高二物理知識點精練習(xí)復(fù)習(xí)題9

第五章第2單元動能定理一、單項選擇題(本題共5小題，每小題7分，共35分)1.如圖1所示，質(zhì)量為m的物體靜止于傾角為α的斜面體上，現(xiàn)對斜面體施加一水平向左的推力F，使物體隨斜面體一起沿水平面向左勻速移動x，則在此勻速運動過程中斜面體對物體所做的功為()A．FxB．mgxcosαsinα圖1C．mgxsinαD．02.如圖2所示，固定斜面傾角為θ，整個斜面分為AB、BC兩段，AB＝2BC.小物塊P(可視為質(zhì)點)與AB、BC兩段斜面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2.已知P由靜止開始從A點釋放，恰好能滑動到C點而停下，那么θ、μ1、μ2間應(yīng)滿足的關(guān)系是()A．tanθ＝eq\f(μ1＋2μ2,3)B．tanθ＝eq\f(2μ1＋μ2,3)圖2C．tanθ＝2μ1－μ2D．tanθ＝2μ2－μ13．人用手托著質(zhì)量為m的物體，從靜止開始沿水平方向運動，前進距離x后，速度為v(物體與手始終相對靜止)，物體與人手掌之間的動摩擦因數(shù)為μ，則人對物體做的功為()A．mgxB．0C．μmgxD.eq\f(1,2)mv2圖34．構(gòu)建和諧型、節(jié)約型社會深得民心，節(jié)能器材遍布于生活的方方面面．自動充電式電動車就是很好的一例．電動車的前輪裝有發(fā)電機，發(fā)電機與蓄電池連接．當騎車者用力蹬車或電動自行車自動滑行時，自行車就可以連通發(fā)電機向蓄電池充電，將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲存起來．現(xiàn)有某人騎車以500J的初動能在粗糙的水平路面上滑行，第一次關(guān)閉自動充電裝置，讓車自由滑行，其動能隨位移變化關(guān)系如圖3中圖線①所示；圖3第二次啟動自動充電裝置，其動能隨位移變化關(guān)系如圖線②所示，則第二次向蓄電池所充的電能是()A．200JB．250JC．300JD．500J5．以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的小物塊．假定物塊所受的空氣阻力Ff大小不變．已知重力加速度為g，則物塊上升的最大高度和返回到原拋出點的速率分別為()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、多項選擇題(本題共4小題，每小題7分，共28分．每小題有多個選項符合題意，全部選對的得7分，選對但不全的得3分，錯選或不答的得0分)6.如圖4所示，板長為l，板的B端靜放有質(zhì)量為m的小物體P，物體與板間的動摩擦因數(shù)為μ，開始時板水平，若緩慢轉(zhuǎn)過一個小角度α的過程中，物體保持與板相對靜止，則這個過程中()A．摩擦力對P做功為μmgcosα·l(1－cosα)圖4B．摩擦力對P做功為mgsinα·l(1－cosα)C．支持力對P做功為mglsinαD．板對P做功為mglsinα7.如圖5所示，質(zhì)量相等的物體A和物體B與地面的動摩擦因數(shù)相等，在力F的作用下，一起沿水平地面向右移動x，則()A．摩擦力對A、B做功不相等圖5B．A、B動能的增量相同圖5C．F對A做的功與F對B做的功相等D．合外力對A做的功與合外力對B做的功不相等8．兩根光滑直桿(粗細可忽略不計)水平平行放置，一質(zhì)量為m、半徑為r的均勻細圓環(huán)套在兩根直桿上，兩桿之間的距離為eq\r(3)r，圖6甲所示為立體圖，圖6乙所示為側(cè)視圖．現(xiàn)將兩桿沿水平方向緩慢靠近直至兩桿接觸為止，在此過程中()圖6A．每根細桿對圓環(huán)的彈力均增加B．每根細桿對圓環(huán)的最大彈力均為mgC．每根細桿對圓環(huán)的彈力均不做功D．每根細桿對圓環(huán)所做的功均為－eq\f(1,4)mgr圖79.如圖7所示，質(zhì)量為M、長度為L的木板靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物體(可視為質(zhì)點)放在木板上最左端，現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物體上，使物體從靜止開始做勻加速直線運動．已知物體和木板之間的摩擦力為Ff.當物體滑到木板的最右端時，木板運動的距離為x，則在此過程中()圖7A．物體到達木板最右端時具有的動能為(F－Ff)(L＋x)B．物體到達木板最右端時，木板具有的動能為FfxC．物體克服摩擦力所做的功為FfLD．物體和木板增加的機械能為Fx三、計算題(本題共3小題，共37分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)10.(11分)如圖8所示，豎直固定放置的斜面DE與一光滑的圓弧軌道ABC相連，C為切點，圓弧軌道的半徑為R，斜面的傾角為θ.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的滑塊從D點無初速下滑，滑塊可在斜面和圓弧軌道之間做往復(fù)運動，已知圓弧軌道的圓心O與A、D在同一水平面上，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，求：圖8(1)滑塊第一次至左側(cè)AC弧上時距A點的最小高度差h.