1、高考资源网（ ），您身边的高考专家课时作业16 动能定理及其应用一、不定项选择题1(2012福建厦门期末)用恒力F向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度。若该过程空气阻力不能忽略，则下列说法中正确的是( )A力F做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B重力所做的功等于物体重力势能的增量C力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量D力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量2物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止。以a、Ek、s和t分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间。则以下各图象中，能正确反映这一过程的是( )3(2012
2、湖北黄冈模拟)在新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动。某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为2v0，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为L，斜面倾角为，人的质量为m，滑沙板质量不计，重力加速度为g。则( )A若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为3v0B若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为v0C人沿沙坡下滑时所受阻力Ffmgsin 2mv/LD人在下滑过程中重力功率的最大值为2mgv04(2012江苏无锡模拟)如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上
3、。质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动。物块和小车之间的摩擦力为Ff。物块滑到小车最右端时，小车运动的距离为s。在这个过程中，下列说法正确的是( )A物块到达小车最右端时具有的动能为F(ls)B物块到达小车最右端时，小车具有的动能为FfsC物块克服摩擦力所做的功为Ff(ls)D物块和小车增加的机械能为Ffs5如图所示，质量m1 kg、长L0.8 m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的动摩擦因数为0.4。先用F5 N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少为(g取10 m/s2)(
4、)A1 J B4 J C2 J D1.6 J6(2011江西南昌月考)如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上，环与杆的动摩擦因数为，现给环一个向右的初速度v0，如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用，已知力F的大小Fkv(k为常数，v为环的运动速度)，则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功(假设杆足够长)不可能为( )A.mv B0 C.mv D.mv7(2012广西南宁二中月考)如图所示，一个小球(视为质点)从H12 m高处由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R4 m的竖直圆环，且圆环动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB圆弧滑下后，
5、进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时的速度为零，则h之值不可能为(g取10 m/s2，所有高度均相对B点而言)( )A12 m B10 m C8.5 m D7 m二、非选择题8右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L1.5 m，如图所示。将一个质量为m0.5 kg的木块在F1.5 N的水平拉力作用下，从桌面上的A端由静止开始向右运动，木块到达B端时撤去拉力F，木块与水平桌面间的动摩擦因数0.2，取g10 m/s2。求：(1)木块沿弧形槽上升的最大高度；(2)木块沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑动的最大距离。9(2012山东济南模拟)如图所示，一质量为m0.5 kg的小滑块，在F4 N水平
6、拉力的作用下，从水平面上的A处由静止开始运动，滑行s1.75 m后由B处滑上倾角为37的光滑斜面，滑上斜面后拉力的大小保持不变，方向变为沿斜面向上，滑动一段时间后撤去拉力。已知小滑块沿斜面上滑到的最远点C距B点为L2 m，小滑块最后恰好停在A处。不计B处能量损失，g取10 m/s2，已知sin 370.6，cos 370.8。试求：(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数；(2)小滑块在斜面上运动时，拉力作用的距离x；(3)小滑块在斜面上运动时，拉力作用的时间t。10节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量m1 000 kg的混合动力轿车，在平直公路上以v190 km
