(浙江選考)高考物理一輪復(fù)習(xí)第5章機械能第2講動能動能定理學(xué)案_第1頁
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文檔簡介

1、1第 2 講動能動能定理.:.:i .;察孤教材自圭馬實知識排查1動能1. 定義:物體由于運動而具有的能叫動能。122. 公式:6=mv。23. 單位:焦耳,1 J = 1 N m= 1 kgm/s。4. 矢標性:動能是標量,只有正值。5. 狀態(tài)量:動能是狀態(tài)量,因為v是瞬時速度。i!1動能定理1.內(nèi)容:力在一個過程中對物體做的功,等于物體在這個過程中動能的變化。2.表達式:1 1W= 2ml-2mV或W=氐民。3. 物理意義:合外力的功是物體動能變化的量度。4. 適用條件(1) 動能定理既適用于直線運動,也適用于曲線運動。(2) 既適用于恒力做功,也適用于變力做功。力可以是各種性質(zhì)的力,既可

2、以同時作用,也可以間斷作用。5. 應(yīng)用動能定理解決的典型問題大致分為兩種(1) 單一物體的單一過程或者某一過程;(2) 單一物體的多個過程。動能定理由于不涉及加速度和時間,比動力學(xué)研究方法要簡便。小題速練1. 思考判斷(1) 物體的動能不變,所受合外力一定為零()(2) 物體在合外力作用下做變速運動,動能一定變化()動能不變的物體,一定處于平衡狀態(tài)()(4) 一定質(zhì)量的物體動能變化時,速度一定變化,但速度變化時,動能不一定變化()(5) 如果物體所受的合外力不為零,那么合外力對物體做功一定不為零()答案 (1)X(2)X(3)X(4)V(5)x2. 韓曉鵬是我國首位在冬奧會雪上項目奪冠的運動員

3、。他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離,重力對他做功 1 900 J,他克服阻力做功 100 J。jH基過關(guān)2韓曉鵬在此過程中()A.動能增加了 1 900 J3B. 動能增加了 2 000 JC. 重力勢能減小了 1 900 JD. 重力勢能減小了 2 000 J解析 由題可得,重力做功WG= 1 900 J,則重力勢能減少 1 900 J ,故選項 C 正確,D 錯 誤;由動能定理得, W Vf=A&,克服阻力做功 W= 100 J,則動能增加 1 800 J,故選項 A B 錯誤。答案 C.硏透證點::播心突瞅門D動能動能定理的應(yīng)用1.對動能定理

4、的三點理解(1) 做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程,動能定理表達式中的“=”的意義是一種因果關(guān)系在 數(shù)值上相等的符號,它并不意味著“功就是動能增量”,也不意味著“功轉(zhuǎn)變成了動能”, 而是意味著“功引起物體動能的變化”。(2) 動能定理敘述中所說的“外力”,既可以是重力、彈力、摩擦力,也可以是電場力、磁 場力或其他力。合外力對物體做正功,物體的動能增加;合外力對物體做負功,物體的動能減少;合外 力對物體不做功,物體的動能不變。2.應(yīng)用動能定理解決問題的步驟(1)選取研究對象,明確它的運動過程。分析研究對象的受力情況和各力的做功情況,然后求各個外力做功的代數(shù)和。受哪些力T各力是否做功T做正功還是負功T

5、做多少功明確物體始末狀態(tài)的動能 氐和 氐。列出動能定理的方程W4=Ek2氐及其他必要的解題方程,進行求解。【典例 1】 在平直公路上,汽車由靜止開始做勻加速運動,當速度達到Vmax后立即關(guān)閉發(fā)動機直到停止,汽車的速度一時間圖象如圖 1 所示。設(shè)汽車的牽引力為F,摩擦力為F,全 過程中牽引力做功W,克服摩擦力做功W。以下判斷中正確的是( )A.F:Ff=1:3B.F:Ff=3:1C.W:W= 1:1D.W:W=1:3考盍突4解析 由圖象可以看出,汽車在 01s 內(nèi)做勻加速運動,由牛頓第二定律和運動學(xué)規(guī)律可5F FfVmax0f得加速度大小為ai=-;汽車在 14 s 內(nèi)做勻減速運動,加速度大小為

