2021学年1.3 动能定理的应用精练

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1.3动能定理的应用基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）必修第二册一、选择题（共15题）1．如图所示，有一直角三角形粗糙斜面体ABC，已知AB边长为h，BC边长为2h。第一次将BC边固定在水平地面上，小物体从顶端沿斜面恰能匀速下滑；第二次将AB边固定于水平地面上，让该小物体从顶端C由静止开始下滑，已知当地重力加速度为g，斜面体的各接触面与小物体的动摩擦因数都相同，那么（　　）A．小物体与斜面体间的动摩擦因数为0.75B．小物体两次从顶端滑到底端的过程中，第二次克服摩擦力做功较大C．小物体两次从顶端滑到底端的过程中，第一次克服摩擦力做功的大小为mghD．第二次小物体滑到底端A点时的速度大小为2．“嫦娥二号”探月卫星的质量为m，当它的速度为v时，它的动能为（ ）A．mv B． C．mv2 D．3．两质量相等的A、B两小球位于同一水平直线上，当A球被水平抛出的同时，B球开始自由下落，两个小球的运动轨迹如图所示，空气阻力忽略不计，则正确的是（     ）A．A球做变加速曲线运动，B球做匀变速直线运动B．相同时间内A、B两球速度的变化量不相等C．两球经过O点时的动能相等D．两球经过O点时所受重力的瞬时功率相等4．光滑水平面上的物体，在水平恒力F作用下由静止开始运动，经过路程s1速度达到v，又经过路程s2速度达到2v，则在s1和s2两段路程中，F对物体所做的功之比为（            ）A．1:1 B．1:2 C．1:3 D．1:45．如图所示，一质量为m的小圆环，套在一竖直固定的光滑轻杆上，用一跨过光滑定滑轮的细绳拉住，在力F作用下，让小圆环由位置A（AO在同一水平面上）缓慢运动到B点，已知此时细绳BO段长为l，与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g，则此过程中力F所做的功为（　　）A．-mglsinθ B．-Fl（1-cosθ） C．-Flsin2θ D．无法确定6．下列物理量属于矢量的是（　　）A．功B．线速度C．功率D．动能7．“复兴号”动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，由静止开始以加速度a匀加速启动，当速度达到v时，以恒定功率P在平直轨道上运动时间t达到该功率下的最大速度vm，这段时间t内动车克服阻力做功W，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。下列关系式正确的是（　　）A． B．C．P=Fv D．8．下列物理量中，属于矢量的是（   ）A．功率 B．动能C．路程 D．速度9．如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径ab水平，质点P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为，空气阻力不计。当质点原路返回再从轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（　　） A． B．  C． D．10．如图，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．三个小球从开始到落地的运动过程时间相等B．三个小球从开始到落地运动过程重力做功平均功率相等C．a、b落地时的速度相同D．b、c落地时重力的瞬时功率相等11．一同学用水平推力F推静止在地上的箱子，水平推力F对箱子做的功随位移x变化的关系如图所示，位移为9m时撤去力F，此时箱子速度大小为，已知箱子质量。下列说法正确的是（　　）A．箱子在3~9m过程中做匀加速直线运动B．时，箱子的速度为C．箱子运动的最大位移为14mD．箱子从开始运动到停下来所用的时间为12．如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R，bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为（  ）A．2mgRB．4mgRC．5mgRD．6mgR13．一物块在水平地面上沿直线滑行，时其速度为，从此刻开始在物块运动方向上再施加一水平作用力，力与物块的速度随时间变化的规律分别如图甲、乙所示。则下列说法中正确的是（　　）A．第1秒内水平作用力做负功B．第2秒内合力做功为C．第3秒内水平作用力不做功D．0~3秒内水平作用力所做总功为14．我国科技已经步入“人工智能”时代，“人工智能”已经走进千家万户。某天，东东呼叫了外卖，外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上，东东操控小型无人机带动货物，由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，一段时间后，货物又匀速上升53s，最后再匀减速1s，恰好到达他家阳台且速度为零。货物上升过程中，遥控器上显示对货物的作用力有三个，分别为20.8N、20.4N和18.4N，已知货物受到的阻力恒为其重力的。重力加速度g取10m/s2。下列判断正确的是（　　）A．作用力为18.4N时货物处于超重状态B．货物的质量为2.04kgC．货物上升过程中的最大动能为1.02JD．东东家阳台距地面的高度为56m15．