6、d错误,选项c正确.6. (2014三明模拟）如图所示，质量相等的物体a和物体b与地面间的动摩擦因数相等，在力f的作用下,一起沿水平地面向右移动x,则（）a.摩擦力对a、b做功相等b。a、b动能的增量相同c。f对a做的功与f对b做的功相等d。合外力对a做的功与合外力对b做的功不相等【解析】选b。因f斜向下作用在物体a上,a、b受到的摩擦力不相同，因此，摩擦力对a、b做的功不相等，a错误；但a、b两物体一起运动，速度始终相同,故a、b动能增量一定相同，b正确；f不作用在b上，因此力f对b不做功，c错误；合外力对物体做的功应等于物体动能的增量，故d错误。【总结提升】应用动能定理解题的技巧（1)研究

7、对象的选择用动能定理解题时,所选取的研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体组成的系统。若选系统为研究对象时，一定要分析系统内力做的功是否为零.如果不为零时，不仅要分析外力对系统做的功,也要分析内力做的功.建议这种情况下选单个物体研究。（2）研究过程的选择若单物体多过程运动时,要确定运动过程不同阶段的受力情况和做功情况。分析各个过程的初末速度,分段列式求解。也可以选择全过程列方程求解。但选全过程时一定要把合外力在全过程中做的总功求出。若多物体多过程运动时,最好用隔离法分别研究,画出运动的草图。7。如图所示,在光滑的水平面上有一个质量为m的木板b处于静止状态,现有一个质量为m的木块a在b的左端以

8、初速度v0开始向右滑动，已知mm，用和分别表示木块a和木板b的图像,在木块a从b的左端滑到右端的过程中,下面关于速度v随时间t、动能ek随位移s的变化图像,其中可能正确的是（)【解析】选d。设a、b间动摩擦因数为,二者加速度分别为aa、ab，则mg=maa,mg=mab,可知aaab，v t图像中,的斜率绝对值应大于,故a、b均错误；对a、b分别由动能定理得-mgsa=eka-m,mgsb=ekb,故有eka=mmgsa,ekb=mgsb，可知ek-s图像中，、的斜率绝对值应相同，故c错误，d正确。二、非选择题（本大题共3小题,共44分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)8

9、。（12分）从地面上以初速度v0=10m/s竖直向上抛出一质量为m=0。2kg的球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点,再落回地面,落地时速率为v1=2m/s，且落地前球已经做匀速运动。(g=10m/s2）求:(1)球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功;(2）球抛出瞬间的加速度大小.【解析】（1）设空气阻力做功为,由动能定理得=m-m。（4分)代入数据得：w=9。6j（2分）(2）由题意知空气阻力ff=kv（2分)落地前匀速,则有mgkv1=0设刚抛出时加速度大小为a0,则由牛顿第二定律得：mg+kv0=ma0(2分）解得a

10、0=（1+)g（1分)代入数据得：a0=60m/s2（1分)答案：（1）9.6j（2）60m/s29。(14分)一滑块（可视为质点）经水平轨道ab进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道bc。已知滑块的质量m=0。50kg，滑块经过a点时的速度va=5。0m/s，ab长s=4。5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数=0。10，圆弧形轨道的半径r=0。50m，滑块离开c点后竖直上升的最大高度h=0.10m。取g=10m/s2。求:（1）滑块第一次经过b点时速度的大小；（2）滑块在从b运动到c的过程中克服摩擦力所做的功。【解题指南】解答本题时应注意：滑块在从b运动到c的过程中受到的摩擦力为变力，变力的功可由

11、动能定理求出.【解析】（1）滑块由a到b的过程中，应用动能定理得：ffs=m-m（4分）又ff=mg(2分）解得：vb=4.0m/s（2分）（2）滑块从b经过c上升到最高点的过程中，由动能定理得-mg（r+h)w=0-m(4分)解得滑块克服摩擦力做功w=1。0j（2分）答案：(1）4.0m/s(2）1。0 j10.(能力挑战题)(2013海南高考)（18分)一质量m=0。6kg的物体以v0=20m/s的初速度从倾角=30的斜坡底端沿斜坡向上运动.当物体向上滑到某一位置时,其动能减少了ek=18j,机械能减少了e=3j。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2,求：(1)物体向上运动时加速度的大小；（2)物体返回斜坡底端时的动能.【解题指南】解答本题时应注意理解以下三点:(1)合外力所做的功等于物体动能的变化。（2）重力所做的功等于物体重力势能的变化。（3）牛顿第二定律的应用。【解析】(1)设物体运动过程中所受的摩擦力为ff,向上运动的加速度的大小为a，由牛顿第二定律可知a=（3分）设物体的动能减少ek时，在斜坡上运动的距离为s，由功能关系可知ek=（mgsi