2018高中物理第七章機(jī)械能守恒定律7.6專題破解動(dòng)能定理與圖象問題練習(xí)新人教版必修2

1、專題破解動(dòng)能定理與圖象問題1.如圖所示繪出了某輛汽車剎車過程的剎車痕（即剎車距離）與剎車前車速的關(guān)系圖象,v為剎車前的速度，s為剎車痕長度，已知該車在某次撞車事故現(xiàn)場中警察已經(jīng)測量出碰撞 前的剎車痕為 20 m，則下列說法中正確的是（）2. （宿遷一模）質(zhì)量為 2 kg 的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始 運(yùn)動(dòng)，物塊動(dòng)能 H 與其發(fā)生位移 x 之間的關(guān)系如圖所示。已知物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因 數(shù)= 0.2，重力加速度g取 10 m/s2,則下列說法正確的是（TKWA.B.C.D.3.質(zhì)量分別為 2m和m的A B兩物體分別在水平恒力Fi和F2的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng),去Fi、丘后在

2、摩擦力的作用下減速到停止， 其vt圖象如圖所示，則下列說法正確的是（I【精選好題高敗演塚】（答題時(shí)間：30 分鐘）A.B.若已估算出汽車碰撞時(shí)的速度為若已估算出汽車碰撞時(shí)的速度為若已知汽車開始剎車時(shí)的速度為若已知汽車開始剎車時(shí)的速度為45 km/h，則原來剎車前的速度至少是45 km/h，則原來剎車前的速度至少是108 km/h，則發(fā)生碰撞時(shí)的速度約為108 km/h，則發(fā)生碰撞時(shí)的速度約為60 km/h75 km/hx= 1 m時(shí)速度大小為2 m/sx= 3 m時(shí)物塊的加速度大小為 2.5m/s 在前 4 m位移過程中拉力對(duì)物塊做的功為 在前 4 m位移過程中物塊所經(jīng)歷的時(shí)間為9斗9 J2.

3、8 sff:2O kA.Fi和F2大小相等B.Fi和F2對(duì)A B做功之比為 2：1C.A B所受摩擦力大小相等D. 全過程中摩擦力對(duì)A B做功之比為4.物體沿直線運(yùn)動(dòng)的vt關(guān)系如圖所示,（ ）1：2已知在第1 秒內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W,3A. 從第 1 秒末到第 3 秒末合外力做功為4WB. 從第3 秒末到第 5 秒末合外力做功為-2WC. 從第5 秒末到第 7 秒末合外力做功為WD. 從第 3 秒末到第 4 秒末合外力做功為-0.75W當(dāng)5. 如 圖 所 示 ， 在 外 力 作 用 下 某 質(zhì) 點(diǎn) 運(yùn) 動(dòng) 的vt圖 象 為 正 弦 曲 線 。 從 圖 中 可 以 判 斷 (C. 在t2時(shí)刻

4、，外力的功率最大D. 在tit3時(shí)間內(nèi)，外力做的總功為零6.如圖甲所示，一質(zhì)量為 m= 1 kg 的物塊靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn)，從t= 0 時(shí)刻開始，物塊受到按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用并向右運(yùn)動(dòng)， 第 3s 末物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為 0,第 5 s 末物塊剛好回到A點(diǎn)，已知物塊與粗糙水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)A. 在 011時(shí)間內(nèi)，外力做正功B. 在 0ti時(shí)間內(nèi)，外力的功率逐漸增大1=0.2 ,2(g 取 10 m/s )求:J24(1) 求 02 s 內(nèi)阻力做的功；(2)估算 14 s 內(nèi)運(yùn)動(dòng)員下落的高度及克服阻力做的功(結(jié)果保留3 位有效數(shù)字)。8.如圖甲所示，長為 4 m 的

5、水平軌道AB與半徑為R= 0.6 m 的豎直半圓弧軌道BC在B處相連接，有一質(zhì)量為 1 kg 的滑塊(大小不計(jì))，從A處由靜止開始受水平向右的力F的大小隨位移變化的關(guān)系如圖乙所示，滑塊與動(dòng)摩擦因數(shù)未知，取g= 10 m/s2。求：F作用,AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 卩=0.25 ,與BC間的20100-101234； x/m甲乙(1) 滑塊到達(dá)B處時(shí)的速度大?。?2) 滑塊在水平軌道AB上運(yùn)動(dòng)前 2 m 過程所用的時(shí)間；(3)若到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F,滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑，并恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C,則 滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功是多少？5F合由圖線知 24 m 內(nèi)加速度恒定，a=m4 m 位移

6、過程中由動(dòng)能定理得W卩mgx=9J ,12在x= 2 m 時(shí)，一mVr= 4 J ,V1= 2 m/s ,2m 內(nèi)，2 m=V1t1,t1= 2 s，在后 2 m 內(nèi)，24. CD 解析：從第 1 秒末到第 3 秒末物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說明物體所受合外力為零， 故合外力做功為零，A 錯(cuò)誤；從第3 秒末到第 5 秒末物體加速度大小是第 1 秒內(nèi)加速度的一 半，lilt bl散答烹S_n_-r-1. BC 解析：由圖線知,=20 m，由動(dòng)能定理可得一對(duì)初速度為V1= 60 km/h 的汽車停下來對(duì)應(yīng)的剎車時(shí)位移是S112卩mgs= 0 - mv1。若剎車一段距離s= 20 m 后，汽車仍有速2、1

