動(dòng)能定理應(yīng)用習(xí)題

1、動(dòng)能動(dòng)能定理及其應(yīng)用、單項(xiàng)選擇題（本題共5小題，每小題7分，共35分）i .如圖1所示，質(zhì)量相同的物體分別自斜面AC和BC的頂端由靜止開始下滑，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同，物體滑到斜面底部C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為&和&2,下滑過程中克服摩擦力所做的功分別為Wi和W2,則A. Eki > Ek2W1VW2B. Ri>Ek2Wi=W2C. Eki = 82Wi> W2D. 8iVEk2Wi>W2解析：設(shè)斜面的傾角為 以斜面的底邊長為l,則下滑過程中克服摩擦力做的功為Wm（cos 0 l/cos 0=mgl所以兩種情況下克服摩擦力做的功相等.又由于B的高度比A低

2、，所以由動(dòng)能定理可知Eki>R2,故選B.答案：B2.一質(zhì)量為m的小球用長為l的輕繩懸掛于。點(diǎn)，小球在水平力作用下，從平衡位置 P點(diǎn)緩慢地移動(dòng)，當(dāng)懸線偏離豎直方向。角時(shí),水平力大小為F,如圖2所示，則水平力所做的功為 （）A. mglcos 0B. FSin 0C. mgl(i cos 0)D. Ficos0解析：小球在緩慢移動(dòng)的過程中，動(dòng)能不變，故可用動(dòng)能定理求解，即Wf+Wg= 0,其中 Wg= mgi(i cos 0),所以 Wf= Wg= mgl(i cos 0),選項(xiàng)答案：CC正確.3.如圖3所示，質(zhì)量為 m的物體用細(xì)繩經(jīng)過光滑小孔牽引在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，拉力為某個(gè)值

3、動(dòng)半徑為R當(dāng)拉力逐漸減小到,物體仍做勻速圓周運(yùn)F時(shí)，轉(zhuǎn)圖3動(dòng)，半徑為2R,則外力對(duì)物體做的功為FRA；3FRB. 45FRC. 2FRDTmvi2斛析：FR27=7,由動(dòng)能定理得4 2RW= 2mv22_ 2mvi2,聯(lián)立解得W=-I4R,即外力做功為一FR了.A項(xiàng)正確.答案：A4. （2010河北省衡水中學(xué)調(diào)研）如圖4所示，小球以初速度V0從A點(diǎn)沿不光滑的軌道運(yùn)動(dòng)到高為h的B點(diǎn)后自動(dòng)返回，其返回途中仍經(jīng)過A點(diǎn)，則經(jīng)過A點(diǎn)的圖4速度大小為（）A./v024ghB.q4gh vo2CaJ vo2 2ghD.y 2gh vo2解析：設(shè)由A到B的過程中，小球克服阻力做功為Wf,由動(dòng)能定理得：一 mg

4、h Wf1 1=02mvo2,小球返回A的過程中，再應(yīng)用動(dòng)能te理得：mgh Wf=2mvA20,以上兩式聯(lián)立可得：Va=業(yè)gh - vo2,故只有A正確.答案：A5. （2010清遠(yuǎn)*II擬）如圖5所示，斜面AB和水平面BC是由同一板 八材上截下的兩段，在 B處用小圓弧連接.將小鐵塊 （可視為質(zhì)點(diǎn)）一I從A處由靜止釋放后，它沿斜面向下滑行，進(jìn)入平面，最終靜圖5止于P處.若從該板材上再截下一段，擱置在A、P之間，構(gòu)成一個(gè)新的斜面，再將小鐵塊放回A處，并輕推一下使之具有初速度V0,沿新斜面向下滑動(dòng).關(guān)于此情況下小鐵塊的運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的是（）A.小鐵塊一定能夠到達(dá)P點(diǎn)B.小鐵塊的初速度必須足夠

5、大才能到達(dá)P點(diǎn)C.小鐵塊能否到達(dá) P點(diǎn)與小鐵塊的質(zhì)量有關(guān)D.以上說法均不對(duì)解析：如圖所示，設(shè) AB=X1, BP= X2, AP=X3,動(dòng)摩擦因數(shù)為月飛由動(dòng)能定理得： mgx1sin a 科mgxcos a 科mgx= 0, 可得：節(jié)一產(chǎn)mgx1sin a=m（x1cosa+ X2）,設(shè)小鐵塊沿 AP滑到P點(diǎn)的速度為vp,由動(dòng)能定理得:1212m,mgx3sin 3 科 mgxcos 3= 2mvp 2mv0 , 因 xsin “= x3sin & x1cos a+ x2= x3cos 3, 故得:vp=v0,即小鐵塊可以沿 AP滑到P點(diǎn)，故A正確. 答案：A二、雙項(xiàng)選擇題（本題共5小