7、/h匀速行驶，发动机的输出功率为P50 kW。当驾驶员看到前方有 80 km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动L72 m后，速度变为v272 km/h。此过程中发动机功率的用于轿车的牵引，用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求(1)轿车以90 km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力F阻的大小；(2)轿车从90 km/h减速到72 km/h过程中，获得的电能E电；(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72 km/h匀速运动的距离L
8、。参考答案1C解析：根据动能定理可知，合外力所做的功即力F做的功、重力做的功和阻力做的功之和才等于物体动能的增量，选项A错误；重力做负功，重力势能增加，所以重力所做的功为负值，而物体重力势能的增量为正值，它们不相等，应该表达为物体克服重力所做的功等于物体重力势能的增量，选项B错误；除了重力所做的功，其他外力做功的代数和等于物体机械能的改变量，所以本题中，力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量，选项C正确，D错误。本题答案为C。2C解析：阻力恒定，合外力恒定，那么加速度大小a恒定，选项A、B错误；根据动能定理有mv2/2mv/2mas，所以Ekmv2/2mv/2masEk0mas，选项C
9、正确；vv0at，Ekmv2/2(m/2)(va2t22av0t)，选项D错误。本题答案为C。3BC解析：对人进行受力分析如图所示，根据匀变速直线运动的规律有：(2v0)2-0=2aL，v12-v02=2aL，可解得：v1v0，所以A错误，B正确；根据动能定理有：mgLsin FfLm(2v0)2，可解得Ffmgsin 2mv/L，C正确；重力功率的最大值为Pm2mgv0sin ，D错误。4BC解析：合外力做功引起物体动能的变化，物块到达小车最右端时具有的动能对应这个过程中物块所受合外力做的功，做的功为(FFf)(ls)，所以A错误；物块和小车增加的机械能为动力和阻力对系统做功之和，即F(ls
10、)Ffl，所以D错误。5D解析：薄板在F作用下先加速到一定速度，后撤去F，薄板共向前运动L/2时刚好停止，此时F做功最少且刚好翻下桌子，根据动能定理有WFmgL/20，解得WFmgL/21.6 J。6C解析：当Fmg时，环匀速运动，摩擦力为零，克服摩擦力所做的功W0，当Fmg时，竖直方向FmgFN，水平方向FfFN。环做减速运动，速度减小，由Fkv知，F减小，当Fmg后环匀速，此时Fmgkv，所以v，Wmvmv2mv，当Fmg时，FFNmg，v减小，FN变大，摩擦力Ff变大，环最终减速为零。所以，由动能定理知，环克服摩擦力做功Wmv，选项A、B、D可能，C不可能。7ABD解析：设小球从B上升运
11、动到C需要克服的摩擦力做功为W1，而从C下滑运动到B需要克服的摩擦力做功为W2，小球到达C点时的速度为vc。根据mgmv/R求出，即vc；在小球从静止运动到C点的过程中，对小球运用动能定理，有mg(H2R)W1mv0，可求出W12mg；在小球从静止运动到D点的整个过程中，对小球运用动能定理，有mg(Hh)W1W20，即mg(Hh)W1W2，考虑到小球在CB弧运动时速度小于BC弧运动时的速度，即正压力减小，摩擦力减小，所以W2W12mg,2mgW1W24mg，即2mgmg(Hh)4mg，所以8 mh10 m。本题答案为A、B、D。8答案：(1)0.15 m(2)0.75 m解析：(1)由动能定理
12、得：FLFfLmgh0其中Ffmg0.20.510 N1.0 N所以h0.15 m。(2)由动能定理得：mghFfx0所以x m0.75 m。9答案：(1)(2)1.25 m(3)0.5 s解析：(1)小滑块由C点运动到A点，由动能定理得mgLsin 37mgs0，解得。(2)小滑块由A点运动到C点，由动能定理得FsFxmgsin 37Lmgs0，解得x1.25 m。(3)小滑块由A点运动到B点，由动能定理得Fsmgsmv2；由牛顿第二定律得Fmgsin 37ma；由运动学公式得xvtat2；联立各式，解得t0.5 s。10答案：(1)2103 N(2)6.3104 J(3)31.5 m解析：(1)汽车牵引力与输出功率关系PF牵v将P50 kW，v190 km/h25 m/s代入得F牵2103 N当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有F阻2103 N。(2)在减速过程中，注意到发动机只有P用于汽车的牵引。根据动能定理有PtF阻Lmvmv代入数据得Pt1.575105 J电源获得的电能为E电0.5Pt6.3104 J。(3)根据题设，轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为F阻2103 N。在此过程中，由能量转化及守恒定律可知，仅有电能用于克服阻力做功E电F阻L代入数据得L31.5 m。欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。
