高二物理知识点精练习复习题9

第五章第2单元动能定理一、单项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)1.如图1所示，质量为m的物体静止于倾角为α的斜面体上，现对斜面体施加一水平向左的推力F，使物体随斜面体一起沿水平面向左匀速移动x，则在此匀速运动过程中斜面体对物体所做的功为()A．FxB．mgxcosαsinα图1C．mgxsinαD．02.如图2所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB、BC两段，AB＝2BC.小物块P(可视为质点)与AB、BC两段斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2.已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是()A．tanθ＝eq\f(μ1＋2μ2,3)B．tanθ＝eq\f(2μ1＋μ2,3)图2C．tanθ＝2μ1－μ2D．tanθ＝2μ2－μ13．人用手托着质量为m的物体，从静止开始沿水平方向运动，前进距离x后，速度为v(物体与手始终相对静止)，物体与人手掌之间的动摩擦因数为μ，则人对物体做的功为()A．mgxB．0C．μmgxD.eq\f(1,2)mv2图34．构建和谐型、节约型社会深得民心，节能器材遍布于生活的方方面面．自动充电式电动车就是很好的一例．电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接．当骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．现有某人骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图3中图线①所示；图3第二次启动自动充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是()A．200JB．250JC．300JD．500J5．以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物块．假定物块所受的空气阻力Ff大小不变．已知重力加速度为g，则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为()A.eq\f(v02,2g(1＋\f(Ff,mg)))和v0eq\r(\f(mg－Ff,mg＋Ff))B.eq\f(v02,2g(1＋\f(Ff,mg)))和v0eq\r(\f(mg,mg＋Ff))C.eq\f(v02,2g(1＋\f(2Ff,mg)))和v0eq\r(\f(mg－Ff,mg＋Ff))D.eq\f(v02,2g(1＋\f(2Ff,mg)))和v0eq\r(\f(mg,mg＋Ff))二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共28分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)6.如图4所示，板长为l，板的B端静放有质量为m的小物体P，物体与板间的动摩擦因数为μ，开始时板水平，若缓慢转过一个小角度α的过程中，物体保持与板相对静止，则这个过程中()A．摩擦力对P做功为μmgcosα·l(1－cosα)图4B．摩擦力对P做功为mgsinα·l(1－cosα)C．支持力对P做功为mglsinαD．板对P做功为mglsinα7.如图5所示，质量相等的物体A和物体B与地面的动摩擦因数相等，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做功不相等图5B．A、B动能的增量相同图5C．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8．两根光滑直杆(粗细可忽略不计)水平平行放置，一质量为m、半径为r的均匀细圆环套在两根直杆上，两杆之间的距离为eq\r(3)r，图6甲所示为立体图，图6乙所示为侧视图．现将两杆沿水平方向缓慢靠近直至两杆接触为止，在此过程中()图6A．每根细杆对圆环的弹力均增加B．每根细杆对圆环的最大弹力均为mgC．每根细杆对圆环的弹力均不做功D．每根细杆对圆环所做的功均为－eq\f(1,4)mgr图79.如图7所示，质量为M、长度为L的木板静止在光滑的水平面上，质量为m的小物体(可视为质点)放在木板上最左端，现用一水平恒力F作用在小物体上，使物体从静止开始做匀加速直线运动．已知物体和木板之间的摩擦力为Ff.当物体滑到木板的最右端时，木板运动的距离为x，则在此过程中()图7A．物体到达木板最右端时具有的动能为(F－Ff)(L＋x)B．物体到达木板最右端时，木板具有的动能为FfxC．物体克服摩擦力所做的功为FfLD．物体和木板增加的机械能为Fx三、计算题(本题共3小题，共37分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10.(11分)如图8所示，竖直固定放置的斜面DE与一光滑的圆弧轨道ABC相连，C为切点，圆弧轨道的半径为R，斜面的倾角为θ.现有一质量为m的滑块从D点无初速下滑，滑块可在斜面和圆弧轨道之间做往复运动，已知圆弧轨道的圆心O与A、D在同一水平面上，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，求：图8(1)滑块第一次至左侧AC弧上时距A点的最小高度差h.