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1、专题19动能和动能定理（测）【满分：110分时间：90分钟】一、选择题（本大题共 12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中 .18题只有一项符合题目要求；912题有多项符合题目要求。 全部选又的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1 .如图所示，光滑水平地面上固定一带滑轮的竖直杆，用轻绳系着小滑块绕过滑轮，用恒力F1水平向左拉滑块的同时，用恒力F2拉绳，使滑块从 A点起由静止开始向右运动，B和C是A点右方的两点，且 AB= BC则以下说法正确的是：（）力 A CA.从A点至B点F2做的功小于从 B点至C点F2做的功B.从A点至B点F2做的功大于从 B点至C点F2做的功
2、C.从A点至C点F2做的功等于滑块克服 F1做的功D.从A点至C点F2做的功一定大于滑块克服 F1做的功【答案】B解析】物体受力如图无r,日视体根绕过光滑定清轮的能够着，拉力为恒力,所以位力假的中等十 纽弟对物体所做的历：-分根据功的定义式瓶=芈由#，H揩大,产不变，在相同位建上上拉A1F散的功减小，所以从.盘茎内点鼻 侬的功大于就省已至C京外做的功，故4错误，B正确；物件从到匚过程,目能打屣后源速，物件在 乂点与C意源率可能相等，掴抠期?标理得知，物体从4京初到C过程甲动能的交比重为霹，急切为零， 剪囚.庭至口点&旅的均可能等十清圾克服科救白头小萌C错误,树本从H到C过程 , 可后百项速，
3、物体在C尽的速蒙大于在且占.的速率，相羽动能望理得如,构体从A liWJ C日理中的能的变化里大干密， 总口1大下需,则从T点至C点得做的胡可年队于涓依百眼不做的M，故D错误【名师点睛】判断一个力的变化，我们应该先把这个力运用物理规律表示出来，再根据关系 式里的物理量的变化找出这个力的变化.本题分别从功的公式和动能定理分析功。2 .如图，两个小球分别被两根长度不同的细绳悬于等高的悬点，现将细绳拉至水平后由静 止释放小球，当两小球通过最低点时，两球一定有相同的：（）A速度B.角速度C.加速度D.机械能【答案】CI解析】根据动能定理得; 3；施1解得；y=涧丁，因为上不等.斫以速度不等，我A错误的
4、根隔口解揖：广电，所鼠网域加速度相等，又L上曲,所以角速度不等，贰Bt鼠吴C正蛹J因为两球的底量工事未知，切始位置它fi二的重上契首坏一定相笠，所以在晟假4.两钳七I机械能k-m#瞪，如n错误，故选匕【名师点睛】此题考查了动能定理的应用以及向心加速度及角速度的知识；解决本题的关键掌握动能定理和机械能守恒定律，知道摆球在最低点靠合力提供做圆周运动的向心力，列的式子即可解答；此题是基础题，意在考查基础知识的应用3 .如图所示，在倾角为 e的光滑斜面上有一轻质弹簧，其一端固定在斜面下端的挡板上，另一端与质量为 m的物体接触(未连接)，物体静止时弹簧被压缩了X0.现用力F缓慢沿斜面向下推动物体，使弹簧
5、在弹性限度内再被压缩2X0后保持物体静止，然后撤去F,物体沿斜面向上运动的最大距离为 4. 5x0,则在撤去F后到物体上升到最高点的过程中：( )A.物体的机械能守恒B.弹簧弹力对物体做功的功率一直增大C.弹簧弹力对物体做的功为4. 5mgxsin 02mgxsin 0D.物体从开始运动到速度最大的过程中重力做的功为【答案】C【解析】在撤去F后弹簧的弹力对物体做正功，故物体的机械能增加，选项 A错误；撤去F 后，物体向上运动做加速度减小的加速运动，当Fw=mgsin 0时，加速度为零，此时物体的速度最大，然后物体做减速运动，直到弹力减为零，根据P=Fv可知，弹力的功率先增大后减小为零，选项B错