6、a2= =m1mvF4專,由以上兩式可得F=r;對汽車運動的全過程應(yīng)用動能定理有wW= 0 0,得到w=3Ff1W,所以選項 C 正確。答案 C【典例 2】一物塊沿傾角為e的斜坡向上滑動。當物塊的初速度為V時,上升的最大高度為H,如圖 2 所示。當物塊的初速度為與時,上升的最大高度記為ho重力加速度大小為goHA.tane和一2HC.tane和;4由得 當物塊的初速度為 2 時,由動能定理知h1v(mglu口mg)osesine)=0qmqH由兩式得h=:。選項 D 正確。物塊與斜坡間的動摩擦因數(shù)和2vHD. 1 tane和:2gH4解析設(shè)物塊與斜坡間的動摩擦因數(shù)為口,則物塊沿mgHby mg

7、cosHsine12=0 $mv1 tan6答案 DI跟逬題組_ 多肅練透1.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s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)為口,則人對物體做的功為( )12A.mgsB.0C.口mgsD.mv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之間取值, 不一定等于口mg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,知人對物體做的功W=7抽。答案 D2. 北京獲得 2022 年冬奧會舉辦權(quán),冰壺是冬奧會的比賽項目。將一個冰壺以一定初速度推出后將運動一段距離停下來。換一個材料相同、質(zhì)量更大的冰壺

8、,以相同的初速度推出后, 冰壺運動的距離將()A.不變B.變小C.變大D.無法判斷解析冰壺在冰面上以一定初速度被推出后,在滑動摩擦力作用下做勻減速運動,根據(jù)動能12v1 2、一一定理有卩mgs=0 2mv,束度相等,材料相同,故運動的距離相等。故選項 A 正確。答案 A3. (2018 寧波模擬)如圖 3 所示,粗糙的AB水平面與豎直平面內(nèi)的光滑彎曲軌道BC在B點相接。一小物塊從AB上的D點以初速度vo= 8 m/s 出發(fā)向B點滑行,DB長為L= 12 m , 小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)口= 0.2 ,g取 10 m/s2,求:1 動能定理適用于直線運動,也可用于曲線運動; 動能定理適用于恒

9、力做功,也可用于變力做功;動能定理可分段處理,也可整過程處理。2 解決多過程問題方法(1)首先需要建立運動模型,選擇合適的研究過程能使問題得以簡化。當物體的運動過程包 含幾個運動性質(zhì)不同的子過程時,可以選擇一個、幾個或全部子過程作為研究過程。斗 4ft圖 38(1) 小物塊滑到B點時的速度大小VB;(2) 小物塊沿彎曲軌道上滑的最大高度ho解析(1)對DB段利用動能定理有1212口mgL= mB 2mv,解得VB=4 m/s。小物塊從B到C的過程中由動能定理得12”mgh=2 口址,解得h= 0.8 m。答案(1)4 m/s (2)0.8 m(2) 當選擇全部子過程作為研究過程,涉及重力、大小

10、恒定的阻力或摩擦力做功時,要注意運用它們的做功特點:1重力的功取決于物體的初、末位置,與路徑無關(guān);2大小恒定的阻力或摩擦力的功等于力的大小與路程的乘積。(3) 關(guān)注過程與過程的連接狀態(tài)的受力特征與運動特征(比如:速度、加速度或位移)。列整體(或分過程)的動能定理方程?!镜淅?如圖 4 所示,傾角0= 45的粗糙平直導(dǎo)軌AB與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切,切點為B,整個軌道處在豎直平面內(nèi)。一質(zhì)量為m的小滑塊(可以看作質(zhì)點)從導(dǎo)軌上離地面高為h= 3R的D處無初速度下滑進入圓環(huán)軌道。接著小滑塊從圓環(huán)最高點C水平飛出,恰好 擊中導(dǎo)軌上與圓心O等高的P點,不計空氣阻力,已知重力加速度為g。求:(1)

