【物理】2020届一轮复习人教版 动能定理 作业

【物理】2020届一轮复习人教版 动能定理 作业

动能定理 A组 ‎1．(多选)在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到vmax后，立即关闭发动机直至静止，其v－t图象如图所示．设汽车的牵引力为F，摩擦力为Ff，全程中牵引力做功为W1，克服摩擦力做功为W2，则(BC)‎ A．F∶Ff＝1∶3 B．W1∶W2＝1∶1‎ C．F∶Ff＝4∶1 D．W1∶W2＝1∶3‎ ‎【解析】全程由动能定理W1－W2＝0，∴W1∶W2＝1∶1，B对；又W1＝F·×1，W2＝Ff·×4，∴F∶Ff＝4∶1，C对，选B、C.‎ ‎2．质量为m的物体从距离地面高度为H0处由静止落下， 若不计空气阻力，物体下落过程中动能Ek随距地面高度h变化关系的Ek－h图象是(B)‎ ‎【解析】依动能定理，Ek＝mg(H0－h)＝mgH0－mgh，∴Ek－h图象是直线，斜率k＝－mg，横轴上的截距为H0，∴B对．‎ ‎3．用传感器研究质量为2 kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到0～6 s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示．下列说法正确的是(D)‎ A．0～6 s内物体先向正方向运动，后向负方向运动 B．0～6 s内物体在4 s时的速度最大 C．物体在2～4 s内速度不变 D．0～4 s内合力对物体做的功等于0～6 s内合力做的功 ‎【解析】a－t图象的“面积”表示速度，t轴上方为正下方为负，故0～6 s内速度都为正，故5 s时速度最大，A、B错.2～4 s做匀加速运动，C错.4 s和6 s时刻速度相等，动能相等，D对．‎ ‎4．(多选)A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，先后撤去F1、F2后，两物体最终停止，它们的v－t图象如图所示．已知两物体与水平面间的滑动摩擦力大小相等．则下列说法正确的是(AC)‎ A．F1、F2大小之比为2∶1‎ B．F1、F2对A、B做功之比为1∶2‎ C．A、B质量之比为2∶1‎ D．全过程中A、B克服摩擦力做功之比为2∶1‎ ‎【解析】撤去水平恒力后，有Ff＝mA＝mB·，∴mA＝2mB，C对；加速过程中，有：F1－Ff＝mA，F2－Ff＝mB，所以F1＝，F2＝，则＝，A对；整个过程中由动能定理，WF－WFf＝0，WF＝Ff·s＝Ff·×3t0·v0，∴WF1＝WF2，B错，D错．‎ ‎5．质量为m的小球被系在轻绳的一端，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，此时绳子所受拉力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为(C)‎ A. B. C. D．mgR ‎【解析】小球在最低点有：7mg－mg＝m，可得v＝6gR.‎ 小球在最高点有：mg＝m可得v＝gR.‎ 根据动能定理有：－mg·2R＋W阻＝m(v－v)可得W阻＝－mgR，故C选项正确．‎ ‎6．一物体沿倾角为θ的斜坡向上滑动．当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示．当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h.重力加速度大小为g.物块与斜坡间的动摩擦因数μ和h分别为(D)‎ A．tan θ和 ‎ B.tan θ和 C．tan θ和 ‎ D.tan θ和 ‎【解析】物块沿斜坡上滑时的加速度大小 a＝μgcos θ＋gsin θ　①‎ 当物块的初速度为v时，由运动学公式知 v2＝2a　②‎ 当物块的初速度为时，由运动学公式知 ＝2a　③‎ 由②③两式得h＝ 由①②两式得μ＝tan θ.‎ ‎7. 如图所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍，它与转轴OO′相距R.物块随转台由静止开始转动，当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到开始滑动前的这一过程中，转台对物块做的功为(A)‎ A.kmgR B．0‎ C．2πkmgR D．2kmgR ‎【解析】物块在开始滑动时最大静摩擦力是圆周运动的向心力，故kmg＝m，所以v2＝kRg则由动能定理W＝mv2－0＝mgkR得W＝mgkR，故A项正确．‎ ‎8．飞机在水平跑道上滑行一段时间后起飞．