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1、第2讲 动能 动能定理1一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g10 m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是()A合外力做功50 J B阻力做功500 J C重力做功500 J D支持力做功50 J解析：重力做功WGmgh25103 J750 J，C错；小孩所受支持力方向上的位移为零，故支持力做的功为零，D错；合外力做的功W合Ek0，即W合mv22522 J50 J，A项正确；WGW阻Ek0，故W阻mghmv2750 J50 J700 J，B项错误答案：A2.图529如图529所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡(
2、粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB之间的水平距离为s，重力加速度为g.下列说法正确的是()A小车克服重力所做的功是mgh B合外力对小车做的功是mv2C推力对小车做的功是mv2mgh D阻力对小车做的功是mv2mghFs解析：小车克服重力做功WGhmgh，A选项正确；由动能定理小车受到的合力做的功等于小车动能的增加，W合Ekmv2，B选项正确；由动能定理，W合W推W重W阻mv2，所以推力做的功W推mv2W阻W重mv2mghW阻，C选项错误；阻力对小车做的功W阻mv2W推W重mv2mghFs，D选项正确答案：ABD3.图5210如图5210所示，在抗洪救灾中，一架直升
3、机通过绳索，用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有()A力F所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量B木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C力F、重力、阻力，三者合力所做的功等于木箱动能的增量D力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量解析：对木箱受力分析如图所示，则由动能定理：WFmghWFfEk故C对由上式得：WFWFfEkmgh，即WFWFfEkEpE.故A错D对由重力做功与重力势能变化关系知B对，故B、C、D对答案：BCD4图5211如图5211甲所示，一质量为m1 kg的物块静
4、止在粗糙水平面上的A点，从t0时刻开始，物块在按如图乙所示规律变化的水平力F的作用下向右运动，第3 s末物块运动到B点且速度刚好为0，第5 s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数0.2，g取10 m/s2，求：(1)A、B间的距离；(2)水平力F在5 s时间内对物块所做的功解析：(1)由图乙可知在35 s内物块在水平恒力作用下由B点匀加速运动到A点，设加速度为a，A、B间的距离为s，则有Fmgma，a m/s22 m/s2，sat24 m.(2)设整个过程中水平力所做功为WF，物块回到A点时的速度为vA，由动能定理得：WF2mgsmv，v2as，WF2mgsmas24 J.答
5、案：(1)4 m(2)24 J5.图5212如图5212所示，AB是倾角为的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R.一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为.求：(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力；(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L应满足什么条件解析：(1)因为摩擦始终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为2的圆弧上往复运动对整体过程由动能定理
6、得：mgRcos mgcos s0，所以总路程为s.(2)对BE过程mgR(1cos )mvFNmg由得对轨道压力：FN(32cos )mg.(3)设物体刚好到D点，则mg对全过程由动能定理得：mgLsin mgcos LmgR(1cos )mv由得应满足条件：LR.答案：(1)(2)(32cos )mg(3)R 1质量不等，但有相同动能的两物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止，则下列说法正确的有()A质量大的物体滑行距离大 B质量小的物体滑行距离大C质量大的物体滑行时间长 D质量小的物体滑行时间长解析：物体的动能全部用来克服摩擦阻力做功，有Ekmgll，质量小，滑行距离大而t ，质
7、量小，滑行时间长答案：BD2一个木块静止于光滑水平面上，现有一个水平飞来的子弹射入此木块并深入2 cm而相对于木块静止，同时间内木块被带动前移了1 cm，则子弹损失的动能、木块获得动能以及子弹和木块共同损失的动能三者之比为()A312 B321 C213 D231解析：设子弹深入木块深度为d，木块移动s，则子弹对地位移为ds；设子弹与木块的相互作用力为f，由动能定理，子弹损失的动能等于子弹克服木块阻力所做的功，即E1f(ds)，木块所获得的动能等于子弹对木块作用力所做的功，即E2fs，子弹和木块共同损失的动能为E3E1E2fd，即三者之比为(ds)sd312.答案：A3(2010江门模拟)起重
