2015《復(fù)習(xí)方略》高中物理一輪復(fù)習(xí)（福建專用·魯科版）課時(shí)提能演練（十五） 必修2 第五章 第2講動(dòng)能定理及其應(yīng)用

1、祝學(xué)子學(xué)業(yè)有成，取得好成績(jī)溫馨提示： 此套題為word版，請(qǐng)按住ctrl，滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸,調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉word文檔返回原板塊。課時(shí)提能演練(十五）動(dòng)能定理及其應(yīng)用(45分鐘100分)一、選擇題(本大題共7小題,每小題8分，共56分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確）1.一人站在電梯中，當(dāng)電梯勻加速上升時(shí)(）a.人處于失重狀態(tài)b.人對(duì)電梯的壓力大于電梯對(duì)人的支持力c.電梯對(duì)人做的功等于人增加的動(dòng)能d。電梯對(duì)人做的功等于人增加的機(jī)械能【解析】選d.當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí),處于超重狀態(tài)，故a錯(cuò)誤。由牛頓第三定律可知，人對(duì)電梯的壓力等于電梯對(duì)人的支持力,故b錯(cuò)誤。設(shè)人受的支持力為f，則

2、有fmg=ma，上升高度h時(shí)，由動(dòng)能定理(f-mg）h=mm,得fh=mgh+m-m,所以電梯對(duì)人做的功等于人增加的機(jī)械能,故c錯(cuò)d對(duì)。2。質(zhì)量m=2kg的物體，在水平面上以v1=6m/s的速度勻速向西運(yùn)動(dòng)，若有一個(gè)f=8n方向向北的恒力作用于物體，在t=2s內(nèi)物體的動(dòng)能增加了（）a。28jb。64jc。32jd.36j【解析】選b.物體在力f的方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則a=4m/s2,位移x=at2=422m=8m，力f所做的功為w=fx=88j=64j,由動(dòng)能定理知物體的動(dòng)能增加了64j,故b正確.3。質(zhì)量為10kg的物體，在變力f作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，力隨坐標(biāo)x的變化情況如

3、圖所示。物體在x=0處，速度為1m/s，一切摩擦不計(jì),則物體運(yùn)動(dòng)到x=16m處時(shí)，速度大小為(）a。2m/sb。3 m/sc.4 m/sd。m/s【解析】選b。fx圖像與坐標(biāo)軸圍成的圖形面積表示力f做的功,圖形位于x軸上方表示力做正功,位于下方表示力做負(fù)功，面積大小表示功的大小，所以物體運(yùn)動(dòng)到x=16m處時(shí)，f做正功，其大小w=40j,根據(jù)動(dòng)能定理有w=mm,代入數(shù)據(jù),可得v2=3m/s。4.(2013廣東高考改編)如圖,游樂(lè)場(chǎng)中,從高處a到水面b處有兩條長(zhǎng)度相同的光滑軌道.甲、乙兩小孩沿不同軌道同時(shí)從a處自由滑向b處,下列說(shuō)法正確的有(）a.甲的切向加速度始終比乙的大b.甲、乙在同一高度的速

4、度大小相等c.甲、乙在同一時(shí)刻總能到達(dá)同一高度d。乙比甲先到達(dá)b處【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)從以下兩點(diǎn)進(jìn)行分析：(1）明確甲、乙的受力和運(yùn)動(dòng)情況。(2)從a到b,重力對(duì)甲、乙做功相等?！窘馕觥窟xb。在曲線上任取一點(diǎn)，將重力沿軌道的切線方向分解,切線與水平方向成的銳角為,則切向力為：mgsin=ma切,可得甲的切向加速度一直減小,乙的切向加速度一直增大，在b點(diǎn)，有a甲切a乙切，a錯(cuò)誤;對(duì)甲、乙下落相同高度h,由重力做功的特點(diǎn)和動(dòng)能定理得mgh=mv2,v=,b正確；從a到b,開(kāi)始一段甲的切向加速度大于乙的切向加速度,即甲的速度增加得快，平均速度大,二者位移相等,由如圖所示的速率-時(shí)間圖像知甲比乙先

5、到達(dá)b處，c、d錯(cuò)誤。5。如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為r的圓弧軌道，半徑oa水平、ob豎直,一個(gè)質(zhì)量為m的小球自a的正上方p點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落,小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)b時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力。已知ap=2r，重力加速度為g,則小球從p到b的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）a。重力做功2mgrb.機(jī)械能減少mgrc.合外力做功mgrd.克服摩擦力做功mgr【解析】選c。小球從p到b的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重力做功wg=mgr,選項(xiàng)a錯(cuò)誤;小球在b點(diǎn)時(shí)mg=m，則vb=,從p到b的過(guò)程中由動(dòng)能定理得mgr+wf=m，則wf=-mgr，故克服摩擦力做功為mgr,機(jī)械能減少了mgr，合外力做功為w=mgr+wf=mgr，選項(xiàng)b、

6、d錯(cuò)誤,選項(xiàng)c正確.6. (2014三明模擬）如圖所示，質(zhì)量相等的物體a和物體b與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，在力f的作用下,一起沿水平地面向右移動(dòng)x,則（）a.摩擦力對(duì)a、b做功相等b。a、b動(dòng)能的增量相同c。f對(duì)a做的功與f對(duì)b做的功相等d。合外力對(duì)a做的功與合外力對(duì)b做的功不相等【解析】選b。因f斜向下作用在物體a上,a、b受到的摩擦力不相同，因此，摩擦力對(duì)a、b做的功不相等，a錯(cuò)誤；但a、b兩物體一起運(yùn)動(dòng)，速度始終相同,故a、b動(dòng)能增量一定相同，b正確；f不作用在b上，因此力f對(duì)b不做功，c錯(cuò)誤；合外力對(duì)物體做的功應(yīng)等于物體動(dòng)能的增量，故d錯(cuò)誤?！究偨Y(jié)提升】應(yīng)用動(dòng)能定理解題的技巧（1)研究

