2014年物理《复习方略》(通用版)课时提升作业必修2第5章第2讲动能定理及其应用

圆学子梦想铸金字品牌-1-温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业（十五）(40分钟100分)一、选择题(本大题共7小题，每小题8分，共56分。每小题至少一个答案正确，选不全得4分)1.一人站在电梯中，当电梯匀加速上升时()A.人处于超重状态B.人对电梯的压力大于电梯对人的支持力C.电梯对人做的功等于人增加的动能D.电梯对人做的功等于人增加的机械能2.质量m=2kg的物体，在水平面上以v1=6m/s的速度匀速向西运动，若有一个F=8N方向向北的恒力作用于物体，在t=2s内物体的动能增加了()A.28JB.64JC.32JD.36J3.(2013·南昌模拟)质量为10kg的物体，在变力F作用下沿x轴做直线运动，力随坐标x的变化情况如图所示。物体在x=0处，速度为1m/s，一切摩擦不计，则物体运动到x=16m处时，速度大小为()A.22m/sB.3m/sC.4m/sD.17m/s圆学子梦想铸金字品牌-2-4.如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块。现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中()A.支持力对小物块做功为0B.支持力对小物块做功为mgLsinαC.摩擦力对小物块做功为mgLsinαD.滑动摩擦力对小物块做功为21mv2-mgLsinα5.(2013·日照模拟)质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高1m(忽略空气阻力)，这时物体的速度是2m/s，下列说法中正确的是(g=10m/s2)()A.手对物体做功12JB.合外力对物体做功12JC.合外力对物体做功10JD.物体克服重力做功10J6.如图所示，质量相等的物体A和物体B与地面间的动摩擦因数相等，在力F的作用下，一起沿水平地面向右移动x，则()A.摩擦力对A、B做功相等圆学子梦想铸金字品牌-3-B.A、B动能的增量相同C.F对A做的功与F对B做的功相等D.合外力对A做的功与合外力对B做的功不相等7.如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态，现有一个质量为m的木块A在B的左端以初速度v0开始向右滑动，已知M＞m，用①和②分别表示木块A和木板B的图像，在木块A从B的左端滑到右端的过程中，下面关于速度v随时间t、动能Ek随位移x的变化图像，其中可能正确的是()二、计算题(本大题共3小题，共44分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)8.(2013·晋中模拟)(12分)从地面上以初速度v0=10m/s竖直向上抛出一质量为m=0.2kg的球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1=2m/s,且落地前球已经圆学子梦想铸金字品牌-4-做匀速运动。(g=10m/s2)求：(1)球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功；(2)球抛出瞬间的加速度大小。9.(14分)一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC。已知滑块的质量m=0.50kg，滑块经过A点时的速度vA=5.0m/s,AB长x=4.5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,圆弧形轨道的半径R=0.50m，滑块离开C点后竖直上升的最大高度h=0.10m。取g=10m/s2。求：(1)滑块第一次经过B点时速度的大小；(2)滑块在从B运动到C的过程中克服摩擦力所做的功。10.(能力挑战题)(18分)如图所示，AB是倾角为θ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μ,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。圆学子梦想铸金字品牌-5-答案解析1.【解析】选A、D。当物体具有向上的加速度时，处于超重状态，故A正确。由牛顿第三定律可知，人对电梯的压力等于电梯对人的支持力，故B错误。设人受的支持力为F,则有F-mg=ma,上升高度h时，由动能定理(F-mg)h=12mv22-12mv12,得Fh=mgh+12mv22-12mv12,所以电梯对人做的功等于人增加的机械能，故C错D对。2.【解析】选B。物体在力F的方向上做初速度为零的匀加速直线运动，则a=Fm=4m/s2，位移x=2211at4222m=8m，力F所做的功为W=Fx=8×8J=64J，由动能定理知物体的动能增加了64J，故B正确。3.【解析】选B。