11、滑塊運動到圓環(huán)最高點C時的速度大小;(2) 滑塊運動到圓環(huán)最低點時對圓環(huán)軌道壓力的大??;(3) 滑塊在斜面軌道BD間運動的過程中克服摩擦力做的功。解析(1)小滑塊從C點飛出來做平拋運動,水平速度為V。. 12豎直方向上:R= qgt水平方向上: 2R= vot解得Vo=,gF考點應(yīng)用動能定理解決多過程問題9(2) 小滑塊在最低點時速度為V,由動能定理得1212金-mg2R=?mv$mv解得v=5gF在最低點由牛頓第二定律得2FNmg= nR解得 FN=6mg由牛頓第三定律得 FN=6mgD(3) 從D到最低點過程中,設(shè)DB過程中克服摩擦阻力做功W,由動能定理得mgW= ?mv 0 101解得

12、W= 2mg答案gR(2)6mgfmgR【拓展延伸 1】 在【典例】中,若小滑塊剛好能過C點,求滑塊與軌道AB間的動摩擦因數(shù)。解析 小滑塊剛好能過C點,則在C點由牛頓第二定律得2m=解得vc=gR小滑塊由D至C過程,由動能定理得h(R Rcos0)mgh 2R) mccos04 、2解得口=5 0.18答案4(或 0.18)14【拓展延伸 2】在【典例】中的滑塊從軌道的P點由靜止釋放,滑塊與粗糙導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為口,求滑塊整個運動過程中在AB軌道上通過的總路程。解析 滑塊在P點釋放,滑塊將在兩軌道間做往返運動,當滑塊到達B點時的速度為零后滑塊將只在圓弧軌道上運動,故全過程由動能定理得mgsB

13、sin0口mopos0s= 0由幾何關(guān)系得SPB=R”/口R解得s=a. R答案 一a技巧點抜應(yīng)用動能定理解題的基本思路力肋I跟進題組_ 務(wù)埔練透1.如圖 5 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f,重力加速度為g,則下列說法正確的是()122mC- 0,sin0211rJtkiR;.1二 e圖 5A. 小球落地時動能等于mgHB. 小球陷入泥中的過程中克服泥的阻力所做的功小于剛落到地面時的動能C. 整個過程中小球克服阻力做的功等于mg H+ h)HD. 小球在泥土中受到的平均阻力為mgi +)12解析小球從靜止開始釋放

14、到落到地面的過程,由動能定理得mgH_ fH= qmv,選項 A 錯誤;12設(shè)泥的平均阻力為fo,小球陷入泥中的過程,由動能定理得mgh-foh= 0-qmv,解得foh=12H fH一mgh2口=mgh mgH- fH,fo=mgi +R) 選項 B D 錯誤;全過程應(yīng)用動能定理可知,整個過程中小球克服阻力做的功等于mgH+ h),選項 C 正確。答案 C2.如圖 6 所示,水平桌面上的輕質(zhì)彈簧左端固定,右端與靜止在開始向左運動。小物塊在向左運動到A點前某處速度最大時,彈簧的彈力為點時撤去推力F,小物塊最終運動到B點靜止。圖中OA=0.8 mOB=0.2 m2g= 10 m/s。求小物塊:(