图8(2)滑块在斜面上能通过的最大路程s.11．(12分)右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L＝1.5m，如图9所示．将一个质量为m＝0.5kg的木块在F＝1.5N的水平拉力作用下，从桌面上的A端由静止开始向右运动，木块到达B端时撤去拉力F，木块与水平桌面间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10m/s2.求：图9(1)木块沿弧形槽上升的最大高度；(2)木块沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑动的最大距离．12．(14分)质量m＝1kg的物体，在水平拉力F(拉力方向与物体初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中Ek－x的图线如图10所示．求：(g取10m/s2)(1)物体的初速度多大？(2)物体和平面间的动摩擦因数为多大？图10(3)拉力F的大小．第五章第2单元动能定理【参考答案与详细解析】一、单项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)1.解析：由于物体做匀速运动，其处于平衡状态．物体动能和势能在运动过程中都不发生变化，故根据动能定理知合外力对物体做功为零．而重力做功为零，所以斜面体对物体做功为零，故应选D.答案：D2.解析：由动能定理得mg·AC·sinθ－μ1mgcosθ·AB－μ2mgcosθ·BC＝0，则有tanθ＝eq\f(2μ1＋μ2,3)，B项正确．答案：B3．解析：物体与手掌之间的摩擦力是静摩擦力，静摩擦力在零与最大值μmg之间取值，不一定等于μmg.在题述过程中，只有静摩擦力对物体做功，故根据动能定理，摩擦力对物体做的功W＝eq\f(1,2)mv2.答案：D4．解析：滑行时阻力Ff恒定，由动能定理对图线①有ΔEk＝Ffx1，x1＝10m对图线②有ΔEk＝Ffx2＋E电，x2＝6m所以E电＝eq\f(4,10)ΔEk＝200J，故A正确．答案：A5．解析：设物块上升的最大高度为H，返回的速率为v.由动能定理得：(mg＋Ff)H＝eq\f(1,2)mv02，(mg－Ff)H＝eq\f(1,2)mv2，联立得H＝eq\f(v02,2g(1＋\f(Ff,mg)))，v＝v0eq\r(\f(mg－Ff,mg＋Ff)).A正确．答案：A二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共28分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)6.解析：对物体运用动能定理W合＝WG＋WFN＋W摩＝ΔEk＝0所以WFN＋W摩＝－WG＝mglsinα因摩擦力的方向(平行于木板)和物体速度方向(垂直于木板)始终垂直，对物体不做功，故斜面对物体做的功就等于支持力对物体做的功，即WFN＝mglsinα，故C、D正确．答案：CD7.解析：因F斜向下作用在物体A上，A、B受的摩擦力不相同，因此，摩擦力对A、B做的功不相等，A正确；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，不能说F对B做功，C错误；合外力对物体做的功应等于物体动能增量，故D错误．答案：AB8．解析：本题考查物体平衡的动态分析和动能定理．以圆环为研究对象，由于两杆始终处于同一水平面，因此两杆对环的作用力大小始终相等，且它们的合力始终等于环的重力，即合力F是一定值，当两杆水平靠近时，两个弹力与竖直方向的夹角变小，根据三角形边与角的关系可知，两个弹力逐渐变小，A项错误；因此开始时两杆相距eq\r(3)r时弹力最大，由几何关系可知，这时FN=F=mg，B项正确；在缓慢移动的过程中，圆环的重心下降r/2，设两个弹力做的功各为W，则根据动能定理，2W+mgr/2=0，则W=-eq\f(1,4)mgr，D项正确．答案：BD9.解析：由题意画示意图可知，由动能定理对小物体：(F-Ff)·(L+x)=eq\f(1,2)mv2，故A正确．对木板：Ff·x=eq\f(1,2)Mv2，故B正确．物块克服摩擦力所做的功Ff·(L+x)，故C错．物块和木板增加的机械能eq\f(1,2)mv2+eq\f(1,2)Mv2=F·(L+x)-Ff·L=(F-Ff)·L+F·x，故D错．答案：AB三、计算题(本题共3小题，共37分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10.解析：(1)由动能定理得：mgh－μmgcosθ·R/tanθ＝0得h＝μRcos2θ/sinθ＝μRcosθcotθ(2)滑块最终至C点的速度为0时对应在斜面上的总路程最大，由动能定理得mgRcosθ－μmgcosθ·s＝0得：s＝eq\f(R,μ).答案：(1)μRcosθcotθ(2)eq\f(R,μ)11．解析：(1)由动能定理得：FL－FfL－mgh＝0其中Ff＝μFN＝μmg＝0.2×0.5×10N＝1.0N所以h＝eq\f(FL－FfL,mg)＝eq\f(1.5×(1.5－1.0),0.5×10)m＝0.15m(2)由动能定理得：mgh－Ffx＝0所以x＝eq\f(mgh,Ff)＝eq\f(0.5×10×0.15,1.0)m＝0.75m答案：(1)0.15m(2)0.75m12．解析：(1)从图线可知初动能为2J，Ek0＝eq\f(1,2)mv2＝2J，v＝2m/s.(2)在位移4m处物体的动能为10J，在位移8m处物