2018高中物理第七章机械能守恒定律7.6专题破解动能定理与图象问题练习新人教版必修2

1、专题破解动能定理与图象问题1.如图所示绘出了某辆汽车刹车过程的刹车痕（即刹车距离）与刹车前车速的关系图象,v为刹车前的速度，s为刹车痕长度，已知该车在某次撞车事故现场中警察已经测量出碰撞 前的刹车痕为 20 m，则下列说法中正确的是（）2. （宿迁一模）质量为 2 kg 的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始 运动，物块动能 H 与其发生位移 x 之间的关系如图所示。已知物块与水平面间的动摩擦因 数= 0.2，重力加速度g取 10 m/s2,则下列说法正确的是（TKWA.B.C.D.3.质量分别为 2m和m的A B两物体分别在水平恒力Fi和F2的作用下沿水平面运动,去Fi、丘后在

2、摩擦力的作用下减速到停止， 其vt图象如图所示，则下列说法正确的是（I【精选好题高败演塚】（答题时间：30 分钟）A.B.若已估算出汽车碰撞时的速度为若已估算出汽车碰撞时的速度为若已知汽车开始刹车时的速度为若已知汽车开始刹车时的速度为45 km/h，则原来刹车前的速度至少是45 km/h，则原来刹车前的速度至少是108 km/h，则发生碰撞时的速度约为108 km/h，则发生碰撞时的速度约为60 km/h75 km/hx= 1 m时速度大小为2 m/sx= 3 m时物块的加速度大小为 2.5m/s 在前 4 m位移过程中拉力对物块做的功为 在前 4 m位移过程中物块所经历的时间为9斗9 J2.

3、8 sff:2O kA.Fi和F2大小相等B.Fi和F2对A B做功之比为 2：1C.A B所受摩擦力大小相等D. 全过程中摩擦力对A B做功之比为4.物体沿直线运动的vt关系如图所示,（ ）1：2已知在第1 秒内合外力对物体做的功为W,3A. 从第 1 秒末到第 3 秒末合外力做功为4WB. 从第3 秒末到第 5 秒末合外力做功为-2WC. 从第5 秒末到第 7 秒末合外力做功为WD. 从第 3 秒末到第 4 秒末合外力做功为-0.75W当5. 如 图 所 示 ， 在 外 力 作 用 下 某 质 点 运 动 的vt图 象 为 正 弦 曲 线 。 从 图 中 可 以 判 断 (C. 在t2时刻

4、，外力的功率最大D. 在tit3时间内，外力做的总功为零6.如图甲所示，一质量为 m= 1 kg 的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t= 0 时刻开始，物块受到按如图乙所示规律变化的水平力F作用并向右运动， 第 3s 末物块运动到B点时速度刚好为 0,第 5 s 末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数A. 在 011时间内，外力做正功B. 在 0ti时间内，外力的功率逐渐增大1=0.2 ,2(g 取 10 m/s )求:J24(1) 求 02 s 内阻力做的功；(2)估算 14 s 内运动员下落的高度及克服阻力做的功(结果保留3 位有效数字)。8.如图甲所示，长为 4 m 的

5、水平轨道AB与半径为R= 0.6 m 的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接，有一质量为 1 kg 的滑块(大小不计)，从A处由静止开始受水平向右的力F的大小随位移变化的关系如图乙所示，滑块与动摩擦因数未知，取g= 10 m/s2。求：F作用,AB间的动摩擦因数为 卩=0.25 ,与BC间的20100-101234； x/m甲乙(1) 滑块到达B处时的速度大小；(2) 滑块在水平轨道AB上运动前 2 m 过程所用的时间；(3)若到达B点时撤去力F,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C,则 滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少？5F合由图线知 24 m 内加速度恒定，a=m4 m 位移

6、过程中由动能定理得W卩mgx=9J ,12在x= 2 m 时，一mVr= 4 J ,V1= 2 m/s ,2m 内，2 m=V1t1,t1= 2 s，在后 2 m 内，24. CD 解析：从第 1 秒末到第 3 秒末物体做匀速直线运动，说明物体所受合外力为零， 故合外力做功为零，A 错误；从第3 秒末到第 5 秒末物体加速度大小是第 1 秒内加速度的一 半，lilt bl散答烹S_n_-r-1. BC 解析：由图线知,=20 m，由动能定理可得一对初速度为V1= 60 km/h 的汽车停下来对应的刹车时位移是S112卩mgs= 0 - mv1。若刹车一段距离s= 20 m 后，汽车仍有速2、1