圖8(2)滑塊在斜面上能通過的最大路程s.11．(12分)右端連有光滑弧形槽的水平桌面AB長L＝1.5m，如圖9所示．將一個質(zhì)量為m＝0.5kg的木塊在F＝1.5N的水平拉力作用下，從桌面上的A端由靜止開始向右運動，木塊到達B端時撤去拉力F，木塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，取g＝10m/s2.求：圖9(1)木塊沿弧形槽上升的最大高度；(2)木塊沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑動的最大距離．12．(14分)質(zhì)量m＝1kg的物體，在水平拉力F(拉力方向與物體初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面運動，經(jīng)過位移4m時，拉力F停止作用，運動到位移是8m時物體停止，運動過程中Ek－x的圖線如圖10所示．求：(g取10m/s2)(1)物體的初速度多大？(2)物體和平面間的動摩擦因數(shù)為多大？圖10(3)拉力F的大?。谖逭碌?單元動能定理【參考答案與詳細解析】一、單項選擇題(本題共5小題，每小題7分，共35分)1.解析：由于物體做勻速運動，其處于平衡狀態(tài)．物體動能和勢能在運動過程中都不發(fā)生變化，故根據(jù)動能定理知合外力對物體做功為零．而重力做功為零，所以斜面體對物體做功為零，故應(yīng)選D.答案：D2.解析：由動能定理得mg·AC·sinθ－μ1mgcosθ·AB－μ2mgcosθ·BC＝0，則有tanθ＝eq\f(2μ1＋μ2,3)，B項正確．答案：B3．解析：物體與手掌之間的摩擦力是靜摩擦力，靜摩擦力在零與最大值μmg之間取值，不一定等于μmg.在題述過程中，只有靜摩擦力對物體做功，故根據(jù)動能定理，摩擦力對物體做的功W＝eq\f(1,2)mv2.答案：D4．解析：滑行時阻力Ff恒定，由動能定理對圖線①有ΔEk＝Ffx1，x1＝10m對圖線②有ΔEk＝Ffx2＋E電，x2＝6m所以E電＝eq\f(4,10)ΔEk＝200J，故A正確．答案：A5．解析：設(shè)物塊上升的最大高度為H，返回的速率為v.由動能定理得：(mg＋Ff)H＝eq\f(1,2)mv02，(mg－Ff)H＝eq\f(1,2)mv2，聯(lián)立得H＝eq\f(v02,2g(1＋\f(Ff,mg)))，v＝v0eq\r(\f(mg－Ff,mg＋Ff)).A正確．答案：A二、多項選擇題(本題共4小題，每小題7分，共28分．每小題有多個選項符合題意，全部選對的得7分，選對但不全的得3分，錯選或不答的得0分)6.解析：對物體運用動能定理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)和物體速度方向(垂直于木板)始終垂直，對物體不做功，故斜面對物體做的功就等于支持力對物體做的功，即WFN＝mglsinα，故C、D正確．答案：CD7.解析：因F斜向下作用在物體A上，A、B受的摩擦力不相同，因此，摩擦力對A、B做的功不相等，A正確；A、B兩物體一起運動，速度始終相同，故A、B動能增量一定相同，B正確；F不作用在B上，不能說F對B做功，C錯誤；合外力對物體做的功應(yīng)等于物體動能增量，故D錯誤．答案：AB8．解析：本題考查物體平衡的動態(tài)分析和動能定理．以圓環(huán)為研究對象，由于兩桿始終處于同一水平面，因此兩桿對環(huán)的作用力大小始終相等，且它們的合力始終等于環(huán)的重力，即合力F是一定值，當兩桿水平靠近時，兩個彈力與豎直方向的夾角變小，根據(jù)三角形邊與角的關(guān)系可知，兩個彈力逐漸變小，A項錯誤；因此開始時兩桿相距eq\r(3)r時彈力最大，由幾何關(guān)系可知，這時FN=F=mg，B項正確；在緩慢移動的過程中，圓環(huán)的重心下降r/2，設(shè)兩個彈力做的功各為W，則根據(jù)動能定理，2W+mgr/2=0，則W=-eq\f(1,4)mgr，D項正確．答案：BD9.解析：由題意畫示意圖可知，由動能定理對小物體：(F-Ff)·(L+x)=eq\f(1,2)mv2，故A正確．對木板：Ff·x=eq\f(1,2)Mv2，故B正確．物塊克服摩擦力所做的功Ff·(L+x)，故C錯．物塊和木板增加的機械能eq\f(1,2)mv2+eq\f(1,2)Mv2=F·(L+x)-Ff·L=(F-Ff)·L+F·x，故D錯．答案：AB三、計算題(本題共3小題，共37分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)10.解析：(1)由動能定理得：mgh－μmgcosθ·R/tanθ＝0得h＝μRcos2θ/sinθ＝μRcosθcotθ(2)滑塊最終至C點的速度為0時對應(yīng)在斜面上的總路程最大，由動能定理得mgRcosθ－μmgcosθ·s＝0得：s＝eq\f(R,μ).答案：(1)μRcosθcotθ(2)eq\f(R,μ)11．解析：(1)由動能定理得：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)由動能定理得：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)從圖線可知初動能為2J，Ek0＝eq\f(1,2)mv2＝2J，v＝2m/s.(2)在位移4m處物體的動能為10J，在位移8m處物