高中物理 第3章 動(dòng)能的變化與機(jī)械功 3_3 動(dòng)能定理的應(yīng)用學(xué)業(yè)分層測評 滬科版必修2

《高中物理 第3章 動(dòng)能的變化與機(jī)械功 3_3 動(dòng)能定理的應(yīng)用學(xué)業(yè)分層測評 滬科版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第3章 動(dòng)能的變化與機(jī)械功 3_3 動(dòng)能定理的應(yīng)用學(xué)業(yè)分層測評 滬科版必修2（6頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

3.3 動(dòng)能定理的應(yīng)用 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．(多選)(2016駐馬店高一檢測)一物體在水平方向的兩個(gè)平衡力(均為恒力)作用下沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若撤去一個(gè)水平力，則有(　　) A．物體的動(dòng)能可能減少 B．物體的動(dòng)能可能不變 C．物體的動(dòng)能可能增加 D．余下的一個(gè)力一定對物體做正功 【解析】　設(shè)撤掉一個(gè)力后另一個(gè)力與原速度方向間的夾角為α.當(dāng)90＜α≤180時(shí)，力對物體做負(fù)功，物體動(dòng)能減小，A對，D錯(cuò)；當(dāng)0≤α＜90時(shí)，力對物體做正功，物體動(dòng)能增加，C正確；無論α多大，力都對物體做功，物體動(dòng)能一定變化，B錯(cuò)． 【答案】　AC 2．(多選)對水平面上的物體施以水平恒力F，從靜止開始運(yùn)動(dòng)了位移l，撤去力F，這以后又經(jīng)過了位移l而停止下來，若物體的質(zhì)量為m，則(　　) A．它所受的阻力為F　　 B．它所受的阻力為 C．力F做功為零 D．力F做功為Fl 【解析】　對物體運(yùn)動(dòng)的全過程應(yīng)用動(dòng)能定理，F(xiàn)l－F阻2l＝0－0，所以F阻＝，B對，A錯(cuò)；力F做的功W＝Fl，D對，C錯(cuò)．故正確答案為BD. 【答案】　BD 3．質(zhì)量m＝2 kg的物體在水平面上滑行，其動(dòng)能隨位移變化的規(guī)律如圖337所示，則物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(g取10 m/s2)(　　) 圖337 A．0.4 B．0.3 C．0.2 D．0.1 【解析】　由動(dòng)能定理－fs＝0－Ek0，解得f＝4 N，由f＝μmg可得，μ＝＝＝0.2，故C正確． 【答案】　C 4．(多選)如圖338所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動(dòng)下，從山坡(粗糙)底部A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)至高為h的坡頂B，獲得速度為v，A、B之間的水平距離為x，重力加速度為g，下列說法正確的是(　　) 圖338 A．小車克服重力所做的功是mgh B．合外力對小車做的功是mv2 C．推力對小車做的功是mv2＋mgh D．阻力對小車做的功是mv2＋mgh－Fx 【解析】　重力做功WG＝－mgh，A對；推力做功WF＝Fx＝mv2＋mgh－Wf，C錯(cuò)；根據(jù)動(dòng)能定理WF＋Wf＋WG＝mv2，即合外力做功mv2，B對；由上式得阻力做功Wf＝mv2－WF－WG＝mv2＋mgh－Fx，D正確． 【答案】　ABD 5．如圖339所示，質(zhì)量為m的物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)之間能出現(xiàn)的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍．它與轉(zhuǎn)軸OO′相距R，物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定值時(shí)，物塊即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng)，在物塊由靜止到開始滑動(dòng)前的這一過程中，轉(zhuǎn)臺(tái)對物塊做的功為(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：02690040】 圖339 A.kmgR B．0 C．2πkmgR D．2kmgR 【解析】　物塊在開始滑動(dòng)時(shí)的最大靜摩擦力是圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故kmg＝m，所以v2＝kRg.則由動(dòng)能定理得W＝mv2－0＝kmgR.故選A. 【答案】　A 6．如圖3310所示，ABCD是一個(gè)盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，BC是水平的，其長度d＝0.5 m．盆邊緣的高度為h＝0.3 m．在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止下滑．已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.10.小物塊在盆內(nèi)來回滑動(dòng)，最后停下來，則停止地點(diǎn)到B的距離為(　　) 圖3310 A．0.50 m B．0.25 m C．0.10 m D．0 【解析】　設(shè)物塊在BC上運(yùn)動(dòng)的路程為s，由動(dòng)能定理知：μmgs＝mgh，則s＝＝ m＝3 m，因?yàn)閐＝0.5 m，則＝＝6，故物塊停在B點(diǎn)，選項(xiàng)D正確． 【答案】　D 7．