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1、名校名 推荐课时强化练 (十五 )动能定理(限时： 40 分钟 )A 级跨越本科线1一个质量为m 的物体静止放在光滑水平面上，在互成60角的大小相等的两个水平恒力作用下，经过一段时间，物体获得的速度为 v，在力的方向上获得的速度分别为 v1、v2，如图 5-2-8 所示，那么在这段时间内，其中一个力做的功为 ()图 5-2-81212A.6mvB.4mv1212C.3mvD.2mvB在合力 F 的方向上，由动能定理得12WFl mv ，某个分力的功为 W12F11 2 F1lcos 30 lcos 30 Fl mv， B 正确2cos 30242一个质量为 m 的小球，用长为 L 的轻绳悬挂于
2、 O 点，小球在水平拉力 F作用下，从平衡位置 P 点很缓慢地移动到 Q 点，此时轻绳与竖直方向夹角为 ，如图 5-2-9 所示，则拉力 F 所做的功为 ()【导学号： 96622301】图 5-2-9AmgLcos BmgL(1 cos )CFLsin 1名校名 推荐DFL cos B 小球缓慢地由 P 移动到 Q，动能不变，只有重力、水平拉力 F 对小球做功，由动能定理： mgL(1cos ) WF Ek0 即 WF mgL(1cos )，故 B正确3(多选 )光滑水平面上静止的物体，受到一个水平拉力F 作用开始运动，拉力随时间变化如图5-2-10 所示，用 Ek、v、x、P 分别表示物体
3、的动能、速度、位移和水平拉力的功率， 下列四个图象中分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况，正确的是 ()图 5-2-1012BD由动能定理， FxF2at Ek，选项 A 错误；在水平拉力F 作用下，做12匀加速直线运动，选项B 正确；其位移 x2at ，选项 C 错误；水平拉力的功率PFvFat ，选项 D 正确4用竖直向上大小为30 N 的力 F，将 2 kg 的物体由沙坑表面静止抬升1 m时撤去力 F，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20 cm.若忽略空气阻力， g 取 10 m/s2.则物体克服沙坑的阻力所做的功为()【导学号：96622302】A20 JB 24
4、JC34 JD 54 J12，C 将物体由沙坑表面静止抬升1 m 的过程，由动能定理得 Fh mgh2mv12撤去力 F 后由动能定理得 mg(dh) W02mv，解得 WFhmgd 301 J 2 100.2 J34 J，C 正确5.(2016 海南高考 )如图 5-2-11 所示，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m 的小球沿轨道做完整的圆周运动已知小球在最低点时对轨道的压力大小为2名校名 推荐N1，在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则 N1N2 的值为()图 5-2-11A3mgB 4mgC5mgD 6mgD 设小球在最低点时速度为 v1，在最高点时速度为 v2，根据牛
5、顿第二定律22mv1mv2有，在最低点： N1mgR，在最高点： N2 mg R ；从最高点到最低点，mv12mv22根据动能定理有 mg2R 2 2，联立可得： N1N2 6mg，故选项 D 正确6(多选 )人通过滑轮将质量为m 的物体沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体到达斜面顶端时速度为v，上升的高度为 h，如图 5-2-12所示，则在此过程中 ()图 5-2-1212A物体所受的合力做功为mgh2mv12B物体所受的合力做功为 2mvC人对物体做的功为 mghD人对物体做的功大于 mghBD 物体沿斜面做匀加速运动，根据动能定理得W 合 WF Wfmgh12mv2，其中
6、Wf 为物体克服摩擦力做的功； 人对物体做的功即是人对物体的拉力做12的功，所以 W 人 WF Wfmgh 2mv ， A 、C 错误、 B、D 正确7如图 5-2-13 所示，已知物体与三块材料不同的地毯间的动摩擦因数分别为 、2和 3，三块材料不同的地毯长度均为l，并排铺在水平地面上，该物体以一定的初速度v0 从 a 点滑上第一块，则物体恰好滑到第三块的末尾d 点停下3名校名 推荐来，物体在运动中地毯保持静止， 若让物体从 d 点以相同的初速度水平向左运动，则物体运动到某一点时的速度大小与该物体向右运动到该位置的速度大小相等，则这一点是 () 【导学号： 96622303】图 5-2-13
7、Aa 点B b 点Cc 点D d 点1212C 对物体从 a 运动到 c，由动能定理， mgl 2 mgl mv1mv0，对物221212体从 d 运动到 c，由动能定理， 3mglmv2mv0，解得 v2 v1，选项 C 正22确8(2015 天津高考 )某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图5-2-14 所示，皮带在电动机的带动下保持v 1 m/s 的恒定速度向右运动， 现将一质量为 m 2 kg 的邮件轻放在皮带上， 邮件和皮带间的动摩擦因数 0.5.设皮带足够长， g 取 10 m/s2，在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，求：图 5-2-14(1)邮件滑动的时间t；(2)邮件对地的位
8、移大小x；(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W.【解析】(1)设邮件放到皮带上与皮带发生相对滑动过程中受到的滑动摩擦力为 F，则F mg取向右为正方向，对邮件应用动量定理，有Ftmv0由式并代入数据得t 0.2 s(2)邮件与皮带发生相对滑动的过程中，对邮件应用动能定理，有4名校名 推荐12 0Fx 2mv由式并代入数据得x 0.1 m(3)邮件与皮带发生相对滑动的过程中，设皮带相对地面的位移为s，则s vt摩擦力对皮带做的功W Fs由式并代入数据得W 2 J【答案】(1)0.2 s(2)0.1 m(3)2 JB 级名校必刷题9(多选 )(2016 浙江高考 )如图 5-2-15 所示为一
