【物理】2020届一轮复习人教版动能定理及其应用　作业

【物理】2020届一轮复习人教版动能定理及其应用　作业

‎　动能定理及其应用　　　　　　　　　　　‎ 一、选择题 ‎1．关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是(　　)‎ A．合外力为零，则合外力做功一定为零 B．合外力做功为零，则合外力一定为零 C．合外力做功越多，则动能一定越大 D．动能不变，则物体合外力一定为零 解析：由W＝Flcosα可知，物体所受合外力为零，合外力做功一定为零，但合外力做功为零，可能是α＝90°，故A正确，B错误；由动能定理W＝ΔEk可知，合外力做功越多，动能变化量越大，但动能不一定越大，动能不变，合外力做功为零，但合外力不一定为零，C、D均错误．‎ 答案：A ‎2．A、B两物体在光滑水平面上，分别在相同的水平恒力F作用下，由静止开始通过相同的位移l.若A的质量大于B的质量，则在这一过程中(　　)‎ A．A获得动能较大 B．B获得动能较大 C．A、B获得动能一样大 D．无法比较A、B获得动能大小 解析：由动能定理可知恒力F做功W＝Fl＝mv2－0，因为F、l相同，所以A、B的动能变化相同，C正确．‎ 答案：C 图22－1‎ ‎3．如图22－1所示，质量为m的物体与水平转台间的动摩擦因数为μ，物体与转轴相距R，物体随转台由静止开始转动．当转速增至某一值时，物体即将在转台上滑动，此时转台开始匀速转动(设物体的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力)．则在这一过程中摩擦力对物体做的功是(　　)‎ A．0　　　　　　　　　 B.2μmgR C．2πμmgR D. 解析：物体即将在转台上滑动但还未滑动时，转台对物体的最大静摩擦力恰好提供向心力，设此时物体做圆周运动的线速度为v，则有μmg＝，①‎ 在物体由静止到获得速度v的过程中，物体受到的重力和支持力不做功，只有摩擦力对物体做功，‎ 由动能定理得W＝mv2－0，②‎ 联立①②解得W＝μmgR.‎ 答案：D 图22－2‎ ‎4．如图22－2所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为m的物体．钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则(　　)‎ A．地板对物体的支持力做的功等于mv2‎ B．地板对物体的支持力做的功等于mgH C．钢索的拉力做的功等于Mv2＋MgH D．合力对电梯M做的功等于Mv2‎ 解析：对物体m用动能定理：WFN－mgH＝mv2，故WFN＝mgH＋mv2，A、B均错；钢索拉力做的功，WF拉＝(M＋m)gH＋(M＋m)v2，故C错误；由动能定理知，合力对电梯M做的功应等于电梯动能的变化Mv2，故D正确．‎ 答案：D ‎5．(2019年安徽合肥一模)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，两物体最终停下，‎ 它们的v－t图象如图22－3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(　　)‎ 图22－3‎ A．F1、F2大小之比为1∶2‎ 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：由速度与时间图象可知，两个匀减速运动的加速度之比为1∶2，由牛顿第二定律可知：A、B受摩擦力大小相等，所以A、B的质量关系是2∶1，由速度与时间图象可知，A、B两物体加速与减速的位移相等，且匀加速位移之比为1∶2，匀减速运动的位移之比为2∶1，由动能定理可得：A物体的拉力与摩擦力的关系，F1·x－f1·3x＝0－0；B物体的拉力与摩擦力的关系，F2·2x－f2·3x＝0－0，因此可得：F1＝3f1，F2＝f2，f1＝f2，所以F1＝2F2.全过程中摩擦力对A、B做功相等，F1、F2对A、B做功大小相等．故A、B、D错误，C正确．‎ 答案：C ‎6．(2019年陕西西安质检)静止在粗糙水平面上的物块在水平向右的拉力作用下做直线运动，t＝4 s时停下，其v－t图象如图22－4所示，已知物块与水平面间的动摩擦因数处处相同，则下列判断正确 的是(　　)‎ 图22－4‎ A．整个过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功 B．整个过程中拉力做的功等于零 C．t＝2 s时刻拉力的瞬时功率在整个过程中最大 D．t＝1 s到t＝3 s这段时间内拉力不做功 解析：对物块运动的整个过程运用动能定理得WF－Wf＝0，即拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功，选项A正确，B错误．在0～1 s时间内，拉力恒定且大于摩擦力，物块做匀加速运动，速度增大，t＝1 s 时，速度最大，拉力的瞬时功率最大；t＝2 s时，物块匀速运动，拉力等于摩擦力，所以t＝2 s时刻拉力的瞬时功率不是最大的，选项C错误．t＝1 s到t＝3 s这段时间，物块匀速运动，拉力做正功，摩擦力做负功，合外力做功为零，选项D错误．‎ 答案：A 图22－5‎ ‎7．