考點(diǎn)強(qiáng)化練15動(dòng)能和動(dòng)能定理1.一輛汽車以v1=6 m/s的速度沿水平路面行駛時(shí),急剎車后能滑行x1=3.6 m,如果以v2=8 m/s的速度行駛,在同樣路面上急剎車后滑行的距離x2應(yīng)為(不計(jì)空氣阻力的影響)()A.6.4 mB.5.6 mC.7.2 mD.10.8 m2.一質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng),在t0時(shí)刻撤去力F,其v-t圖象如圖所示。已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,則下列關(guān)于力F的大小和力F做功W的大小關(guān)系式正確的是()A.F=mgB.F=2mgC.W=mgv0t0D.W=mgv0t03.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)l的輕繩懸于O點(diǎn),小球在水平恒力F的作用下從平衡位置P點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中繩與豎直方向的最大夾角為=60,則力F的大小為()A.mgB.mgC.mgD.mg4.(2017溫州聯(lián)考)如圖所示,光滑斜面的頂端固定一彈簧,一小球向右滑行,并沖上固定在地面上的斜面。設(shè)小球在斜面最低點(diǎn)A的速度為v,壓縮彈簧至C點(diǎn)時(shí)彈簧最短,C點(diǎn)距地面高度為h,不計(jì)小球與彈簧碰撞過程中的能量損失,則彈簧被壓縮至C點(diǎn),彈簧對(duì)小球做的功為()A.mgh-mv2B.mv2-mghC.mgh+mv2D.mgh5.如圖所示,一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在半徑為r的半球形容器中(容器固定)由靜止開始自邊緣上的A點(diǎn)滑下,到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí),它對(duì)容器的正壓力為FN。重力加速度為g,則質(zhì)點(diǎn)自A滑到B的過程中,摩擦力對(duì)其所做的功為()A.r(FN-3mg)B.r(3mg-FN)C.r(FN-mg)D.r(FN-2mg)6.圖示是探究功與速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置,用該裝置實(shí)驗(yàn)時(shí),需要測(cè)出()A.小車的質(zhì)量B.橡皮筋的勁度系數(shù)C.橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)小車的速度D.橡皮筋對(duì)小車做功的具體數(shù)值7.如圖所示,QB段為一半徑為r=1 m的光滑圓弧軌道,AQ段為一長(zhǎng)度為l=1 m的粗糙水平軌道,兩軌道相切于Q點(diǎn),Q在圓心O的正下方,整個(gè)軌道位于同一豎直平面內(nèi)。物塊P的質(zhì)量為m=1 kg(可視為質(zhì)點(diǎn)),P與AQ間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1,若物塊P以速度v0從A點(diǎn)滑上水平軌道,到C點(diǎn)后又返回A點(diǎn)時(shí)恰好靜止。g取10 m/s2,求:(1)v0的大小;(2)物塊P第一次通過Q點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力。8.某同學(xué)為探究合力做功與物體速度變化的關(guān)系,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),他的操作步驟是:按圖擺好實(shí)驗(yàn)裝置,其中小車質(zhì)量m車=0.20 kg,鉤碼總質(zhì)量m=0.05 kg;釋放小車,然后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(電源頻率為f=50 Hz),打出一條紙帶。(1)他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條,如下圖所示。把打下的第一點(diǎn)記作0,然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出,用厘米刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為d1=0.004 m,d2=0.055 m,d3=0.167 m,d4=0.256 m,d5=0.360 m,d6=0.480 m,他把鉤碼重力(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取9.8 m/s2)作為小車所受合力算出打下0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)合力做功W= J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),打下第5點(diǎn)時(shí)小車的速度v5= m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。(2)此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果,他沒能得到合力對(duì)物體做的功Wv2的結(jié)論,且誤差很大。通過反思,他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下,其中正確的是。A.鉤碼質(zhì)量太大,使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多B.沒有平衡摩擦力,使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多C.釋放小車和接通電源的次序有誤,使得動(dòng)能增量的測(cè)量值比真實(shí)值偏小D.沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測(cè)距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因9.同學(xué)們參照伽利略時(shí)期演示平拋運(yùn)動(dòng)的方法制作了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板。M板上部有一半徑為r的圓弧形的粗糙軌道,P為最高點(diǎn),Q為最低點(diǎn),Q點(diǎn)處的切線水平,距底板高為h,N板上固定有三個(gè)圓環(huán)。將質(zhì)量為m的小球從P處?kù)o止釋放,小球運(yùn)動(dòng)至Q飛出后無(wú)阻礙地通過各圓環(huán)中心,落到底板上距Q水平距離為l處。不考慮空氣阻力,重力加速度為g。求:(1)距Q水平距離為的圓環(huán)中心到底板的高度。(2)小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度的大小以及對(duì)軌道壓力的大小和方向。(3)摩擦力對(duì)小球做的功。10.某學(xué)習(xí)小組做探究功和物體速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn),裝置如圖,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為W。