7、212度v= 45 km/h,则由卩mgs=mvmv0,联立以上两式，解得vo= 75 km/h, B 正确，2 2A 错误；类似可解得，若已知汽车开始刹车时的速度为撞时的速度）为108 km/h，刹车 20 m 后的速度（碰2. D 解析:90 km/h , C 正确，D 错误。对物块由动能定理得F合x=A云，则F合=F合=E= 2 N，设x= 1 m 时速度大小为x0,v=,2m/s , A 错误；在 02 s 内，,即图线的斜率等于合外力，x12由动能定理得F合X1= mv2V,m/s= m/s2, B 错误；在前xm2 24W= 9 J + 0.2X2X10X4 J = 25 J ,

8、C 错误；土_”12”、”在x= 4 m 时,mV2= 9 J ,V2= 3 m/s ,在前 222 m=V12,12= 0.8 s ,故11+12= 2.8 s ,2D 正确。3. C度大小为a,则减速时加速度大小为0.5a,B加速时加速A：F1Ff1= 2ma,Ff1=F2Ff2= 0.5maFf2=ma解得Fi= 3mq F2= 1.5maFf2=Ff1, A 错F1、F2做功分别为：W=F1X1,W=F2X2,由图线围成的面积可知X1= 0.5X2,B 错误，两物体运动位移相同，故摩擦力做功之比为Ff1x:Ff2x= 1 ： 1,Q V1解析：设A加速时加速度大小为0.5a,减速时加速

9、度大小为a,根据牛顿第二定律，对2mx0.5a,对 B：误， C 正确； 外力 故W：W= 1 ： 1,D错误。WB 错误；第 3 秒末到第 4D 正确；第 5 秒末到第 7 秒末合外1 秒内合外力的一半，而位移是第26所以这段时间的合外力是第 1 秒内合外力的一半，而位移是第 1 秒内位移的 2 倍，考虑 位移方向与合外力方向相反，所以这段时间内合外力做功为一 秒末物体位移是从第 3 秒末到第 5 秒末位移的四分之三， 力方向与位移方向相同，同理可知这段时间的合外力是第1 秒内位移的 2 倍，所以这段时间内合外力做功为WC 正确。5. AD 解析：由动能定理可知，在 0t1时间内质点速度越来

10、越大，动能越来越大，夕卜 力一定做正功，故 A 项正确；在t3时间内，动能变化量为零，可以判定外力做的总功为 零，故 D 项正确；由P=Fv知 0、t2、t3四个时刻功率为零，故 B、C 都错。6. 解：（1）在 3 s5 s 内物块在水平恒力F作用下由B点匀加速运动到A点，设加速度 为a,A与B间的距离为x,贝UF卩mg= ma得a= 2 m/s21.2x=at= 4 m ；(2)设物块回到A点时的速度为VA,由vA= 2ax得VA=4 m/s设整个过程中F做的功为WF,12由动能定理得： W 2 卩mgx= mvA。2解得：WF= 24 J。7.(1)从题图中可以看出，在 02 s 内运动

11、员做匀加速运动，其加速度大小为Vt16. 2n,2a= m/s = 8 m/s ,t2设此过程中运动员受到的阻力大小为Ff=m(ga)=80 x(108)N=160 N,02 s 内下落高度h=Vt=16x2 m= 16 m,t 2阻力做功W=Ffh= 2 560 J ;(2)从题图中估算得出运动员在14 s 内下落了h=40 x2x2 m=160 m12根据动能定理，有mglW/=mv,211所以有W=mghrm=( 80 x10 x160 x80X62) J 1.27x105J。22128.解：(1)对滑块从A到B的过程，由动能定理得F1X1F3X3卩mgx= mv21即 20 x2 J 10 x1 J 0.25x1x10 x4 J=x1xVB2，得VB=2 .10m/s。2(2)在前 2 m 内，有F1mg= ma且X1=1at12，解得11=s。2(3)当滑块恰好能到达最高点C时，应用：mg= m对滑块从B到C的过程，由动能定理得：1212W mg2 R=