6、題，共35分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有兩個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得 7分，只選一個(gè)且正確的得 2分，有選錯(cuò)或不答的得 0分）6. （2010南通卞II擬）如圖6甲所示，靜置于光滑水平面上坐標(biāo)原點(diǎn)處的小物塊，在水平拉力 F作用下，沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，拉力 F隨物塊所在位置坐標(biāo) x的變化關(guān)系如圖乙所示，圖線為半圓.則小物塊運(yùn)動(dòng)到沏處時(shí)的動(dòng)能為（）A. 01B/FmXO兀兀 2CjFmX0D-X048解析：根據(jù)動(dòng)能定理，小物塊運(yùn)動(dòng)到X0處時(shí)的動(dòng)能為這段時(shí)間內(nèi)力F所做的功，物塊在變力作用下運(yùn)動(dòng)，不能直接用功的公式來計(jì)算，但此題可用根據(jù)圖象求“面積”，、一 .， 11的方法來解決.力 F所做的功的大小等

7、于半圓的“面積”大小.Ek=W=4S圓=2兀 2)2,又 Fm = x".整理得 E<=4FmX0=8X02, C、D 選項(xiàng)正確.()圖7答案：CD7. (2010濟(jì)南質(zhì)檢)如圖7所示，電梯質(zhì)量為 M,地板上放著一質(zhì)量 為m的物體.鋼索拉電梯由靜止開始向上加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上升高度為H時(shí)，速度達(dá)到v,則12A.地板對(duì)物體的支才!力做的功等于 2mv212B.地板對(duì)物體的支持力做的功等于mgH + 'mv212C.鋼索的拉力彳的功等于 2Mv2+ MgH1 cD.合力對(duì)電梯做的功等于 2Mv211斛析：對(duì)物體 m用動(dòng)能te理： WFn mgH = 2mv2,故 WFn= mgH

8、+2mv2, A錯(cuò)反， 1B正確；鋼索拉力做的功，Wf拉=(M + m)gH + (M + m)v2, C錯(cuò)；由動(dòng)能te理知，1c 一， 合力對(duì)電梯M做的功應(yīng)等于電梯動(dòng)能的變化 2Mv2, D正確.答案：BD8. 一個(gè)小物塊從底端沖上足夠長的斜面后，又返回斜面底端.已知小物塊的初動(dòng)能為E,它返回斜面底端的速度大小為v,克服摩擦阻力做功為 日2.若小物塊沖上斜面的動(dòng)能為2E,則物塊()A.返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為 EB.返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為 3E/2C.返回斜面底端時(shí)白速度大小為；2vD.返回斜面底端時(shí)的速度大小為v解析：設(shè)初動(dòng)能為 E時(shí)，小物塊沿斜面上升的最大位移為Xi,初動(dòng)能為2E時(shí)，小物塊

9、沿斜面上升的最大位移為X2,斜面的傾角為 0,由動(dòng)能定理得：一mgx1sin 0 FfX1E L E 12=0E2FfXi =1 E 2 = 2mv2；而一mgX2Sin 0 FfX2=02E,可彳#： x2=2xi,所1以返回斜面底漏時(shí)的動(dòng)能為2E2Ffx2=E, A正確，B錯(cuò)誤；由E=-mv/ 2可彳導(dǎo)v=0, C正確、D錯(cuò)誤.答案：AC9.如圖8所示，水平傳送帶長為s,以速度v始終保持勻速運(yùn)動(dòng)，4把質(zhì)量為m的貨物放到A點(diǎn)，貨物與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為的二工當(dāng)貨物從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，摩擦力對(duì)貨物做的功可能T-i -；() 圖8A.大于2mv2B.小于2mv2C.大于 mgsD.小于 m

