2021高考物理一輪復(fù)習(xí)第五章機(jī)械能課時(shí)規(guī)范練16動能定理及其應(yīng)用新人教版PAGEPAGE15課時(shí)規(guī)范練16動能定理及其應(yīng)用基礎(chǔ)鞏固組1.(動能)(2017·吉林汪清縣月考)下列有關(guān)動能的說法正確的是 ()A.物體只有做勻速運(yùn)動時(shí),動能才不變B.物體的動能變化時(shí),速度不一定變化C.物體做平拋運(yùn)動時(shí),水平速度不變,動能不變D.物體做自由落體運(yùn)動時(shí),物體的動能增加答案D解析物體只要速率不變,動能就不變,A錯誤;物體的動能變化時(shí),速度的大小一定變化,B錯誤;物體做平拋運(yùn)動時(shí),速率增大動能就會增大,C錯誤;物體做自由落體運(yùn)動時(shí),其速率增大,物體的動能增加,D正確。2.(多選)(動能定理)(2017·山師大附中模擬)質(zhì)量不等,但有相同動能的兩個(gè)物體,在動摩擦因數(shù)相同的水平地面上滑行,直至停止,則()A.質(zhì)量大的物體滑行的距離大B.質(zhì)量小的物體滑行的距離大C.它們滑行的距離一樣大D.它們克服摩擦力所做的功一樣多答案BD解析根據(jù)動能定理-μmg·s=0-Ek0,所以質(zhì)量小的物體滑行的距離大,并且它們克服摩擦力所做的功在數(shù)值上都等于初動能的大小。B、D正確,A、C錯誤。3.(多過程問題)如圖所示,相同材料制成的滑道ABC,其中AB段為曲面,BC段為水平面?，F(xiàn)有質(zhì)量為m的木塊,從距離水平面h高處的A點(diǎn)由靜止釋放,滑到B點(diǎn)過程中克服摩擦力做功為13mgh;木塊通過B點(diǎn)后繼續(xù)滑行2h距離后,在C點(diǎn)停下來,則木塊與曲面間的動摩擦因數(shù)應(yīng)為(A.13 B.23 C.16答案A解析物體從A點(diǎn)到C點(diǎn)根據(jù)動能定理mgh-13mgh-μmg·2h=0,解得μ=13,因?yàn)榍婧退杰壍朗峭N材料,所以木塊與曲面間的動摩擦因數(shù)也為4.(多過程問題)(2017·河南模擬)如圖所示,質(zhì)量為m的小球,從離地面H高處從靜止開始釋放,落到地面后繼續(xù)陷入泥中h深度而停止,設(shè)小球受到空氣阻力為Ff,重力加速度為g,則下列說法正確的是()A.小球落地時(shí)動能等于mgHB.小球陷入泥中的過程中克服泥土的阻力所做的功小于剛落到地面時(shí)的動能C.整個(gè)過程中小球克服阻力做的功等于mg(H+h)D.小球在泥土中受到的平均阻力為mg1+H答案C解析小球從靜止開始釋放到落到地面的過程,由動能定理得mgH-FfH=12mv02,選項(xiàng)A錯誤;設(shè)泥土的平均阻力為Ff0,小球陷入泥中的過程,由動能定理得mgh-Ff0h=0-12mv02,解得Ff0h=mgh+15.(動能定理的圖象問題)物體在恒定阻力作用下,以某初速度在水平面上沿直線滑行直到停止。以a、Ek、s和t分別表示物體運(yùn)動的加速度大小、動能、位移的大小和運(yùn)動的時(shí)間,則以下各圖象中,能正確反映這一過程的是()答案C解析物體在恒定阻力作用下運(yùn)動,其加速度隨時(shí)間不變,隨位移不變,選項(xiàng)A、B錯誤;由動能定理,-Ffs=Ek-Ek0,解得Ek=Ek0-Ffs,選項(xiàng)C正確,D錯誤。6.(多選)(動能定理的圖象問題)用起重機(jī)提升貨物,貨物上升過程中的v-t圖象如圖所示,在3~5s內(nèi),重力對貨物做的功為W1、繩索拉力對貨物做的功為W2、貨物所受合力做的功為W3,則()A.W1>0 B.W2<0 C.W2>0 D.W3<0答案CD解析分析題圖可知,貨物一直向上運(yùn)動,根據(jù)功的定義式可得,重力做負(fù)功,拉力做正功,即W1<0,W2>0,A、B錯誤,C正確;根據(jù)動能定理可知,合力做的功W3=0-12mv2,v=2m/s,即W3<7.(變力做功)(2017·吉林三校聯(lián)考)如圖所示,豎直平面內(nèi)放一直角桿MON,OM水平,ON豎直且光滑,用不可伸長的輕繩相連的兩小球A和B分別套在OM和ON桿上,B球的質(zhì)量為2kg,在作用于A球的水平力F的作用下,A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)OA=0.3m,OB=0.4m,改變水平力F的大小,使A球向右加速運(yùn)動,已知A球向右運(yùn)動0.1m時(shí)速度大小為3m/s,則在此過程中繩的拉力對B球所做的功為(g取A.11J B.16J C.18J D.9J?導(dǎo)學(xué)號06400308?答案C解析A球向右運(yùn)動0.1m時(shí),vA=3m/s,OA'=0.4m,OB'=0.3m,設(shè)此時(shí)∠BAO=α,則有tanα=34。vAcosα=vBsinα,解得vB=4m/s。此過程中B球上升高度h=0.1m,由動能定理,W-mgh=12mvB2,解得繩的拉力對B球所做的功為W=mgh+12mvB28.