15、1)與桌面間的動摩擦因數(shù)(2)向右運動過程中經(jīng)過O點的速度;(3)向左運動的過程中彈簧的最大壓縮量。解析(1)小物塊速度達到最大時,加速度為零。FF彈F口mg F彈=0,口= 0.4。設(shè)向右運動通過O點時的速度為V0,從O一B,由動能定理得一FfXOB= 0mV,Ff=口mgO點質(zhì)量為 m= 1 kg 的小物塊接觸而不連接,此時彈簧無形變。現(xiàn)對小物塊施加F= 10 N 水平向左的恒力,使其由靜止6 N,運動到A重力加速度取12解得V0 =Jj1.6 m/s 1.26 m/s。彈簧最大壓縮量為Xmax,對小物塊運動的全過程,根據(jù)動能定理得FXOAFf(2Xmax+ XOB)= 0,代入數(shù)值得Xm

16、ax= 0.9 m。答案 (1)0.4(2)1.26 m/s (3)0.9 m3.如圖 7 所示,摩托車做特技表演時,以vo= 10.0 m/s的初速度沖向高臺,然后從高臺水平飛出。若摩托車沖向高臺的過程以P= 4.0 kW 的額定功率行駛,沖到高臺上所用時間t=3.0 s,人和車的總質(zhì)量m=1.8x102kg,臺高h= 5.0 m ,摩托車的落地點到高臺的水平距2離x= 10.0 m。不計空氣阻力,取g= 10 m/s。求:(1) 摩托車從高臺飛出到落地所用時間;(2) 摩托車落地時速度的大小;(3) 摩托車沖上高臺過程中克服阻力所做的功。解析(1)摩托車在空中做平拋運動,設(shè)摩托車飛行時間為

17、t1。則I22h2X5.0h=2gt1,t1=g= ,10s=1.0 s設(shè)摩托車到達高臺頂端的速度為Vx,即平拋運動的水平速度x10.0Vx= m/s = 10.0 m/sII1.0落地時的豎直速度為Vy=gt1= 10.0 m/s落地時速度v=V+v2= 10:2 m/s(3)摩托車沖上高臺過程中,根據(jù)動能定理:1212PtWJ- mgh=mv 2mvW=Ptmgh32=4.0 x10 x3.0 J1.8x10 x10X5.0 J3=3.0 x10 J答案 (1)10 s (2)10 :2 m/s(3)3.0 x103J131.解決物理圖象問題的基本步驟(1) 觀察題目給出的圖象,弄清縱坐標

18、、橫坐標所對應(yīng)的物理量及圖線所表示的物理意義。(2) 根據(jù)物理規(guī)律推導(dǎo)出縱坐標與橫坐標所對應(yīng)的物理量間的函數(shù)關(guān)系式。動能定理與圖象結(jié)合的問題14(3)將推導(dǎo)出的物理規(guī)律與數(shù)學(xué)上與之相對應(yīng)的標準函數(shù)關(guān)系式相對比,找出圖線的斜率、 截距、圖線的交點、圖線下方的面積所對應(yīng)的物理意義,根據(jù)對應(yīng)關(guān)系列式解答問題。2.四類圖象所圍“面積”的含義W- W= 0,解得W=W。由圖象可知,撤去拉力F后運動的時間大于水平力F作用的時間,所以ai|a2|,即 巳史,F2Ff,選項 A D 錯誤,B 正mm確;由于摩擦阻力作用時間一定大于水平力F作用時間,所以PP2,選項 C 錯誤。 答案 B2.如圖 9 甲所示,一

19、質(zhì)量為 4 kg 的物體靜止在水平地面上,讓物體在隨位移均勻減小的水平推力F作用下開始運動,推力F隨位移x變化的關(guān)系如圖乙所示,已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)口= 0.5 ,(取g= 10 m/s2),則下列說法正確的是()|跟逬題組多吊練謹1.用水平力F拉一物體,使物體在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運動,11時刻撤去拉力F,物體做勻減速直線運動,到t2時刻停止,其速度一時間圖象如圖8 所示,且a卩,若拉力F做的功為W,平均功率為P;物體克服摩擦阻力Ff做的功為W,平均功率為R,則下列選項正確的是(A.WW, F=2FfC.Pi2FfB.W W, F2FfD.P=P2,F= 2Ff解析對整個

