動(dòng)能定理及應(yīng)用練習(xí)

深圳博龍教育（龍城國(guó)際校區(qū))科目:日期:年級(jí)層次:編寫人:動(dòng)能定理及應(yīng)用一、選擇題本題共10小題，每小題5分，共50分．每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，有的有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求）1.物體在兩個(gè)相互垂直的力的作用下運(yùn)動(dòng)，力F1對(duì)物體做功6J，物體克服力F2做功8J，則F1、F2的合力對(duì)物體做功為（）A．14J B．10J C．2J D．-2J2.如圖所示，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v－t圖象為正弦曲線．從圖中可以判斷()A．在0～t1時(shí)間內(nèi)，外力做負(fù)功B．在0～t1時(shí)間內(nèi)，外力的功率逐漸增大C．在t2時(shí)刻，外力的功率最大D．在t1～t3時(shí)間內(nèi)，外力做的總功為零3.如圖所示，一輛汽車從凸橋上的A點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到等高的B點(diǎn)，以下說法中正確的是（）A．由于車速不變，所以汽車從A到B過程中機(jī)械能不變B．牽引力對(duì)汽車做的功大于汽車克服阻力做的功C．汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所受合外力為零D．汽車所受的合外力做功為零4.如圖光滑水平面AB=x，其右端BC是一個(gè)半徑為R的豎直光滑半圓軌道．質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)靜止在A處．若用水平恒力F將質(zhì)點(diǎn)推到B處后撞去，質(zhì)點(diǎn)將沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處并恰好下落到A處．則（）A．可以判斷出x=2R時(shí)，水平恒力F對(duì)質(zhì)點(diǎn)做功最少B．可以判斷出x=R時(shí)，水平恒力F對(duì)質(zhì)點(diǎn)做功最少C．要滿足上述運(yùn)動(dòng)過程，水平恒力F大小至少為mgD．要滿足上述運(yùn)動(dòng)過程，水平恒力F大小至少為5/4mg5.冰壺比賽場(chǎng)地如圖，運(yùn)動(dòng)員從起滑架處推著冰壺出發(fā)，在投擲線MN處放手讓冰壺滑出．設(shè)在某次投擲后發(fā)現(xiàn)冰壺投擲的初速度v0較小，直接滑行不能使冰壺沿虛線到達(dá)盡量靠近圓心O的位置，于是運(yùn)動(dòng)員在冰壺到達(dá)前用毛刷摩擦冰壺運(yùn)行前方的冰面，這樣可以使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)從μ減小到某一較小值μ′，設(shè)經(jīng)過這樣擦冰，冰壺恰好滑行到圓心O點(diǎn)．關(guān)于這一運(yùn)動(dòng)過程，以下說法正確的是（）A．為使本次投擲成功，必須在冰壺滑行路線上的特定區(qū)間上擦冰B．為使本次投擲成功，可以在冰壺滑行路線上的不同區(qū)間上擦冰C．擦冰區(qū)間越靠近投擲線，冰壺滑行的總時(shí)間越短D．擦冰區(qū)間越遠(yuǎn)離投擲線，冰壺滑行的總時(shí)間越短6.輕質(zhì)彈簧豎直放面物塊P質(zhì)量m與彈簧連起保持靜止．現(xiàn)用豎直向恒力F使P向加速運(yùn)段距離L速度v列說確（）A．重力做功mgLB．合外力做功1/2mv2C．合外力做功FL-mgLD．彈簧彈力做功mgL-FL+1/2mv27.如圖所示，傳送帶通過滑道將長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的柔軟勻質(zhì)物體以初速度V0向右送上水平臺(tái)面，物體前端在臺(tái)面上滑動(dòng)S距離停下來。已知滑道上的摩擦不計(jì)，物體與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ而且s>L，則物體的初速度V0為（）8.如圖所示，彈簧被質(zhì)量為m的小球壓縮，小球與彈簧不粘連且離地面的高度為h，不計(jì)空氣阻力，將拉住小球的細(xì)線燒斷，則小球（）A．直線運(yùn)動(dòng)B．曲線運(yùn)動(dòng)C．落地時(shí)的動(dòng)能等于mghD．落地時(shí)的動(dòng)能大于mgh9.如圖，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B用不可伸長(zhǎng)的細(xì)軟輕線連接，跨過固定在地面上半徑為R有光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的兩倍．當(dāng)B位于地面時(shí)，A恰與圓柱軸心等高．將A由靜止釋放，B上升的最大高度是（）

A．2RB．5/3RC．4/3RD．2/3R10.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的光滑固定圓弧軌道，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處?kù)o止下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道壓力F=mg，重力加速度為g，則下述正確的是（）A．小球運(yùn)動(dòng)到B時(shí)的速度為B．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為mgC．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力為6mgD．AP間距為2R二、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，14分）11.(1)某同學(xué)探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系，方案如圖所示.