當(dāng)用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致。每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。(1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要導(dǎo)線、開關(guān)、(填測(cè)量工具)和(選填“交流”或“直流”)電源;(2)實(shí)驗(yàn)中,小車會(huì)受到摩擦阻力的作用,可使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡摩擦力,則下面操作正確的是。A.不系橡皮筋,放開小車,能夠自由下滑即可B.不系橡皮筋,放開小車,能夠勻速下滑即可C.不系橡皮筋,放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可D.不系橡皮筋,放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可11.隨著中國(guó)首艘航母遼寧號(hào)的下水,同學(xué)們對(duì)艦載機(jī)的起降產(chǎn)生了濃厚的興趣。下面是小聰編制的一道艦載機(jī)降落的題目,請(qǐng)你閱讀后求解。(1)假設(shè)質(zhì)量為m的艦載機(jī)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后在水平地面跑道上降落,觸地瞬間的速度為v0(水平),在跑道上滑行的v-t圖象如圖所示,求艦載機(jī)滑行的最大距離和滑行時(shí)受到的平均阻力大小。(2)航母可以通過設(shè)置阻攔索來(lái)增大對(duì)艦載機(jī)的阻力?，F(xiàn)讓該艦載機(jī)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后在靜止于海面上的航母水平甲板上降落,若它接觸甲板瞬間的速度仍為v0(水平),在甲板上的運(yùn)動(dòng)可以看作勻變速直線運(yùn)動(dòng),在甲板上滑行的最大距離是在水平地面跑道上滑行的最大距離的。求該艦載機(jī)在航母上滑行時(shí)受到的平均阻力大小(結(jié)果用m、v0、t0表示)。考點(diǎn)強(qiáng)化練15動(dòng)能和動(dòng)能定理1.A急剎車后,車只受摩擦阻力Ff的作用,且兩種情況下摩擦力大小是相同的,汽車的末速度皆為零,則有-Ffx1=0-Ffx2=0-得,故汽車滑行距離x2=x1=()23.6 m=6.4 m2.D在t0時(shí)刻前,F-mg=m,在t0時(shí)刻以后,-mg=-m,由以上兩式可得F=3mg,因此選項(xiàng)A、選項(xiàng)B均不正確;在0至t0時(shí)間內(nèi),W-mgv0t0=,在t0至3t0時(shí)間內(nèi),-mgv0(2t0)=-,因此力F做的功為W=mgv0t0,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。3.D小球在水平恒力作用下從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至與豎直方向成60夾角位置的過程中,由動(dòng)能定理得Flsin 60-mgl(1-cos 60)=0,解得F=mg,D正確。4.A小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中,重力和彈簧彈力對(duì)小球做負(fù)功,由于支持力與位移方向始終垂直,則支持力對(duì)小球不做功,由動(dòng)能定理,可得WG+WF=0-mv2,重力做功為WG=-mgh,則彈簧彈力對(duì)小球做的功為WF=mgh-mv2,A正確。5.A質(zhì)點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí),它對(duì)容器的正壓力為FN,根據(jù)牛頓第二定律有FN-mg=m,根據(jù)動(dòng)能定理,質(zhì)點(diǎn)自A滑到B的過程中有Wf+mgr=mv2,故摩擦力對(duì)其所做的功Wf=rFN-mgr,故A項(xiàng)正確。6.C本實(shí)驗(yàn)是為了探究做功與物體速度變化的關(guān)系,只要保證小車的質(zhì)量不變即可,不需要測(cè)量小車的質(zhì)量,故A錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中改變拉力做功時(shí),為了能定量,所以用不同條數(shù)的橡皮筋且拉到相同的長(zhǎng)度,這樣橡皮筋對(duì)小車做的功就有倍數(shù)關(guān)系,而不需要測(cè)量出每根橡皮筋做功的數(shù)值,即不需要測(cè)量橡皮筋的伸長(zhǎng)量,每次只要保證從同一位置由靜止釋放這樣開始時(shí)橡皮筋的形變量相同,過程中每根橡皮筋做的功就相同,故B、D錯(cuò)誤,C正確。7.答案 (1)2 m/s(2)12 N方向豎直向下解析 (1)物塊P從A到C又返回A的過程中,由動(dòng)能定理有-mg2l=0-解得v0=2 m/s。(2)設(shè)物塊P第一次通過Q點(diǎn)時(shí)的速度為v,在Q點(diǎn)軌道對(duì)P的支持力為FN,由動(dòng)能定理和牛頓第二定律有-mgl=mv2-FN-mg=m解得FN=12 N由牛頓第三定律可知,物塊P第一次通過Q點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大小也為12 N,方向豎直向下。8.答案 (1)0.1761.12(2)AB解析 (1)根據(jù)題意物體所受合外力為F=mg=0.059.8=0.49 N,根據(jù)功的定義可知W=Fd5=0.176 J;根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度,可以求出第5個(gè)點(diǎn)的速度大小為v5= m/s=1.12 m/s。(2)設(shè)繩子上拉力為F,根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)小車:F=m車a;對(duì)鉤碼:mg-F=ma;可得F=,由此可知當(dāng)m車m時(shí),鉤碼的重力等于繩子的拉力,因此當(dāng)鉤碼質(zhì)量太大時(shí),會(huì)造成較大誤差,故A正確;實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行平衡摩擦力操作,若沒有平衡摩擦力直接將鉤碼重力做的功當(dāng)作小車合外力做的功,會(huì)造成較大誤差,故B正確;釋放小車和接通電源的順序有誤,影響打點(diǎn)多少,不一定會(huì)使動(dòng)能的測(cè)量值偏小,故C錯(cuò)誤;距離的測(cè)量產(chǎn)生的誤差不是該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的主要誤差,故D錯(cuò)誤。9.答案 (1)h(2)lmg(1+)方向豎直向下(3)mg(-r)解析 (1)小球在Q點(diǎn)處的速度為v0,從Q到距Q水平距離為的圓環(huán)中心處的時(shí)間為t1,落到底板上的時(shí)間為t,距Q水平距離為的圓環(huán)中心到底板的高度為h,有l(wèi)=v0t;=v0t1;h=gt2;h-h=解得h=h。(2)以上各式解得v0=l在Q點(diǎn)處對(duì)球由牛頓第二定律得FN-mg=解得FN=mg(1+)由牛頓第三定律得小球?qū)壍赖膲毫Υ笮镕N=FN=mg(1+),方向豎直向下。(3)從P到Q對(duì)小球由動(dòng)能定理得mg