飞机总质量m＝1×104 kg，发动机在水平滑行过程中保持额定功率P＝8 000 kW，滑行距离x＝50 m，滑行时间t＝5 s，以水平速度v0＝80 m/s飞离跑道后逐渐上升，飞机在上升过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供，不含重力)，飞机在水平方向通过距离L＝1600 m的过程中，上升高度为h＝400 m．取g＝10 m/s2.‎ ‎(1)假设飞机在水平跑道滑行过程中受到的阻力大小恒定，求阻力Ff的大小；‎ ‎(2)飞机在上升高度为h＝400 m过程中，求受到的恒定升力F及机械能的改变量．‎ ‎【解析】(1)飞机在水平滑行过程中，根据动能定理得 Pt－Ffx＝mv 解得Ff＝1.6×105 N.‎ ‎(2)该飞机升空后水平方向做匀速运动，竖直方向做初速度为零的匀加速运动，设运动时间为t1，竖直方向加速度为a，升力为F，则L＝v0t1‎ h＝at，解得t1＝20 s，a＝2 m/s2，F－mg＝ma，‎ 解得F＝1.2×105 N 飞机机械能的改变量为ΔE＝Fh＝4.8×107 J.‎ ‎9．冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意图如图所示．比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1＝0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2＝0.004.在某次比赛中，运动员使冰壶在投掷线中点处以2 m/s的速度沿虚线滑出．为使冰壶能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？(g取10 m/s2)‎ ‎【解析】设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为x1，所受摩擦力的大小为Ff1；在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为x2，所受摩擦力的大小为Ff2.‎ 则有x1＋x2＝x①‎ 式中x为投掷线到圆心O的距离．‎ Ff1＝μ1mg②‎ Ff2＝μ2mg③‎ 设冰壶的初速度为v0，由动能定理，得 Ff1·x1＋Ff2·x2＝mv④‎ 联立以上各式，解得x2＝⑤‎ 代入数据得x2＝10 m．⑥‎ B组 ‎10．如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧．BC水平，其长度d＝0.50 m，盆边缘的高度h＝0.30 m，在A处放一个质量为m的小物块并让其自由下滑．已知盆内侧壁是光滑的，而 盆底BC面与小物块间的动摩擦因数μ＝0.10，‎ 小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停下的地点到B的距离为(D)‎ A．0.50 m B．0.25 m C．0.10 m D．0‎ ‎【解析】根据能量守恒定律：mgh＝μmgl，代入数据得l＝3.0 m，又因为d＝0.50 m，所以最后停在B点，故选D.‎ ‎11．如图所示，水平平台上有一个质量m＝50 kg的物块，站在水平地面上的人用跨过定滑轮的细绳向右拉动物块，细绳不可伸长．不计滑轮的大小、质量和摩擦．在人以速度v从平台边缘正下方匀速向右前进x的过程中，始终保持桌面和手的竖直高度差h不变．已知物块与平台间的动摩擦因数μ＝0.5，v＝0.5 m/s，x＝4 m，h＝3 m，g取10 m/s2.求人克服细绳的拉力做的功．‎ ‎【解析】设人发生x的位移时，绳与水平方向的夹角为θ，由运动的分解可得，物块的速度v1＝vcos θ 由几何关系得cos θ＝ 在此过程中，物块的位移 s＝－h＝2 m 物块克服摩擦力做的功Wf＝μmgs 对物块，由动能定理得WT－Wf＝mv 所以人克服细绳的拉力做的功WT＝＋μmgs＝504 J.‎ ‎12．有两个人要把质量为m＝1 000 kg的货物装进离地h＝1 m高的卡车车厢内．他们找来L＝5 m的斜面，但没有其他任何工具可用．假设货物在水平地面上和斜面上滑动时所受摩擦力均恒为货物重力的0.12倍，两个人的最大推力各为800 N，且推力方向与速度方向始终相同，并忽略货物上斜面时的能量损失．‎ ‎(1)通过分析说明俩人能否将货物从斜面底端开始直接推进车厢？‎ ‎(2)如果先在水平面上加速一段距离，再沿斜面推上卡车，则在水平面上加速的距离至少多长？(g取10 m/s2)‎ ‎【解析】(1)两人最大推力为Fm＝1 600 N 货物受摩擦力f＝0.12G＝1 200 N 货物沿斜面向下的分力Fx＝mgsin θ＝mg＝2 000 N 因为Fm

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