他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為減小這種做法帶來的誤差，實(shí)驗(yàn)中要采取的兩項(xiàng)措施是：a___________________________b______________________(2)如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。距離如圖。則打B點(diǎn)時(shí)的速度為vB=____________；要驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系，測(cè)得位移和速度后，還要測(cè)出的物理量有_____________________________。12.某同學(xué)想利用滑塊在傾斜氣墊導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證動(dòng)能定理。如圖所示，測(cè)量步驟如下：①將長(zhǎng)為L(zhǎng)、原來己調(diào)至水平的氣墊導(dǎo)軌的左端墊高H，在導(dǎo)軌上間距為l的兩點(diǎn)處分別安裝光電門P1和P2②用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊上遮光條的寬度d③接通氣源及光電計(jì)時(shí)器，將滑塊從導(dǎo)軌左端自由釋放。測(cè)得滑塊分別通過兩個(gè)光電門時(shí)遮光時(shí)間為?t1和?t2閱讀上面的實(shí)驗(yàn)步驟回答下列問題：(1)寫出本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)能定理的原理式_________________________________.(用測(cè)出的物理量表示）(2)實(shí)驗(yàn)所用滑塊的質(zhì)量m=600g，其他數(shù)據(jù)如下L=1.5m，H=10cm，l=50cm，則實(shí)驗(yàn)中外力所做的功為________________________.(g=10m/s2)(3)寫出減小實(shí)驗(yàn)誤差的一種措施_______________________________________.三、計(jì)算題（本題共4小題，共46分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.如圖所示，豎直平面內(nèi)放一直角桿AOB，桿的水平部分粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20，桿的豎直部分光滑，兩部分各套有質(zhì)量分別為2.0kg和1.0kg的小球A和B，A、B間用細(xì)繩相連，初始位置OA=1.5m，OB=2.0m，g取10m/s2，則（1）若用水平拉力F1沿桿向右緩慢拉A，使之移動(dòng)0.5m，該過程中A受到的摩擦力多大？拉力F1做功多少？（2）若小球A、B都有一定的初速度，A在水平拉力F2的作用下，使B由初始位置以1.0m/s的速度勻速上升0.5m，此過程中拉力F2做功多少？如圖所示，固定斜面的傾角為θ，可視為質(zhì)點(diǎn)的物體A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)上端位于B點(diǎn)。物體A的質(zhì)量為m，開始時(shí)物體A到B點(diǎn)的距離為L(zhǎng)?，F(xiàn)給物體A一沿斜面向下的初速度v0，使物體A開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好被彈回到B點(diǎn)。已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，求此過程中：（1）物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小（2）彈簧的最大壓縮量。15.如圖所示，有一質(zhì)量m=1kg的小物塊，在平臺(tái)上以初速度v0=3m/s水平拋出，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的半徑R=0.5m的粗糙圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為M=3kg的長(zhǎng)木板，木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑接觸，當(dāng)小物塊在木板上相對(duì)木板運(yùn)動(dòng)l=1m時(shí)，與木板有共同速度，小物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ=53°，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：（1）A、C兩點(diǎn)的高度差h；（2）物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；（3）物塊通過圓弧軌道克服摩擦力做的功．16.一種U型池的滑板運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地截面示意圖如圖所示，場(chǎng)地由兩個(gè)完全相同的1/4圓弧滑道AB、CD和水平滑道BC構(gòu)成，圓弧滑道的半徑R=3.5m，B、C分別為圓弧滑道的最低點(diǎn)，B、C間的距離s=8.0m．運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)出發(fā)，通過AB、BC滑道，沖向CD滑道，到達(dá)圓弧滑道的最高位置D后豎直向上騰空躍起，在空中做出翻身、旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作，然后再落回D點(diǎn)．假設(shè)某次運(yùn)動(dòng)中運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過水平滑道B點(diǎn)時(shí)水平向右的速度v0=17m/s，運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間t=0.5s，從D點(diǎn)躍起時(shí)的速度vD=8.0m/s．設(shè)運(yùn)動(dòng)員連同滑板的質(zhì)量m=50kg，忽略空氣阻力的影響，假定BC間阻力不變，重力加速度g取l0m/s2．