(2019年吉林三校联考)如图22－5所示，‎ 竖直平面内放一直角杆MON，OM水平，ON竖直且光滑，用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在OM和ON杆上，B球的质量为2 kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均处于静止状态，此时OA＝0.3 m，OB＝0.4 m，改变水平力F的大小，使A球向右加速运动，已知A球向右运动0.1 m时速度大小为 3 m/s，则在此过程中绳的拉力对B球所做的功为(取g＝10 m/s2)(　　)‎ A．11 J B.16 J C．18 J D.9 J ‎ 解析：A球向右运动0.1 m时，vA＝3 m/s，OA′＝0.4 m，OB′＝0.3 m，设此时∠BAO＝α，则有tanα＝.vAcosα＝vBsinα，解得vB＝4 m/s.此过程中B球上升高度h＝0.1 m，由动能定理，W－mgh＝mv，解得绳的拉力对B球所做的功为W＝mgh＋mv＝2×10×0.1 J＋×2×42 J＝18 J，选项C正确．‎ 答案：C ‎8．(2019年沈阳模拟)如图22－6所示，在半径为0.2 m的固定半球形容器中，一质量为1 kg的小球(可视为质点)自边缘上的A点由静止开始下滑，到达最低点B时，它对容器的正压力大小为15 N．重力加速度为g取10 m/s2，则小球自A点滑到B点的过程中克服摩擦力做的功为(　　)‎ 图22－6‎ A．0.5 J B．1.0 J C．1.5 J D．1.8 J 解析：小球在B点有N－mg＝m，得EkB＝mv2＝(N－mg)R.小球从A滑到B的过程中运用动能定理得mgR＋Wf＝mv2－0，解得Wf＝R(N－3mg)＝×0.2×(15－30) J＝－1.5 J．所以小球自A点滑到B点的过程中克服摩擦力做的功为1.5 J，故C正确．‎ 答案：C ‎9．(2019年唐山月考)(多选)质量不等，但有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直至停止，则(　　)‎ A．质量大的物体滑行的距离大 B．质量小的物体滑行的距离大 C．它们滑行的距离一样大 D．它们克服摩擦力所做的功一样多 解析：由动能定理可知，摩擦力对物体所做的功等于物体动能的变化量，因两物体具有相同的动能，故两物体滑行过程中克服摩擦力所做的功也相同，由Wf＝μmgx可知，质量越大的物体，滑行的距离x越小，故B、D选项正确．‎ 答案：BD 图22－7‎ ‎10．(2019年河北保定调研)(多选)如图22－7所示，长为L的轻质硬杆A一端固定小球B，另一端固定在水平转轴O上．现使轻杆A绕转轴O在竖直平面内匀速转动，轻杆A与竖直方向夹角α从0°增加到180°的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．小球B受到的合力的方向始终沿着轻杆A指向轴O B．当α＝90°时，小球B受到轻杆A的作用力方向竖直向上 C．轻杆A对小球B做负功 D．小球B重力做功的功率不断增大 解析：小球做匀速圆周运动，受到的合外力总是指向圆心O，选项A对；转过90°时，轻杆对小球的弹力的水平分力提供小球做圆周运动的向心力，竖直分力平衡小球重力，小球受到杆的作用力指向左上方，选项B错；在转动过程中小球的重力做正功，动能不变，应用动能定理可知轻杆对小球做负功，选项C对；小球竖直方向的分速度先增大后减小，小球重力做功的功率先增大后减小，选项D错．‎ 答案：AC 图22－8‎ ‎11．(多选)如图22－8所示，质量为M 的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L，子弹进入木块的深度为s，若木块对子弹的阻力F视为恒定，则下列关系中正确的是(　　)‎ A．FL＝Mv2‎ B．Fs＝mv2‎ C．Fs＝mv－(M＋m)v2‎ D．F(L＋s)＝mv－mv2‎ 解析：根据动能定理，对子弹：－F(L＋s)＝mv2－mv知，D正确；对木块：FL＝Mv2，A正确；由以上二式相加后整理可得Fs＝mv－(M＋m)v2，B错误，C正确．‎ 答案：ACD ‎12．(2019年山西一模)(多选)由两种不同材料拼接成的直轨道ABC，B为两种材料的分界线，长度AB>BC.先将ABC按图22－9甲方式搭建成倾角为θ的斜面，让一小物块(可看作质点)从斜面顶端由静止释放，经时间t小物块滑过B点；然后将ABC按图22－9乙方式还搭建成倾角为θ的斜面，同样将小物块从斜面顶端由静止释放，小物块经相同时间t滑过B点．则小物块(　　)‎ 图22－9‎ A．与AB段的动摩擦因数比与BC段的动摩擦因数小 B．两次滑到B点的速率相同 C．两次从顶端滑到底端所用的时间相同 D．两次从顶端滑到底端的过程中摩擦力做功相同 解析：对小物块在斜面上由牛顿第二定律mgsinθ－μmgcosθ＝ma，a＝gsinθ－μgcosθ＝g(sinθ－μcosθ)．对于题图甲的情况，从A到B过程，AB＝a1t2＝g·(sinθ－μ1cosθ)t2，对于题图乙的情况，从C到B的过程，CB＝a2t2＝g(sinθ－μ2cosθ)t2，因为AB>BC，所以μ1<μ2，即物块与AB段的动摩擦因数比与BC段的动摩擦因数小，A正确．由匀加速直线运动位移公式x＝t，可知两次运动过程位移大的平均速度大、末速度大，故题图甲的情况到B的速率更大些，B错误．两次从顶端滑到底端的过程中摩擦力做功都为Wf＝－μ1mgcosθ·AB－μ2mgcosθ·BC，所以图甲和图乙两种情况摩擦力做功相等，故D正确．由于摩擦力做功相等，重力做功相等，根据动能定理可知，两次滑动中物块到达底端速度相等，则题图甲BC＝t1，题图乙BA＝t2，因BCv2，所以t1

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