F-x图像与坐标轴围成的图形面积表示力F做的功，图形位于x轴上方表示力做正功，位于下方表示力做负功，面积大小表示功的大小，所以物体运动到x=16m处时，F做正功，其大小W=40J，根据动能定理有W=12mv22-12mv12，代入数据，可得v2=3m/s。4.【解析】选B、D。缓慢抬高A端过程中，静摩擦力始终跟运动方向垂直，不做功，支持力与重力做功的代数和为零，所以支持力做的功等于mgLsinα;下滑过程支持力跟运动方向始终垂直，不做功，由动能定理可得：mgLsinα+WFf=12mv2,解得WFf=12mv2-mgLsinα；综上所述，B、D正确。【变式备选】如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。设物体在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h,则从A到C的过程中弹簧弹力做功是()圆学子梦想铸金字品牌-6-A.mgh-12mv2B.12mv2-mghC.-mghD.-(mgh+12mv2)【解析】选A。由A到C的过程运用动能定理可得：-mgh+W=0-12mv2，所以W=mgh-12mv2，故A正确。5.【解析】选A、D。手对物体做功为W,由动能定理W-mgh=12mv2,解得W=12J,故A正确。合外力对物体做的功等于12mv2=2J,故B、C均错误。物体克服重力做的功W′=mgh=10J,故D正确。6.【解析】选B。因F斜向下作用在物体A上，A、B受到的摩擦力不相同，因此，摩擦力对A、B做的功不相等，A错误；但A、B两物体一起运动，速度始终相同，故A、B动能增量一定相同，B正确；F不作用在B上，因此力F对B不做功，C错误；合外力对物体做的功应等于物体动能的增量，故D错误。【总结提升】应用动能定理解题的技巧(1)研究对象的选择用动能定理解题时，所选取的研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体组成的系统。若选系统为研究对象时，一定要分析系统内力做的功是否为零。如果不为零时，不仅要分析外力对系统做的功，也要分析内力做的功。建议这种情况下选单个物体研究。(2)研究过程的选择若单物体多过程运动时，要确定运动过程不同阶段的受力情况和做功情况。分析各个过程的初末速度,分段列式求解。也可以选择全过程列方程求解。但选全过程时一定要把合外力在全过程中做的总功求出。若多物体多过程运动时，最好用隔离法分别研究，画出运动的草图。7.【解析】选D。设A、B间动摩擦因数为μ，二者加速度分别为aA、aB，则圆学子梦想铸金字品牌-7-μmg=maA，μmg=MaB，可知aA＞aB，v-t图像中，①的斜率绝对值应大于②，故A、B均错误；对A、B分别由动能定理得-μmgxA=EkA-12mv02，μmgxB=EkB,故有EkA=12mv02-μmgxA,EkB=μmgxB,可知Ek-x图像中，①、②的斜率绝对值应相同，故C错误，D正确。8.【解析】(1)设空气阻力做功为WFf，由动能定理得WFf=12mv12-12mv02。(4分)代入数据得：W=-WFf=9.6J(2分)(2)由题意知空气阻力Ff=kv(2分)落地前匀速，则有mg-kv1=0设刚抛出时加速度大小为a0，则由牛顿第二定律得：mg+kv0=ma0(2分)解得001va(1)gv(1分)代入数据得：a0=60m/s2(1分)答案：(1)9.6J(2)60m/s29.【解题指南】解答本题时应注意：滑块在从B运动到C的过程中受到的摩擦力为变力，变力的功可由动能定理求出。【解析】(1)滑块由A到B的过程中，应用动能定理得：22fBA11Fxmvmv22(4分)又Ff=μmg(2分)解得：vB=4.0m/s(2分)(2)滑块从B经过C上升到最高点的过程中，由动能定理得圆学子梦想铸金字品牌-8--mg(R+h)-WFf′=0-12mvB2(4分)解得滑块克服摩擦力做功WFf′=1.0J(2分)答案：(1)4.0m/s(2)1.0J10.【解析】(1)因为摩擦力始终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为2θ的圆弧轨道上往复运动。对整体过程由动能定理得：mgR·cosθ-μmgcosθ·s=0,所以总路程为s=R(4分)(2)对B→E过程mgR(1-cosθ)=2E1mv2①(3分)2ENmvFmgR②(2分)由①②得FN=(3-2cosθ)mg(1分)由牛顿第三定律可知，物体对轨道的压力FN′=FN=(3-2cosθ)mg,方向竖直向下。(1分)(3)设物体刚好到D点,则2DmvmgR③(2分)对全过程由动能定理得:mgL′sinθ-μmgcosθ·L′-mgR(1+cosθ)=12mvD2④(4分)由③④得应满足条件:L′=32cos2(sincos)·R(1分)答案：(1)R(2)(3-2cosθ)mg,方向竖直向下(3)L′=32cosR2(sincos)关闭Word文档返回原板块