20、過程由動能定理可得圖象卜*依播 T -Ir-rffi 罐圍成的面積叢(21 Er*圖黍卜權(quán)眾國瓦 1 雖切Er 圖麴的料亭良示 含外力圖 815A.物體先做加速運動,推力撤去時開始做減速運動B. 物體在水平地面上運動的最大位移是10 mC. 物體運動的最大速度為 2 15 m/sD. 物體在運動中的加速度先變小后不變解析當推力小于摩擦力時物體就開始做減速運動,選項 A 錯誤;由題圖乙中圖線與x軸所一 1圍面積表示推力對物體做的功得,推力做的功W= 2X4X100 J = 200 J,根據(jù)動能定理有W口mgx= 0,得xm= 10 m 選項 B 正確;當推力與摩擦力平衡時,加速度為零,速度最大,

21、1由題圖乙得F= 100 25x(N),當F=mg= 20 N 時x= 3.2 m 由動能定理得 於 100 + 20) x口mgx=2mm,解得物體運動的最大速度v= 8 m/s,選項 C 錯誤;物體運動中當推力由 100N 減小到 20 N 的過程中,加速度逐漸減小,當推力由20 N 減小到 0 的過程中,加速度又反向增大,此后加速度不變,故選項D 錯誤。答案 B3.質(zhì)量為 1 kg 的物體,放置在動摩擦因數(shù)為0.2 的水平面上,在水平拉力的作用下由靜止開始運動,水平拉力做的功W和物體發(fā)生的位移x之間的關(guān)系如圖 10 所示,重力加速度為10 m/s2,則下列說法正確的是()27-r-B N

22、 “ 4 N M44i4.f-U A -u .IS/A:110-產(chǎn)-L -廠 vr*v 9r w .Zikiti/ ,: :1Iqt/in圖10A.x= 3 m 時速度大小為 2 2 m/sB.x= 9 m 時速度大小為 4:2 m/sC.OA段加速度大小為3 m/s2D.AB段加速度大小為3 m/s2W口mgx=*mV,解得VA=3 :2 m/s,根據(jù)速度位移公式有vA= 2a1X,解得a1= 3 m/s2, A 錯誤,C 正確;對于前 9 m 過程,根據(jù)動能定理有解析對于前 3 m 過程,根據(jù)動能定理有圖 916W口mgx= mB,解得 VB=3:2m/s, B 錯誤;AB段受力恒定,故加

23、速度恒定,而初、末速度相等,故AB段的加速度為零,故 D 錯誤。 答案 C核心素養(yǎng)聚焦科學(xué)思維一一動能定理的綜合應(yīng)用物理計算題歷來是高考拉分題,試題綜合性強,涉及物理過程較多,所給物理情境較復(fù)雜,物理模型較模糊甚至很隱蔽,運用的物理規(guī)律也較多,對考生的各項能力要求很高,為了在物理計算題上得到理想的分值,應(yīng)做到細心審題、用心析題、規(guī)范答題?!纠浚?018 3月浙江溫州選考適應(yīng)性考試)如圖 11 所示,某玩具廠設(shè)計出一個“ 2018” 字型的豎直模型玩具, 固定在足夠長的水平地面上,四個數(shù)字等高,“ 2”字和“8”字用內(nèi)壁光滑的薄壁細圓管彎成,過“ 2”字出口H點的豎直虛線與“ 2”字上半圓相切