6、误；撤去F后，由动能定理可知：Wb-mgsin 0 X4. 5x0=0,则.弹簧弹力对物体做的功为4. 5mgxsin 0 ,选项C正确；当物体的速度最大时，F弹=mgsin 0 =kx,由开始的状态可知：mgsin 0 =kxo,可知此时弹簧被压缩了 xo,则物体从开始运动到速度最大的过程中，物体沿斜面向上移动的距离为2x0,则重力做的功为-2mgxsin 0 ,故选项D错误；故选C.【名师点睛】牛顿第二定律及动能定理的应用；解题时关键是分析物体的受力情况，然后分 析物体的运动情况，抓住弹力与重力相等这个特殊的位置，根据平衡知识以及动能定理、牛 顿第二定律等物理规律进行分析；此题是中等题。4
7、 .如图所示，一质量为 m的物体静置在倾角为 30。的光滑斜面底端。现用沿斜面向上的恒力F拉物体，使其做匀加速直线运动，经时间t,力F做功为WW此后撤去恒力 F,物体又经时间t回到出发点，若以斜面底端为重力势能零势能面，则下列说法正确的是：( )A.恒力F大小为mgB.从开始到回到出发点的整个过程中机械能增加了WC.回到出发点时重力的瞬时功率为g 2WmD.物体动能与势能相等的位置在撤去恒力位置的上方【答案】BI熊析】M E、从开始到经出寸间却砌体受重力，拉力，支持力，由I牛帽第二t律得物体加速度为！*例尸耳如肿寓 r乱去助尸到回到出发点r物体受重力支持力,由牛淅S第一定律得物体扉速度为！ 口
8、鼻疝1日归+两个iif早位穆大小相等方向相反，时间相 等.得；呼二:拉斗：必) 瓯 心言雁辽策序 片 辰21ntM附=2mg.他以错曲 由功能关系,土产做功内印，故从开始到回到出发点的整个酒呈甲机械能屈匚：甲，选项B1E篇J全过程由动能定 理，叵剧出发点阿里力同用寸比I史周!”竹：砺，遥唤C能浜：也去力F后的位贵到 艮离点，功能就小，重力善做埋大,功能与势黑怛手的件防不可能在食照正室，同以团1能与物能相等的位 济在树去力尸之前的某位景，的D错误，【名师点睛】本题是动能定理、运动学公式等力学规律的综合应用，关键要抓住两个过程之 间的位移关系和时间关系.对开始到回到出发点运用动能定理研究求出物体回
9、到出发点的动 能.分别研究从开始到经过时间t和撤去恒力F到回到出发点，物体的受力情况，根据运动学公式求出恒力 F.仍然根据运动学公式求出撤去力F时，物体继续上滑到最高点距离，运用动能定理求出撤去力 F时，物体重力势.5 .如图质量为1kg的滑块从半径为50cm的半圆形轨道的边缘 A点滑向底端B,此过程中，摩 擦力做功为3J。若滑块与轨道间的动摩擦因数为0. 2,则在B点时滑块受到摩擦力的大小为(g 10m/s2 )：()A. 3 . 6N B . 2N C . 1 . 6N D . 0 . 4N【答案】A【解析】由A到B过程，由动能定理可得：mgRVf= m2-0 ,在B点由牛顿第二定律得：2
10、2VF mg m,滑块受到的滑动摩擦力 fF,解彳导:f=3. 6N;故选A.【名师点睛】此题是动能定理以及牛顿第二定律的应用问题；解题时应用动能定理求出物体 受到的支持力，由滑动摩擦力公式可以求出物体受到的滑动摩擦力即可；此题是一道常规题， 意在考查学生对基础知识的掌握程度 .6 .如图所示，质量为 m的小球被固定在轻杆的一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用，设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时轻杆对小球 的拉力为7. 5mg此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周通过最高点时轻杆对小球的支持力为0. 5mg小球在此半个圆周运动过程中克服空气阻力所做的功为:A
