【立体设计】2012高考物理一轮复习第5章第2讲动能定理及其应用课后限时作业新人教版

1、动能定理及其应用 (时间：45分钟 满分：100分)一、选择题(每小题5分，共45分)1放在光滑水平面上的某物体，在水平恒力F的作用下，由静止开始运动，在其速度由0增加到v和由v增加到2v的两个阶段中，F对物体所做的功之比为()A11 B12C13 D14【解析】W1mv2，W2m(2v)2mv2mv2，则.【答案】C2.如图所示，板长为L，板的B端静放着质量为m的小物体P，物体与板的动摩擦因数为，开始时板水平.若缓慢将板转过一个小角度的过程中，物体与板保持相对静止，则在此过程中 （ ）A.摩擦力对P做功mgcos(1-cos)B. 摩擦力对P做功mgsin(1-cos)C.摩擦力对P不做功D

2、.板对P做功mgLsin【解析】物体未相对板运动，故摩擦力不做功，C正确；板对物体做功W=mgLsin,故D正确.【答案】C、D3一质量为1.0 kg的滑块，以 4 m/s的初速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起将一向右水平力作用于滑块上，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4 m/s，则在这段时间内水平力所做的功为()A0 J B8 JC16 J D32 J【解析】这段过程的初动能和末动能相等，根据动能定理WEk2Ek1知，W0.故选A.明确水平力即为合外力，且合外力的功与动能的增量相等是解题的关键【答案】A4一人用力把质量为1 kg的物体由静止提高1 m，使物体获得2 m/s的

3、速度，则()A人对物体做的功为12 JB合外力对物体做的功为2 JC合外力对物体做的功为12 JD物体克服重力做功为10 J【答案】A、B、D5.人通过滑轮将质量为m的物体，沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v,如图所示.则在此过程中（ ）A.物体所受的合外力做功为mgh+B.物体所受的合外力做功为C.人对物体做的功为mghD.人对物体做的功大于mgh【解析】物体沿斜面做匀加速运动，根据动能定理：W合=WF-Wf-mgh=,其中Wf为物体克服摩擦力做的功.人对物体做的功即是人对物体的拉力做的功，所以W人=WF=Wf+mgh+,A、C错误，B、

4、D正确.【答案】B、D6(2011届广州测试)质量为1 kg的物体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，其动能随位移变化的图线如图所示，g10 m/s2，则物体在水平地面上()A所受合外力大小为5 NB滑行的总时间为4 sC滑行的加速度大小为1 m/s2D滑行的加速度大小为2.5 m/s2【解析】物体初动能为50 J(初速度为10 m/s)，在摩擦力作用下滑动20 m动能为零，根据动能定理得所受合外力为2.5 N，A错；由牛顿第二定律知物体加速度大小为2.5 m/s2，C错，D对；时间t4 s，B对【答案】B、D7如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，B

5、C的长度也是R，一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为，当它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为()AmgR B. mgRCmgR D(1)mgR【解析】物体从A运动到B所受的弹力要发生变化，摩擦力大小也要发生变化，所以克服摩擦力所做的功不能直接由功的计算公式求得，而在BC段克服摩擦力所做的功可直接求得【答案】D8. 如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着竖立在地面上的钢管往下滑，已知这名消防队员的质量为60 kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零，如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时

6、间为3 s,下滑的总距离为12 m,g取10 m/s2,那么该消防队员 （ ）A.下滑过程中最大速度为8 m/sB.匀加速与匀减速过程的时间之比为21C.匀加速与匀减速过程中摩擦力做的功之比为114D.消防队员匀加速过程是超重状态，匀减速过程是失重状态【解析】利用平均速度公式得到h=12 m=t，解得最大速度为v=8 m/s，A项正确；v=a1t1=a2t2,因做匀加速的加速度a1是做匀减速的加速度a2的2倍，所以匀加速时间与匀减速时间之比为12，位移之比为12，B项错误；匀加速向下消防队员为失重状态，匀减速向下消防队员为超重状态，D项错误；利用动能定理，在匀加速阶段，有mgh1-W1=，解得

7、W1=480 J，在匀减速下降过程中，有mgh2-W2=0-，解得W2=6 720 J，两者相比得到C项正确.【答案】A、C9如图所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为m的物体，钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则()A地板对物体的支持力做的功等于mv2B地板对物体的支持力做的功等于mgHC钢索的拉力做的功等于Mv2MgHD合力对电梯M做的功等于Mv2【解析】对物体m用动能定理得WNmgHmv2，故WNmgHmv2，选项A、B错误；钢索拉力做的功WF拉(Mm)gH(Mm)v2，故选项C错误由动能定理可知，合力对电梯M做的功等于电梯动能的变化Mv2，故选项D正确【答

8、案】D二、非选择题(共55分)10.（17分）如图所示，物体在离斜面底端5 m处由静止开始下滑，然后滑上由小圆弧与斜面连接的水平面上，若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37.求物体能在水平面上滑行多远.【解析】物体在斜面上受重力mg、支持力、滑动摩擦力的作用，沿斜面加速下滑（因=0.4tan=0.75），直到静止.解法1：对物体在斜面上和水平面上时受力分析如图所示，知物体下滑阶段=mgcos37.故=mgcos37.由动能定理得mgsin37l1-mgcos37l1=.在水平面上运动过程中=mg.由动能定理得-mgl2=0-.由两式可得= m=3.5 m.解法2：物体受力分

9、析同上.物体运动的全过程中，初、末状态的速度均为零，对全过程运用动能定理有mgsin37l1-mgcos37l1-mgl2=0.得= m=3.5 m.【答案】3.5 m11.（18分）以20 m/s的初速度，从地面竖直向上抛出一物体，它上升的最大高度是18 m.如果物体在运动过程中所受阻力的大小不变，求：（1）物体在离地面多高处，物体的动能与重力势能相等，以地面为零势能面.（取g=10 m/s2)（2）物体回到抛出点的速度大小.【解析】（1）上升过程中，重力、阻力做功，据动能定理有：-(mg+Ff)H= -,设物体上升过程中经过距地面h1处动能等于重力势能，=mgh1,据动能定理：-(mg+F

10、f)h1=-,设物体下落过程中经过距地面h2处动能等于重力势能，=mgh2,据动能定理：（mg-Ff)(H-h2)= ,解得h1=9.5 m,h2=8.5 m.（2）物体下落过程中：（mg-Ff)H=,解得v3= m/s.【答案】（1）9.5 m与8.5 m （2）m/s12（20分）某兴趣小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v-t图象，如图所示(除210 s时间段内的图象为曲线外，其余时间段图象均为直线)已知小车运动的过程中，214 s时间段内小车的功率保持不变，在14 s末停止遥控而让小车自由滑行小车的质量为1 kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变求：(1)小车所受到的阻力大小；(2)小车匀速行驶阶段的功率；(3)小车在加速运动过程中位移的大小【解析】(1)由图象可得，在1418 s时间内a1.5 m/s2.阻力大小ma1.