10、gs解析：貨物在傳送帶上相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)可能先加速后勻速，也可能一直加速而貨物,一，.、， 1 c八，1的最終速度小于V,故摩擦力對(duì)貨物做的功可能等于 mv2,可能小于2mv2,可能等于mgs可能小于mgs故選B、D.答案：BD 10.如圖9所示，質(zhì)量為 M、長度為L的木板靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))放在木板上最左端，現(xiàn)用一水* 士川加晨e平恒力F作用在小物體上，使物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).圖9已知物體和木板之間的摩擦力為Ff.當(dāng)物體滑到木板的最右端時(shí)，木板運(yùn)動(dòng)的距離為x,則在此過程中()A.物體到達(dá)木板最右端時(shí)具有的動(dòng)能為(F Ff)(L+ x)B.物體到達(dá)木板最

11、右端時(shí)，木板具有的動(dòng)能為FfxC.物體克服摩擦力所做的功為FfLD.物體和木板增加的機(jī)械能為Fx1解析：由題意回本意圖可知，由動(dòng)能定理對(duì)小物體：(FFf)(L+ x) = -mv2，故A正一 一 ，一1確.對(duì)木板：Ffx=2Mv2,故B正確.物塊克服摩擦力所做的功 Ff(L+ x),故C錯(cuò).物塊和木板增加的機(jī)械能1mv2 + 1Mv2= F (L+ x)- Ff L= (F- Ff) L-+ Fx,故D錯(cuò).JZHf答案：AB三、非選擇題（本題共2小題，共30分）11. （14分）如圖10所示，質(zhì)量為 M=0.2 kg的木塊放在水平臺(tái)面上，臺(tái)面比水平地面高出水平臺(tái)的右端L= 1.7 m.質(zhì)量為V

12、0=180 m/s的速度水平射向木塊, 的速度水平射出時(shí)，木塊的速度為當(dāng)子彈以 v= 90 m/sh=0.20 m,木塊距m=0.10M的子彈以圖10用時(shí)間極短，可認(rèn)為木塊的位移為零v1 = 9 m/s（此過程作）.若木塊落到水平地面時(shí)的落地點(diǎn)到臺(tái)面右端的水平距離為l=1.6 m ,求：（g取10 m/s2）（1）木塊對(duì)子彈所做的功W1和子彈對(duì)木塊所做的功W2；（2）木塊與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)d解析：（1）由動(dòng)能定理得，木塊對(duì)子彈所做的功為12Wi= 2mv2mv02 = - 243 J同理，子彈對(duì)木塊所做的功為1.W2= 2MV1 = 8.1 J.（2）設(shè)木塊離開臺(tái)面時(shí)的速度為V2,木塊在臺(tái)面

13、上滑行階段對(duì)木塊由動(dòng)能定理，有:M Mg占2Mv22-2Mv12木塊離開臺(tái)面后的平拋階段答案：（1）243 J 8.1 J尸 0.50.圖1112. （16分）（2010韶關(guān)質(zhì)檢）如圖11所示為“ S”形玩具軌道，該 軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的，固定在豎直平面內(nèi)，軌道彎曲部分是由兩個(gè)半徑相等的半圓連接而成的，圓半徑比細(xì)管內(nèi)徑大得多，軌道底端與水平地面相切，彈射裝置將一個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從a點(diǎn)水平射向b點(diǎn)并進(jìn)入軌道，經(jīng)過軌道后從p點(diǎn)水平拋出，已知小球與地面ab段間的動(dòng)摩擦因數(shù) 科=0.2,不計(jì)其他機(jī)械能損失，ab段長L=1.25 m,圓的半徑R= 0.1 m,小球質(zhì)量 m=0.01 k

14、g,軌道質(zhì)量為M = 0.15 kg, g= 10 m/s2,求:若v0=5 m/s，小球從p點(diǎn)拋出后的水平射程;(2)若vo= 5 m/s，小球經(jīng)過軌道的最高點(diǎn)時(shí)，管道對(duì)小球作用力的大小和方向；(3)設(shè)小球進(jìn)入軌道之前，軌道對(duì)地面的壓力大小等于軌道自身的重力，當(dāng)V0至少為多大時(shí)，軌道對(duì)地面的壓力為零.解析：(1)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到p點(diǎn)時(shí)的速度大小為 v,對(duì)小球由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到p點(diǎn)的過程， 應(yīng)用動(dòng)能定理得：1 1一mgL 4Rmg= 2mv2 2mvo2小球從p點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,水平射程為x,則1 C4R= 2gt2x= vt聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得 x= 0.4 6 m(2)設(shè)在軌道最高點(diǎn)時(shí)管道對(duì)小球的作用力大小為F,取豎直向下為正方向，有： Fv2