(2016江門高一檢測)如圖3311所示，一彈簧與物塊相連，物塊的質(zhì)量為m，它與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.起初，用手按住物塊，物塊的速度為零，彈簧的伸長量為x，然后放手，當(dāng)彈簧的長度回到原長時(shí)，物塊的速度為v.試用動(dòng)能定理求此過程中彈力所做的功． 圖3311 【解析】　設(shè)W彈為彈力對物塊做的功，物塊克服摩擦力做的功為Wf＝μmgx 由動(dòng)能定理得：W彈－μmgx＝mv2－0 故W彈＝μmgx＋mv2. 【答案】　μmgx＋mv2 [能力提升] 8．(多選)質(zhì)量為m的物體，在水平面上只受摩擦力作用并以初速度v0做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)距離d以后，速度減為，則(　　) A．此平面動(dòng)摩擦因數(shù)為 B．物體再前進(jìn)便停止 C．摩擦力做功為mv D．若使物體前進(jìn)總距離為2d，其初速度至少為v0 【解析】　設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，根據(jù)動(dòng)能定理W＝ΔEk，有Wf＝－μmgd＝m2－mv＝－mv，解得μ＝，選項(xiàng)A正確；設(shè)物體總共能滑行l(wèi)，則有：－μmgl＝0－mv得l＝d，即再前進(jìn)便停止，選項(xiàng)B錯(cuò)；摩擦力做的功等于物體動(dòng)能的變化，即Wf＝－mv，C錯(cuò)；若要使物體滑行2d，則物體初速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理有：－μmg(2d)＝0－mv2，得v＝v0，選項(xiàng)D正確． 【答案】　AD 9．如圖3312所示，OD是水平面，AB是斜面，初速為v0的物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DBA滑動(dòng)到頂點(diǎn)A時(shí)速度剛好為零．如果斜面改為AC，讓該物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DCA滑動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度剛好也為零，則第二次物體具有的初速度(已知物體與路面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同且不為零，斜面與平面為圓滑連接)(　　) 圖3312 A．大于v0 B．等于v0 C．小于v0 D．取決于斜面的傾角 【解析】　設(shè)OD＝s，OA＝h，斜面傾角為α，物體從D點(diǎn)出發(fā)，沿DBA(或DCA)滑動(dòng)到頂點(diǎn)A，過B點(diǎn)(或C點(diǎn))時(shí)物體與斜面碰撞沒有機(jī)械能損失，由動(dòng)能定理得－mgsin α－μmgcos α－μmg(s－h(huán)cot α)＝0－mv 即μmgs＋mgh＝mv得v0＝. 由上式可知，物體的初速度跟斜面傾角無關(guān)，選B. 【答案】　B 10．(2016汕頭高一檢測)如圖3313所示，質(zhì)量m＝1 kg的小球(可看成質(zhì)點(diǎn))，從距離一固定于水平面的半圓形槽上沿高H＝5 m處自由下落，接著沿半圓形槽壁運(yùn)動(dòng)，半圓槽半徑R＝0.5 m．小球第一次到達(dá)槽最低點(diǎn)時(shí)速率為10 m/s，并繼續(xù)沿槽壁運(yùn)動(dòng)直到從槽左端邊緣飛出……，如此反復(fù)幾次，設(shè)摩擦力大小恒定不變，小球與槽壁相碰時(shí)不損失能量，不計(jì)空氣阻力，求：(g取10 m/s2) 圖3313 (1)從開始直到小球停止運(yùn)動(dòng)過程中，克服摩擦力做的功； (2)小球第一次離槽上升距槽上沿的高度h. 【解析】　(1)從開始直到小球停止運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理：mg(H＋R)－Wf＝0， 解得Wf＝55 J. (2)小球從開始直到第一次離槽上升距槽上沿的高度為h，根據(jù)動(dòng)能定理： mg(H－h(huán))－W′f＝0. 小球從開始直到第一次到達(dá)槽最低點(diǎn)， 由動(dòng)能定理：mg(H＋R)－W′f＝mv2. 聯(lián)立以上兩式得h＝4 m. 【答案】　(1)55 J　(2)4 m 11．如圖3314甲所示，一質(zhì)量為m＝1 kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn)，從t＝0時(shí)刻開始，物塊在受到按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運(yùn)動(dòng)，第3 s末物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為0，第5 s末物塊剛好回到A點(diǎn)，已知物塊與粗糙水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，(g取10 m/s2)求： 【導(dǎo)學(xué)號：02690041】 (1)AB間的距離； (2)水平力F在5 s時(shí)間內(nèi)對物塊所做的功． 甲　　　　　　　　　　　乙 圖3314 【解析】　(1)在3～5 s內(nèi)物塊在水平恒力F作用下由B點(diǎn)勻加速直線運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，設(shè)加速度為a，AB間的距離為s，則 F－μmg＝ma a＝＝ m/s2＝2 m/s2 s＝at2＝4 m. (2)設(shè)整個(gè)過程中F做的功為WF，物塊回到A點(diǎn)時(shí)的速度為vA，由動(dòng)能定理得： WF－2μmgs＝mv v＝2as WF＝2μmgs＋mas＝24 J. 【答案】　(1)4 m　(2)24 J