(變力做功)(2017·重慶巴蜀中學(xué)一模)如圖所示,水平平臺上有一個(gè)質(zhì)量m=50kg的物塊,站在水平地面上的人用跨過定滑輪的細(xì)繩向右拉動物塊,細(xì)繩不可伸長。不計(jì)滑輪的大小、質(zhì)量和摩擦。在人以速度v從平臺邊緣正下方勻速向右前進(jìn)x的過程中,始終保持桌面和手的豎直高度差h不變。已知物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,v=0.5m/s,x=4m,h=3m,g取10m/s答案504J解析設(shè)人發(fā)生x的位移時(shí),繩與水平方向的夾角為θ,由運(yùn)動的分解可得,物塊的速度v1=vcosθ,由幾何關(guān)系得cosθ=xh在此過程中,物塊的位移s=h2+x物塊克服摩擦力做的功Wf=μmgs,對物塊,由動能定理得WT-Wf=12所以人克服細(xì)繩的拉力做的功WT=mv2能力提升組9.(2017·山東濟(jì)南模擬)光滑斜面上有一個(gè)小球自高為h的A處由靜止開始滾下,到達(dá)光滑的水平面上的B點(diǎn)時(shí)速率為v0。光滑水平面上每隔相等的距離設(shè)置了一個(gè)與小球運(yùn)動方向垂直的阻擋條,如圖所示,小球越過n條阻擋條后停下來。若讓小球從2h高處以初速度v0滾下,則小球能越過阻擋條的條數(shù)為(設(shè)小球每次越過阻擋條時(shí)損失的動能相等)()A.n B.2n C.3n D.4n答案C解析設(shè)每條阻擋條對小球做的功為W,小球自高為h的A處由靜止開始滾下到B處,由動能定理有mgh=12mv02,當(dāng)小球在水平面上滾動時(shí),由動能定理有-nW=0-12mv02;讓小球從2h高處以初速度v0滾下到停止,由動能定理有mg10.(多選)某人通過滑輪將質(zhì)量為m的物體,沿粗糙的斜面從靜止開始勻加速地由底端拉到斜面頂端,物體上升的高度為h,到達(dá)斜面頂端時(shí)的速度為v,如圖所示。則在此過程中()A.物體所受的合外力做的功為mgh+12mvB.物體所受的合外力做的功為12mvC.人對物體做的功為mghD.人對物體做的功大于mgh ?導(dǎo)學(xué)號06400309?答案BD解析物體沿斜面做勻加速運(yùn)動,根據(jù)動能定理W合=WF-Wf-mgh=12mv2,其中Wf為物體克服摩擦力做的功。人對物體做的功即是人對物體的拉力做的功,所以W人=WF=Wf+mgh+12mv11.(2018·安徽合肥二中期中)如圖所示,質(zhì)量為m=0.1kg的小球,用長l=0.4m的細(xì)線與固定在圓心處的力傳感器相連,小球和傳感器的大小均忽略不計(jì)。當(dāng)在最低點(diǎn)A處給小球6m/s的初速度時(shí),恰能運(yùn)動至最高點(diǎn)B,空氣阻力大小恒定。(g取(1)小球在A處時(shí)傳感器的示數(shù);(2)小球從A點(diǎn)運(yùn)動至B點(diǎn)過程中克服空氣阻力做的功;(3)小球在A點(diǎn)以不同的初速度v0開始運(yùn)動,當(dāng)運(yùn)動至B點(diǎn)時(shí)傳感器會顯示出相應(yīng)的讀數(shù)F,試通過計(jì)算在坐標(biāo)系中作出F-v0答案(1)10N(2)0.8J(3)見解析解析(1)在A點(diǎn),由F-mg=mvA2l得F=(2)由mg=mvB2l得vB小球從A到B過程中,根據(jù)動能定理Wf-2mgl=1得到Wf=-0.8J所以克服空氣阻力做功0.8J。(3)小球從A到B過程中,根據(jù)動能定理:Wf-2mgl=1小球在最高點(diǎn)F+mg=mv兩式聯(lián)立得:F=14v02-9(F單位為N,v012.(2017·甘肅蘭州一中月考)如圖所示,AB是傾角θ=30°的粗糙直軌道,BCD是光滑的圓弧軌道,AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切,圓弧的半徑為R,一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可以看作質(zhì)點(diǎn))從直軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放,結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動。已知P點(diǎn)與圓弧的圓心O等高,物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ。求:(1)物體做往返運(yùn)動的整個(gè)過程中在AB軌道上通過的總路程;(2)最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)E時(shí),對圓弧軌道的壓力;(3)為使物體能順利到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)D,釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L'至少多大?答案(1)Rμ(2)(3-3)mg(3)解析(1)對整體過程,由動能定理得mgRcosθ-μmgcosθ·s=0,所以物體在AB軌道上通過的總路程s=Rμ(2)最終物體以