24、,“ 0”字是半徑為R的單層光滑圓軌道,“ 1”字是高度為 2R的具有左右兩條通道的光滑豎直細管道, 所有軌道轉(zhuǎn)角及連接處均平滑,H、F、B C間的距離分別為 3R、3R、2R。一小物塊(可視為質(zhì)點)分別從“ 1”字軌道A端的左、右兩側(cè)通道進入模型開始運動,小物塊與FB BC段軌道的動摩擦因數(shù)口1= 0.4,與HF段軌道的動摩擦因數(shù)口2= 0.15,已知R= 1 m。圖 11(1)要使小物塊能通過“ 8”字軌道,求小物體從“ 1”字軌道上端右側(cè)通道射入的初速度最 小值;讓小物塊以.43m/s 的初速度從“ 1”字軌道上端左側(cè)通道射入,通過“0”字軌道最高點后從“2”字軌道J口飛出(J口末端水平

25、),求落地點到J點正下方的水平距離;(3)若“0”字圓形軌道半徑可調(diào)(F點位置不動),且其軌道不能與其他字型重疊?,F(xiàn)讓小物 體從“ 1”字軌道上端左側(cè)通道靜止釋放,要使小物體不脫離“ 0”字軌道,“ 0”字軌道半 徑R應(yīng)滿足什么條件?審題流程第一步:把握過程,構(gòu)建運動模型從 1 軌道左側(cè)進入從 1 軌道右側(cè)進入過程 1AB段勻加速AB段勻加速過程 2BF段勻減速BC段勻減速過程 3“ 0”軌道圓周運動(輕繩模型)“ 8”軌道圓周運動(輕桿模型)過程 4HF勻減速過程 5“ 2”軌道非勻變速(輕桿模型)17過程 6從J出來平拋運動第二步:抓好關(guān)鍵點,找出突破口小物塊能通過“ 8”字軌道最高點D點

26、的臨界速度為VD= 0,A到D由動能定理求初速度的18最小值;A至J由動能定理求出小物塊通過J點的速度,再由平拋運動的規(guī)律求落地點到J點正下方的水平距離;分析兩種情況:小物塊恰過“ 0”字最高點G,由重力提供向心力。小物塊A至G由動能定理列式,求出“ 0”字軌道半徑Ro小物塊恰到達“ 0”字軌道半徑高度時速度為零,運用動能定理求出“ 0”字軌道半徑R,再得到“ 0”字軌道半徑R的范圍。規(guī)范解答(1)能通過“8”字軌道最高點D點的臨界速度為VD=0 ;1212A至D由動能定理得:口img2R)=口也2口盒根據(jù)以上兩式并代入數(shù)據(jù)得: VA=4 m/s(2)A至J由動能定理得:1212(11img3

27、R)口2img3R)=2mvqmu;一 12J飛出后至落地由平拋運動:R=qgt,x=VJt,由以上三式并代入數(shù)據(jù)得:x= 2 m;小物塊恰過“ 0”字最高點G設(shè)此時半徑為R,2VG對G點:m=nR;A至G由動能定理得:12m2R-2R) i1mg3R) = mv 0;代入數(shù)據(jù)得:8R= 0.32 m(或R= m)所以當RW0.32 m 時,小物塊可以通過“ 0”字軌道最高點不脫軌。小物塊恰到達“ 0”字軌道半徑高度時速度為零,設(shè)此時半徑為由動能定理:mg2R- R011mg(3R)= 0,代入數(shù)據(jù)得:R= 1.4 m ;為了軌道不重疊,最大“ 0”字軌道與A端相碰。設(shè)此時半徑為F3,如圖,由

28、勾股定理得:RS=(3R) + (Rs 2R);代入數(shù)據(jù)得 R= 3.25 m,所以 RWR R?, 即 1.4 mWRw3.25 m ,小物塊也不脫軌。答案 (1)4 m/s (2)2 m(3)RW0.32 m 或 1.4 mWRW3.25 m19【針對訓(xùn)練】(2018 寧波市九校聯(lián)考)如圖 12 所示為一遙控電動賽車(可視為質(zhì)點)和它20的運動軌道示意圖。假設(shè)在某次演示中,賽車從A位置由靜止開始運動,經(jīng)2s 后關(guān)閉電動機,賽車繼續(xù)前進至B點后水平飛出,賽車能從C點無碰撞地進入豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道,D點和E點分別為圓形軌道的最高點和最低點。已知賽車在水平軌道AB段運動時受到的恒定阻力為