9、滑草场某条滑道由上下两段高均为 h，与水平面倾角分别为 45和 37的滑道组成， 滑草车与草地之间的动摩擦因数为 .质量为 m 的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端 (不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失， sin 37 0.6，cos370.8)则 () 【导学号： 96622304】图 5-2-156A动摩擦因数 72ghB载人滑草车最大速度为7C载人滑草车克服摩擦力做功为mgh3D载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为5gAB由题意知，上、下两段斜坡的长分别为1h、s2hssin 45sin 37 由动能定理 (或功能关系 )知：5名校名 推
10、荐2mgh mgs1cos 45 mgs2cos 37 6解得动摩擦因数 7，选项 A 正确；下落 h 时的速度最大，由动能定理知：12mgh mgs1cos 45 2mv解得 v2gh，选项 B 正确；7载人滑草车克服摩擦力做的功与重力做功相等，即 W2mgh，选项 C 错误；3滑草车在下段滑道上的加速度大小为agcos 37 gsin 37 35g，选项 D错误10 (多选 )(2017 淮安模拟 )如图所示 5-2-16 所示，固定斜面 AD 上有 B、 C 两点，且 AB BC CD，小滑块以初动能 Ek0 从 A 点出发，沿斜面向上运动若整个斜面 AD 光滑，则滑块到达 D 位置速度
11、恰好为零，而后下滑现斜面 AB 部分与滑块间处处有相同的摩擦力， 其余部分 BD 无摩擦力，则滑块恰好滑到 C 位置速度为零，然后下滑，那么滑块下滑到()图 5-2-16Ek0A位置 B 时的动能为3Ek0B位置 B 时的动能为2Ek0C位置 A 时的动能为2Ek0D位置 A 时的动能为3AD设斜面长3x、高为3h，若斜面光滑，滑块由底端到顶端过程中，mg3h0Ek0若 AB 部分粗糙、其他部分光滑， 滑块由底端 A 到 C 过程中， Ffxmg2h 0 Ek06名校名 推荐滑块由 C 滑到 B 过程中， mghEkB1解可得： EkB3Ek0， A 项正确；滑块由 C 滑到 A 过程中， m
12、g2hFf kAx EEk0解三式得： EkA 3 ，D 项正确11在竖直平面内固定一轨道ABCO，AB 段水平放置，长为4 m，BCO 段弯曲且光滑；一质量为 1.0 kg、可视作质点的圆环套在轨道上，圆环与轨道 AB 段之间的动摩擦因数为 0.5.建立如图 5-2-17 所示的直角坐标系， 圆环在沿 x 轴正方向的恒力 F 作用下，从 A(7,2)点由静止开始运动，到达原点 O 时撤去恒力 F，圆环从 O(0,0)点水平飞出后经过 D(6,3)点重力加速度 g 取 10 m/s2，不计空气阻力求：【导学号： 96622305】图 5-2-17(1)圆环到达 O 点时的速度大小；(2)恒力
13、F 的大小；(3)圆环在 AB 段运动的时间【解析】(1)圆环从 O 到 D 过程中做平抛运动xv0t12y 2gt读图得 x6 m， y3 mv060 m/s7.75 m/s.(2)圆环从 A 到 O 过程中，根据动能定理12FxAO mgxABmgy 2mv0代入数据得 F10 N.(3)圆环从 A 到 B 过程中，根据牛顿第二定律F mg ma7名校名 推荐12xABat2代入数据得 t81.26 s.5s【答案】 (1)7.75 m/s(2)10 N(3)1.26 s12 (2015 山东高考 )如图 5-2-18甲所示，物块与质量为m 的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接
14、 物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为 l .开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值现给小球施加一始终垂直于 l 段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成 60角，如图乙所示，此时传感器装置的示数为初始值的 1.25 倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的 0.6 倍不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为 g.求：甲乙图 5-2-18(1)物块的质量；(2)从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服空气阻力所做的功【解析】(1)设开始时细绳的拉力大小为T1，传感装置的初始值为F1，物块质量为 M，由平衡条件得
15、对小球， T1 mg对物块， F1 T1Mg当细绳与竖直方向的夹角为60时，设细绳的拉力大小为T2，传感装置的示数为 F2，据题意可知，F21.25F1，由平衡条件得对小球， T2 mgcos 60 对物块， F2 T2Mg联立式，代入数据得M3m.(2)设小球运动至最低位置时速度的大小为v，从释放到运动至最低位置的过8名校名 推荐程中，小球克服阻力所做的功为Wf，由动能定理得 f1 2 0mgl(1cos 60 ) W2mv在最低位置，设细绳的拉力大小为T3，传感装置的示数为 F3，据题意可知，F30.6F1，对小球，由牛顿第二定律得v2T3mgml对物块，由平衡条件得F3T3Mg联立式，代入数据得Wf 0.1mgl.【答案】(1)3m(2)0.1mgl9