7、212度v= 45 km/h,則由卩mgs=mvmv0,聯(lián)立以上兩式，解得vo= 75 km/h, B 正確，2 2A 錯(cuò)誤；類似可解得，若已知汽車開始剎車時(shí)的速度為撞時(shí)的速度）為108 km/h，剎車 20 m 后的速度（碰2. D 解析:90 km/h , C 正確，D 錯(cuò)誤。對(duì)物塊由動(dòng)能定理得F合x=A云，則F合=F合=E= 2 N，設(shè)x= 1 m 時(shí)速度大小為x0,v=,2m/s , A 錯(cuò)誤；在 02 s 內(nèi)，,即圖線的斜率等于合外力，x12由動(dòng)能定理得F合X1= mv2V,m/s= m/s2, B 錯(cuò)誤；在前xm2 24W= 9 J + 0.2X2X10X4 J = 25 J ,

8、C 錯(cuò)誤；土_”12”、”在x= 4 m 時(shí),mV2= 9 J ,V2= 3 m/s ,在前 222 m=V12,12= 0.8 s ,故11+12= 2.8 s ,2D 正確。3. C度大小為a,則減速時(shí)加速度大小為0.5a,B加速時(shí)加速A：F1Ff1= 2ma,Ff1=F2Ff2= 0.5maFf2=ma解得Fi= 3mq F2= 1.5maFf2=Ff1, A 錯(cuò)F1、F2做功分別為：W=F1X1,W=F2X2,由圖線圍成的面積可知X1= 0.5X2,B 錯(cuò)誤，兩物體運(yùn)動(dòng)位移相同，故摩擦力做功之比為Ff1x:Ff2x= 1 ： 1,Q V1解析：設(shè)A加速時(shí)加速度大小為0.5a,減速時(shí)加速

9、度大小為a,根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)2mx0.5a,對(duì) B：誤， C 正確； 外力 故W：W= 1 ： 1,D錯(cuò)誤。WB 錯(cuò)誤；第 3 秒末到第 4D 正確；第 5 秒末到第 7 秒末合外1 秒內(nèi)合外力的一半，而位移是第26所以這段時(shí)間的合外力是第 1 秒內(nèi)合外力的一半，而位移是第 1 秒內(nèi)位移的 2 倍，考慮 位移方向與合外力方向相反，所以這段時(shí)間內(nèi)合外力做功為一 秒末物體位移是從第 3 秒末到第 5 秒末位移的四分之三， 力方向與位移方向相同，同理可知這段時(shí)間的合外力是第1 秒內(nèi)位移的 2 倍，所以這段時(shí)間內(nèi)合外力做功為WC 正確。5. AD 解析：由動(dòng)能定理可知，在 0t1時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)速度越來

10、越大，動(dòng)能越來越大，夕卜 力一定做正功，故 A 項(xiàng)正確；在t3時(shí)間內(nèi)，動(dòng)能變化量為零，可以判定外力做的總功為 零，故 D 項(xiàng)正確；由P=Fv知 0、t2、t3四個(gè)時(shí)刻功率為零，故 B、C 都錯(cuò)。6. 解：（1）在 3 s5 s 內(nèi)物塊在水平恒力F作用下由B點(diǎn)勻加速運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，設(shè)加速度 為a,A與B間的距離為x,貝UF卩mg= ma得a= 2 m/s21.2x=at= 4 m ；(2)設(shè)物塊回到A點(diǎn)時(shí)的速度為VA,由vA= 2ax得VA=4 m/s設(shè)整個(gè)過程中F做的功為WF,12由動(dòng)能定理得： W 2 卩mgx= mvA。2解得：WF= 24 J。7.(1)從題圖中可以看出，在 02 s 內(nèi)運(yùn)動(dòng)

11、員做勻加速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為Vt16. 2n,2a= m/s = 8 m/s ,t2設(shè)此過程中運(yùn)動(dòng)員受到的阻力大小為Ff=m(ga)=80 x(108)N=160 N,02 s 內(nèi)下落高度h=Vt=16x2 m= 16 m,t 2阻力做功W=Ffh= 2 560 J ;(2)從題圖中估算得出運(yùn)動(dòng)員在14 s 內(nèi)下落了h=40 x2x2 m=160 m12根據(jù)動(dòng)能定理，有mglW/=mv,211所以有W=mghrm=( 80 x10 x160 x80X62) J 1.27x105J。22128.解：(1)對(duì)滑塊從A到B的過程，由動(dòng)能定理得F1X1F3X3卩mgx= mv21即 20 x2 J 10 x1 J 0.25x1x10 x4 J=x1xVB2，得VB=2 .10m/s。2(2)在前 2 m 內(nèi)，有F1mg= ma且X1=1at12，解得11=s。2(3)當(dāng)滑塊恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)，應(yīng)用：mg= m對(duì)滑塊從B到C的過程，由動(dòng)能定理得：1212W mg2 R=