7、對(duì)象的選擇用動(dòng)能定理解題時(shí),所選取的研究對(duì)象可以是單個(gè)物體,也可以是多個(gè)物體組成的系統(tǒng)。若選系統(tǒng)為研究對(duì)象時(shí)，一定要分析系統(tǒng)內(nèi)力做的功是否為零.如果不為零時(shí)，不僅要分析外力對(duì)系統(tǒng)做的功,也要分析內(nèi)力做的功.建議這種情況下選單個(gè)物體研究。（2）研究過(guò)程的選擇若單物體多過(guò)程運(yùn)動(dòng)時(shí),要確定運(yùn)動(dòng)過(guò)程不同階段的受力情況和做功情況。分析各個(gè)過(guò)程的初末速度,分段列式求解。也可以選擇全過(guò)程列方程求解。但選全過(guò)程時(shí)一定要把合外力在全過(guò)程中做的總功求出。若多物體多過(guò)程運(yùn)動(dòng)時(shí),最好用隔離法分別研究,畫(huà)出運(yùn)動(dòng)的草圖。7。如圖所示,在光滑的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m的木板b處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m的木塊a在b的左端以

8、初速度v0開(kāi)始向右滑動(dòng)，已知mm，用和分別表示木塊a和木板b的圖像,在木塊a從b的左端滑到右端的過(guò)程中,下面關(guān)于速度v隨時(shí)間t、動(dòng)能ek隨位移s的變化圖像,其中可能正確的是（)【解析】選d。設(shè)a、b間動(dòng)摩擦因數(shù)為,二者加速度分別為aa、ab，則mg=maa,mg=mab,可知aaab，v t圖像中,的斜率絕對(duì)值應(yīng)大于,故a、b均錯(cuò)誤；對(duì)a、b分別由動(dòng)能定理得-mgsa=eka-m,mgsb=ekb,故有eka=mmgsa,ekb=mgsb，可知ek-s圖像中，、的斜率絕對(duì)值應(yīng)相同，故c錯(cuò)誤，d正確。二、非選擇題（本大題共3小題,共44分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)8

9、。（12分）從地面上以初速度v0=10m/s豎直向上拋出一質(zhì)量為m=0。2kg的球，若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系，球運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn),再落回地面,落地時(shí)速率為v1=2m/s，且落地前球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)。(g=10m/s2）求:(1)球從拋出到落地過(guò)程中克服空氣阻力所做的功;(2）球拋出瞬間的加速度大小.【解析】（1）設(shè)空氣阻力做功為,由動(dòng)能定理得=m-m。（4分)代入數(shù)據(jù)得：w=9。6j（2分）(2）由題意知空氣阻力ff=kv（2分)落地前勻速,則有mgkv1=0設(shè)剛拋出時(shí)加速度大小為a0,則由牛頓第二定律得：mg+kv0=ma0(2分）解得a

10、0=（1+)g（1分)代入數(shù)據(jù)得：a0=60m/s2（1分)答案：（1）9.6j（2）60m/s29。(14分)一滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）經(jīng)水平軌道ab進(jìn)入豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形軌道bc。已知滑塊的質(zhì)量m=0。50kg，滑塊經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的速度va=5。0m/s，ab長(zhǎng)s=4。5m，滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0。10，圓弧形軌道的半徑r=0。50m，滑塊離開(kāi)c點(diǎn)后豎直上升的最大高度h=0.10m。取g=10m/s2。求:（1）滑塊第一次經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)速度的大小；（2）滑塊在從b運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中克服摩擦力所做的功?！窘忸}指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意：滑塊在從b運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中受到的摩擦力為變力，變力的功可由

11、動(dòng)能定理求出.【解析】（1）滑塊由a到b的過(guò)程中，應(yīng)用動(dòng)能定理得：ffs=m-m（4分）又ff=mg(2分）解得：vb=4.0m/s（2分）（2）滑塊從b經(jīng)過(guò)c上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得-mg（r+h)w=0-m(4分)解得滑塊克服摩擦力做功w=1。0j（2分）答案：(1）4.0m/s(2）1。0 j10.(能力挑戰(zhàn)題)(2013海南高考)（18分)一質(zhì)量m=0。6kg的物體以v0=20m/s的初速度從傾角=30的斜坡底端沿斜坡向上運(yùn)動(dòng).當(dāng)物體向上滑到某一位置時(shí),其動(dòng)能減少了ek=18j,機(jī)械能減少了e=3j。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2,求：(1)物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大?。唬?)物體返回斜坡底端時(shí)的動(dòng)能.【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意理解以下三點(diǎn):(1)合外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化。（2）重力所做的功等于物體重力勢(shì)能的變化。（3）牛頓第二定律的應(yīng)用。【解析】(1)設(shè)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦力為ff,向上運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為a，由牛頓第二定律可知a=（3分）設(shè)物體的動(dòng)能減少ek時(shí)，在斜坡上運(yùn)動(dòng)的距離為s，由功能關(guān)系可知ek=（mgsi