求：（1）運(yùn)動(dòng)員從D點(diǎn)躍起后在空中完成動(dòng)作的時(shí)間；（2）運(yùn)動(dòng)員從C點(diǎn)到D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中需要克服摩擦阻力所做的功；（3）若運(yùn)動(dòng)員從D點(diǎn)返回需要在BC段通過蹬地做功才能重新到A點(diǎn)，某同學(xué)想計(jì)算此運(yùn)動(dòng)員需要通過蹬地做多少功W才能恰好回到A點(diǎn)，其列式分析如下：其中WfCB大小等于從B到C過程動(dòng)能減少量，即；WfCD和WfBA等于（2）小題中C點(diǎn)到D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中克服摩擦阻力所做的功的大?。@位同學(xué)的分析正確嗎？若正確請(qǐng)計(jì)算W的大小；若不正確，請(qǐng)簡(jiǎn)要說明理由．參考答案1.【解析】：合外力做的總功為等于各力做功的代數(shù)和，故W=W1+W2=6-8=-2J；故選：D．2.【解析】：選D.由動(dòng)能定理可知，在0～t1時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)速度越來越大，動(dòng)能越來越大，外力一定做正功，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；在t1～t3時(shí)間內(nèi)，動(dòng)能變化量為零，可以判定外力做的總功為零，故D項(xiàng)正確；由P＝F·v知0、t1、t2、t3四個(gè)時(shí)刻功率為零，故B、C都錯(cuò)．3.【解析】：A、由于車速不變，所以汽車從A到B過程中機(jī)械能先增加后減小，AB兩點(diǎn)的機(jī)械能相同，故A錯(cuò)誤；B、由于AB等高，重力做功為零，牽引力對(duì)汽車做的功等于汽車克服阻力做的功，故B錯(cuò)誤．C、汽車在運(yùn)動(dòng)過程中做圓周運(yùn)動(dòng)，有向心加速度，合外力不為零，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)動(dòng)能定理得：汽車由A勻速率運(yùn)動(dòng)到B的過程中動(dòng)能變化為0，所以合外力對(duì)汽車不做功，故D正確．故選D．4.【解析】：A、當(dāng)小球恰好到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，水平距離最小，根據(jù)牛頓第二定律得：mg=mv2/r解得：V＝√gr．根據(jù)2R=1/2gt2，則水平距離的最小值x=vCt=2R．故A正確，B錯(cuò)誤．C、對(duì)A到C的過程運(yùn)用動(dòng)能定理得：Fx-mg2R=1/2mv2-0，解得：F=5/4mg，即水平恒力F的最小值為5/4mg．故C錯(cuò)誤D正確．故選：AD．5.【解析】：A、從發(fā)球到O點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理列出等式可知：-μmgL1-μ′mgL2=0-1/2mv02，所以可以在冰壺滑行路線上的不同區(qū)間上擦冰，只要保證擦冰的距離一定就行．故A錯(cuò)誤，B正確．C、擦冰區(qū)間越靠近投擲線，則開始階段冰壺的平均速度就越大，總的平均速度越大，距離一定，所以時(shí)間越短，故C正確，D錯(cuò)誤．故選BC．6.【解析】：A、物體升L克服重力做功mgL即重力做功-mgL故A錯(cuò)誤；B、C、根據(jù)能定理合外力做功：W=△Ek=1/2mv2故B確C錯(cuò)誤；D、根據(jù)能定理：-mgL+FL+W彈=1/2mv2解：W彈=mgL-FL+1/2mv2故D確；故選：BD．7.【解析】物塊位移在由0增大到L的過程中，對(duì)臺(tái)面的壓力隨位移由0均勻的增加至mg，故整個(gè)過程的摩擦力的大小隨位移變化的圖象如圖所示，圖中梯形“面積”即為物塊克服摩擦力所做的功．由動(dòng)能定理得：可解得．故選B8.【解析】：A、將細(xì)繩燒斷后，小球受到球的重力和彈簧的彈力的共同的作用，合力斜向右下方，在彈力作用下有水平方向的初速度，所以小球做曲線運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤，B正確．B、若只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理mgh=Ek可知落體的動(dòng)能等于mgh，但除了重力做功外，還有彈力做正功，所以C正確，D正確．故選BD．9.【解析】：設(shè)B的質(zhì)量為m，則A的質(zhì)量為2m，以A、B組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，在A落地前，由動(dòng)能定理可得：，以B為研究對(duì)象，在B上升過程中，由動(dòng)能定理可得：，則B上升的最大高度H=R+h，解得：H=4/3R；故選C．10.【解析】：A、在B點(diǎn)由牛頓第二定律得：mg+mg=mvB2/R解得：vB＝，故A錯(cuò)誤；B、由P=Fv可知，在B點(diǎn)物體速度與重力方向垂直，故重力功率為零，故B錯(cuò)誤；C、從B到C由動(dòng)能定理可知：mg2R＝1/2mvC2-1/2mvB2在C處：FN-mg＝mvB2/R聯(lián)立解得：FN=7mg，故C錯(cuò)誤；D、從P到B可知：mgh=1/2mvB2，h=R，故PA距離為：R+R=2R，故D正確；故選：D11.【答案】：（1）a平衡摩擦力b鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力鉤碼的質(zhì)量m,小車的質(zhì)量M?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）適當(dāng)提高滑塊的初始位置，增大滑塊通過光電門的速度。13.【解析】：（1）先對(duì)AB整體受力分析，如圖所示．A、B小球和細(xì)繩整體豎直方向處于平衡，A受到的彈力為：N=（mA+mB）g則A受到的摩擦力為代入數(shù)據(jù)得：Ff=6N由幾何關(guān)系有，sB=0.5m由能量關(guān)系，拉力F1做功為：W1=Ffs+mBgsB；代入數(shù)字得：W1=20J（2）設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ，因細(xì)繩不可伸長(zhǎng)，兩物體沿繩子方向的分速度大小相等，所以有則：A的初速度，末速度設(shè)拉