由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。已知图中虚线为不考虑空气阻力时炮弹的运动轨迹，O、a、b、c、d为“弹道曲线”上的五点，其中O为发射点，d为落地点，b为轨迹的最高点，a、c两点距地面的高度相等，且空气阻力可认为与速度平方成正比。则（　　）A．炮弹由O点到b点的过程中加速度逐渐变小，由b点到d点的过程中加速度逐渐变大B．炮弹由O点到b点的过程中加速度逐渐变大，由b点到d点的过程中加速度逐渐变小C．炮弹由a点到b点的时间一定小于由b点到c点的时间D．炮弹经过d点时的动能一定大于经过a点时的动能二、填空题（共4题）16．竖直上抛的物体其初速度为v0，设空气阻力在运动中大小始终为重力的k倍（0<k<1），重力加速度为g，则物体能上升的最大高度是____________，物体从最高点落回抛出点的时间是_____________．17．子弹水平射入静止在光滑的水平面上木块中，进入木块的最大深度为d。若在子弹深入木块直到最大深度的过程中，木块沿桌面移动距离为L，木块对子弹平均阻力大小为f，那么在这一过程中，阻力对子弹的功为 ______ ，木块获得的动能为 ______ 。18．质量为0.1 kg的小球从高处由静止落下，最初4s内小球动能Ek随时间的二次方t2变化的图像如图所示，g取10 m/s2.；根据图像可确定小球下落的运动______自由落体运动（选填“是”或“不是”），理由是_______。19．某实验小组利用如图甲所示装置在做验证动能定理的实验时，进行了如下操作：A．用天平测量砝码盘的质量m0、小车的质量M；B．在砝码盘内放适量的砝码，调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车刚好能沿长木板向下做匀速直线运动；C．取下细线和砝码盘，记录下砝码盘中砝码的质量m；D．保持长木板倾角不变，接通打点计时器的电源，释放小车，得到如图乙所示的纸带。纸带上O为打下的第一个点，A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点之间的时间间隔为T，当地重力加速度为g。（1）用刻度尺测量O点到各计数点之间的距离如图乙所示，由此求得打下B、C、D、E、F各点时的速度大小，其中打C点时的速度vC=____________。（2）小车在打点计时器打O点到打C点的过程中合外力做的功WC=__________。（3）建立v2-s坐标系，把（，s2）、（，s3）…各数据点描绘在坐标系中，得到如图丙所示的图线。若动能定理成立，则图线斜率k=____________。三、综合题（共4题）20．2016年江西多地雾霾频发，且有愈演愈烈的趋势，空气质量问题备受关注．在雾霾天气下，能见度下降，机动车行驶速度降低，道路通行效率下降，对城市快速路、桥梁和高速公路的影响很大，已知汽车保持匀速正常行驶时受到的阻为f1=0.2mg，刹车时受到的阻力为f2=0.5mg，重力加速度为g=10m/s2 。(1)若汽车在雾霾天行驶的速度为v1=36km/h，则刹车后经过多长时间才会停下来？       (2)若前车因故障停在车道上，当质量为m=1200kg的后车距已经停止的前车为x=22.5m时紧急刹车，刚好不与前车相撞，则后车正常行驶时的功率为多大？21．如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面AB长为2.4m，其下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角∠BOC＝37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R＝1.0 m，现有一个质量为m＝0.2 kg可视为质点的滑块，从D点的正上方h＝1.6 m的E点处自由下落，滑块恰好能运动到A点。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s2，计算结果可保留根号）。求：(1)滑块第一次到达B点的速度；(2)滑块与斜面AB之间的动摩擦因数；(3)滑块在斜面上运动的总路程及总时间。22．如图所示，水平绝缘传送带长度为，以恒定速度向右传送物体，右端与一半径为的光滑绝缘半圆轨道相切（轨道端点与传送带右端有一很小狭缝），轨道的末端C在B的正下方并与水平绝缘地面相切，在B、C连线的左侧靠近地面（传送带下方）有一水平向右的匀强电场，电场强度大小为。现把一质量为、带电量为的小物块（可视为质点）以某一初速度从传送带左端A点滑上传送带。已知物块与传送带和水平地面间的动摩擦因数分别为和，重力加速大小取。求：（1）物块的初速度至少是多大才能沿圆轨道运动到C点；（2）在满足（1）的前提下，小物块第一次经过C点时对轨道的压力大小；（3）小物块在水平地面上运动的总路程s。23．如图甲所示，质量m=1kg的小球放在光滑水平面上，在分界线MN的左方始终受到水平恒力的作用，在MN的右方除受F1外还受到与在同一条直线上的水平恒力的作用，小球从A点由静止开始运动，在0〜5s内运动的图象如图乙所示：（1）求与的比值；（2）在时，恒力的功率。
参考答案：1．C2．D3．D4．C5．A6．B7．D8．D9．C10．D11．D12．C13．B14．D15．C16．          17．          18．     不是     根据图像可求得小球下落的加速度大小为8 m/s2，不是重力加速度。19．               20．（1）2s ；（2）3.6×104W21．(1)；(2)；(3)，22．（1）；（2）；（3）23．（1）3︰5；（2）20W