29、0.4 N,賽車質(zhì)量為 0.4 kg,通電 時賽車電動機的輸出功率恒為 2 WB、C兩點間高度差為 0.45 mC與圓心O的連線和豎直 方向的夾角a= 37,空氣阻力忽略不計,g= 10 m/s , sin 37 = 0.6 , cos 37 = 0.8 , 求:(1)賽車通過C點時的速度大?。毁惖繟B的長度;(3)要使賽車能通過圓軌最高點D后回到水平賽道EG其半徑需要滿足什么條件。解析(1)賽車在BC間做平拋運動,則豎直方向Vy=:2gh= 3 m/s。Vy由圖可知:VC= 5 m/ssin 37從C到D,由動能定理:1212mgR1 + cos 37 )=尹口 2mv解得R=45 m則根據(jù)

30、動能定理:12EPtFflAB=2mv,得1AB=2 m。賽車在B點的速度Vo=Vocos 37(3)當賽車恰好通過最高點D時,有:m=mR=4 m/s22146所以軌道半徑需滿足 0vRe26 m(可以不寫 0)答案 (1)5 m/s (2)2 m (3)0v| m活頁作業(yè)22(時間:30 分鐘)A 組基礎(chǔ)過關(guān)1. 下列關(guān)于運動物體所受合外力做功和動能變化的關(guān)系正確的是()A. 如果物體所受合外力為零,則合外力對物體做的功一定為零B. 如果合外力對物體所做的功為零,則合外力一定為零C. 物體在合外力作用下做變速運動,動能一定發(fā)生變化D. 物體的動能不變,所受合外力一定為零解析 物體所受合外力

31、為零,貝 U 根據(jù)W Fs可知合外力對物體做的功一定為零,選項 A 正確;合外力對物體所做的功為零,但合外力不一定為零, 例如做勻速圓周運動物體的向心力,選項 B 錯誤;物體在合外力作用下做變速運動,動能不一定發(fā)生變化, 例如做勻速圓周運動的物體,選項 C、D 錯誤。答案 A2. 如圖 1 所示,質(zhì)量為m的物塊與水平轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)為口,物塊與轉(zhuǎn)軸相距R物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始轉(zhuǎn)動。當轉(zhuǎn)速增至某一值時, 物塊即將在轉(zhuǎn)臺上滑動, 此時轉(zhuǎn)臺已開始勻速轉(zhuǎn)動,在這一過程中,摩擦力對物塊做的功是(假設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)()23A.0C.2n (1mgRB.2i mgRD.解析物塊即將在

32、轉(zhuǎn)臺上滑動但還未滑動時,轉(zhuǎn)臺對物塊的最大靜摩擦力恰好提供向心力,2設(shè)此時物塊做圓周運動的線速度為V,則有1 mg= mV。在物塊由靜止到獲得速度v的過程R中,物塊受到的重力和支持力不做功,只有摩擦力對物塊做功,由動能定理得2W?mv 0。聯(lián)立解得W21 mgR故選項 D 正確。答案 D3.(2018 紹興一中期末)物體在合外力作用下做直線運動的vt圖象如圖 2 所示。下列表述正確的是()24rAnis )jf1/1f1I1Nri1i9、II24flt/s圖 2A. 在 02 s 內(nèi),合外力做正功B. 在 24 s 內(nèi),合外力不做功C. 在 02 s 內(nèi),合外力做負功D. 在 06 s 內(nèi),合外