8、机将物体由静止举高h时，物体的速度为v，下列各种说法中正确的是(不计空气阻力)()A拉力对物体所做的功，等于物体动能和势能的增量B拉力对物体所做的功，等于物体动能的增量C拉力对物体所做的功，等于物体势能的增量D物体克服重力所做的功，大于物体势能的增量解析：根据动能定理WFWGmv2/2，WGmgh，所以WFmv2/2mgh，A正确，B、C错误；物体克服重力所做的功，等于物体重力势能的增量，D错误答案：A4小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的2倍，在下落至离地高度h处，小球的势能是动能的2倍，则h等于()A. B. C
9、. D.解析：设小球上升离地高度h时，速度为v1，地面上抛时速度为v0，下落至离地面高度h处速度为v2，设空气阻力为f上升阶段：mgHfHmv，mghfhmvmv又2mghmv下降阶段：mg(Hh)f(Hh)mv，mgh2mv由上式联立得：hH.答案：D5.图5213如图5213所示，一轻弹簧直立于水平地面上，质量为m的小球从距离弹簧上端B点h高处的A点自由下落，在C点处小球速度达到最大x0表示B、C两点之间的距离；Ek表示小球在C处的动能若改变高度h，则下列表示x0随h变化的图象和Ek随h变化的图象中正确的是()解析：由题意“在C点处小球速度达到最大”，可知C点是平衡位置，小球受到的重力与弹
10、力平衡，该位置与h无关，B项正确；根据动能定理有mg(hx0)EpmvEk，其中x0与弹性势能Ep为常数，可判断出C项正确答案：BC6.图5214如图5214所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止若圆弧轨道半径为R，物块与水平面间的动摩擦因数为，下列说法正确的是()A物块滑到b点时的速度为 B物块滑到b点时对b点的压力是3mgCc点与b点的距离为 D整个过程中物块机械能损失了mgR解析：物块滑到b点时，mgRmv20，v，A不正确在b点，FNmgm，FN3mg，B正
11、确从a点到c点，机械能损失了mgR，D正确mgRmgs00，s，C正确答案：BCD7.图5215如图5215所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A，B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参考系，A和B都向前移动一段距离，在此过程中()A外力F做的功等于A和B动能的增量BB对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量CA对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功D外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和解析：A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力，对A物体运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功，等于A的动能的增量，即B对A对B的摩
12、擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A，B对地的位移不等，故二者做功不等，C错对B物体应用动能定理，WFWfEkB，即WFEkBWf，就是外力F对B做的功等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，D对由前述讨论知B克服摩擦力所做的功与A的动能增量(等于B对A的摩擦力所做的功)不等，故A错答案：BD8.图5216构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面自动充电式电动车就是很好的一例，电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接当在骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来
13、现有某人骑车以500 J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图5216所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图线所示，则第二次向蓄电池所充的电能是()A200 J B250 J C300 J D500 J解析：设自行车与路面的摩擦阻力为Ff，由图可知，关闭自动充电装置时，由动能定理得：0Ek0Ffx1，可得Ff50 N，启动自充电装置后，自行车向前滑行时用于克服摩擦做功为：WFfx2300 J，设克服电磁阻力做功为W，由动能定理得：WW0Ek0，可得W200 J.答案：A9.图5217如图5217，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉
14、位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动在移动过程中，下列说法正确的是()AF对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和BF对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能DF对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和解析：木箱加速上滑的过程中，拉力F做正功，重力和摩擦力做负功支持力不做功，由动能定理得：WFWGWfmv20.即WFWGWfmv2.A、B错误，又因克服重力做功WG等于物体重力势能的增加，所以WFEpEkWf，故D正确，又由重力做功与重力势能变化的关系知C也正确答案：CD10在2008年四川汶川大地震抗震救灾活动中，为转移被困群众动用了直升飞机设被救人员的质量m80 kg，所用吊绳的拉力最大值Fm1 200 N，所用电动机的最大输出功率为Pm12 kW，为尽快吊起被困群众，操作人员采取的办法是，