11、 mgR b mgR c 、mgR D 、2mgR 42【答案】C【解析】小七帏最低时.受到重J和I杆的拉J一.两力的合力充当向it由,敌ft73噂一磔=皿小进自墨高上打有小琦从最但月到屣高d泡程甲，频动能定埋可得JnL【名7加辿一七=加0一加才，眠五解得啊;侬，教C止士用 2 二师点睛】圆周运动在最高点和最低点沿径向的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出最高点和最低点的速度，再根据动能定理求出此过程中小球克服空气阻力所做的功，运用动能定理解题要确定好研究的过程，找出有多少力做功，然后列动能定理表达式求解7 .近日德国的设计师推出了一款名为“抛掷式全景球形相机”，来自德国柏林的5位设计师采用了
12、 36个手机用的摄像头并将其集成入一个球体内，质量却只有200g,当你将它高高抛起，它便能记录下从你头顶上空拍摄的图像。整个过程非常简单，你只需进行设定，让相机10m处球在飞到最高位置时自动拍摄即可。假设你从手中竖直向上抛出相机，到达离抛出点进行全景拍摄，若忽略空气阻力的影响，则你在抛出过程中对相机做的功为：( )A. 10JB . 20J C . 40J D . 200J【答案】B1解析】当从手申竖直向上批出相机,到达离艇点处连行全庚咕摄过程卬，树蚣忒上手=/可得 串70点的11人对足球做的功等于足球愀火始上卅寸获得的前能，W = EA= = 2Jf故B 正确【名师点睛】在使用动能定理解题时
13、，需要明确哪些力做功，物体的动能的变化量，注意研究过程 为从人开始抛到最高点；全程中的动能变化量为0.8.如图所示，倾角为 30、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m m的两个小球 A B用一根长为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端，现由静止释放 A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上。重力加速度为g,不计一切摩擦。则：（）2G、.5gL2A.小球A、B在水平面上不可能相撞B. B球刚滑至水平面时速度大小为C. A球刚滑至水平面时速度大小为D.在A球沿斜面下滑过程中，轻绳对 B球一直做正功【答案】CA滑到地面后做匀速直线【解析
14、】将AB看做一个整体，刚开始整体一块加速，速度相同，当 运动，B球在斜面上名牌射口速，如爆上球大=4嫁，所以,羽揩在水平面上幅喜放A错误5 /璘刚滑至水平面时，对系统用而月定理得：3M触-如理疝3y =；（3十版） ,解得=半，B球刚开至箝面项版稠土 jr对系统用动就定:理当3陋面。30七一牌配一幽）才，解有尸77：，故C正确E曾吴 8球在上升过程轻缓对B球馥正功，二者一起沿斜而下涓灯.辐揖张力为爆.不馥功，口正确【名师点睛】本题关键要运用动能定理求解速度，研究对象是系统.通过分析AB在水平面上速度关系，即可判断能否相撞，A球刚滑至水平面时， 对系统运用动能定理求解 A的速度大小; B球刚升至
15、斜面顶端时时，对系统运用动能定理求解 B的速度大小；根据在水平面上速度大小关系，判断能否相撞9.如图所示，光滑杆 OA的。端固定一根劲度系数为 k=10N/m,原长为l0 1m的轻弹簧， 质量为m=lkg的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接，OO为过O点的竖直轴，杆与水平面间的夹角始终为=30。，开始杆是静止的，当杆以OO为轴转动时，角速度从零开始缓慢增加，直至弹簧伸长量为 0. 5m,下列说法正确的是：（）A杆保持静止状态，弹簧的长度为0. 5m日当弹簧恢复原长时，杆转动的角速度为马d/s2C当弹簧伸长量为 0. 5m时，杆转动的角速度为DX在此过程中，杆对小球做功为15J【答案】ACad/s 3【解析】杆保持静止状态时，沿杆方向上有mg sin 30 kx ,解得x 0.5m, A正确；当弹簧恢复原长时，小球只收到重力和支持力作用，合力充当向心力，故有F合 mg tan 302m R , R Io cos30 ,联立解得立0rad/s3B错误；