33、力總是做正功解析 在 02 s 內(nèi),物體的速度在增大,即動能在增大,所以合外力做正功,A 正確,C錯誤;26 s 內(nèi)物體的速度在減小,動能在減小,根據(jù)動能定理可得合外力做負功,B、D錯誤。答案 A4.如圖 3 所示, 一個物體由靜止開始, 從A點出發(fā)分別經(jīng)過三個粗糙斜面下滑到同一水平面 上的C、C2、C3 處。已知三個斜面的動摩擦因數(shù)都相同,則下列說法正確的是()A. 物體到達G處的動能最大B. 物體在C、C2、G處的動能相等C. 物體在三個斜面上克服摩擦力做功都相同D. 物體沿AC斜面下滑時克服摩擦力做功最多=i m 知,沿AC斜面克服摩擦力做功最多,沿 故到達 G處動能最大,選項 A 正確

34、。答案 A5.質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上,在恒力F的作用下做勻加速直線運動。若物體的速度從 0 增加到v的過程中恒力對物體做功為W則物體的速度從v增加到 2v的過程中,恒力F對物體做的功等于()解析 設(shè)斜面傾角為e,由物體克服摩擦力做功W=(1 mgcosex=口mgcosehsineAG最少,而重力做功WG=mgh相同,255WA.3WBp263WC.弓解析 根據(jù)動能定理W合= 丘,速度從 0 增加到v的過程中WfmV。物體的速度從v增加121232到 2v的過程中W=2%2V) 2mv= qmv,所以W= 3WA 正確。答案 A6.某消防隊員從一平臺上跳下,下落 2 m 后雙腳觸地,

35、 接著他用雙腿彎曲的方法緩沖,使自身的重心又下降了 0.5 m,在著地過程中地面對他雙腳的平均作用力估計為()A.自身所受重力的 2 倍B.自身所受重力的 5 倍C.自身所受重力的 8 倍D.自身所受重力的 10 倍解析 設(shè)地面對雙腳的平均作用力為F,在全過程中,由動能定理得mgHh) Fh= 0,Fmg(H+ h) 2 + 0.5.=-h-=05mg=5mgB 正確。答案 B7.(2018 溫州模擬)在籃球比賽中,某位同學(xué)獲得罰球機會,他站在罰球線處用力將籃球投出,籃球約以 1 m/s 的速度撞擊籃筐。如圖4 所示,已知籃球質(zhì)量約為0.6 kg,籃筐離地高度約為 3m,忽略籃球受到的空氣阻力

36、,則該同學(xué)罰球時對籃球做的功大約為12Wmghh1)= qmv,代入數(shù)據(jù)整理可以得到W= 7.5 J,故選項 B 正確。答案 B8.如圖 5 所示,將質(zhì)量為m的小球以速度V0由地面豎直向上拋出。小球落回地面時,其速度大小為)0。設(shè)小球在運動過程中所受空氣阻力的大小不變,則空氣阻力的大小等于(D.2WA.1 JB.10 JC.50 JD.100 J解析假設(shè)人的身高為h1= 1.8 m,則根據(jù)動能定理圖 4273A.4mgL ?K圖 528c#g解析 根據(jù)動能定理,對全過程有- 2fH= 1m(4v0)3 4- jmV,上升過程(m肝f)H=-fmV聯(lián)立兩式得f=丄mg選項 D 正確。25答案 D

37、B 組能力提升32B.合力對物體做的功是?mvC.推力對物體做的功是Fs-mgh12D.物體克服阻力做的功是 mv+mgh- FsD. 25mg9.如圖 6 所示,一個彈簧左端固定于墻上,右端連接物塊,物塊質(zhì)量為m它與水平桌面間的動摩擦因數(shù)口,起初用手按往物塊,彈簧的伸長量為然后放手,當彈簧的長度回到原29長時,物塊的速度為Vo,則此過程中彈力所做的功為()D.卩mgx-疑A.mgxBmV-口mgx解析當彈簧恢復(fù)到原長時, 物塊對地的位移為x,根據(jù)動能定理有:12W單 + ( -口mgx=?mv答案12.得W= mo+口mgxA 正確。10.如圖 7 所示,質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的推動下,

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