高考物理一轮课时练习-动能定理新人教版.doc

动能定理
一、选择题(本大题共9个小题，共63分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得
7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)
1.如图1所示，质量为m的物体静止于倾角为α的斜面体上，
现对斜面体施加一水平向左的推力F，使物体随斜面体一起沿水平面向左匀速移动x，则在此匀速运动过程中斜面体对
物体所做的功为 (　　)
A．Fx B．mgxcosαsinα
C．mgxsinα D．0
解析：由于物体做匀速运动，其处于平衡状态．物体动能和势能在运动过程中都不发
生变化，故根据动能定理知合外力对物体做功为零．而重力做功为零，所以斜面体对
物体做功为零，故应选D.
答案：D
2.如图2所示，板长为l，板的B端静放有质量为m的小物体P，物 体与板间的动摩擦因数为μ，开始时板水平，若缓慢转过一个小角 度α的过程中，物体保持与板相对静止，则这个过程中 (　　)
A．摩擦力对P做功为μmgcosα·l(1－cosα)
B．摩擦力对P不做功
C．弹力对P做功为mgcosα·lsinα
D．板对P做功为mglsinα
解析：对物体运用动能定理
W合＝WG＋WFN＋W摩＝ΔEk＝0
所以WFN＋W摩＝－WG＝mglsinα
因摩擦力的方向(平行于木板)和物体速度方向(垂直于木板)始终垂直，对物体不做功，
故斜面对物体做的功就等于弹力对物体做的功，即WFN＝mglsinα，故B、D正确．
答案：BD
3.如图3所示，质量相等的物体A和物体B与地面的动摩擦因
数相等，在力F的作用下，一起沿水平地面向右移动x，则
(　　)
A．摩擦力对A、B做功相等
B．A、B动能的增量相同
C．F对A做的功与F对B做的功相等
D．合外力对A做的功与合外力对B做的功相等
解析：因F斜向下作用在物体A上，A、B受的摩擦力不相同，因此，摩擦力对A、
B做的功不相等，A错误；A、B两物体一起运动，速度始终相同，故A、B动能增量
一定相同，B正确；F不作用在B上，不能说F对B做功，C错误；合外力对物体做
的功应等于物体动能增量，故D正确．
答案：BD
4．(2010·如皋模拟)如图4所示，斜面AB和水平面BC是由
同一板材上截下的两段，在B处用小圆弧连接．将小铁块(可
视为质点)从A处由静止释放后，它沿斜面向下滑行，进入平面，最终静止于P处．若从该板材上再截下一段，搁置在A、
P之间，构成一个新的斜面，再将小铁块放回A处，并轻推一下使之具有初速度v0，
沿新斜面向下滑动．关于此情况下小铁块的运动情况的描述正确的是 (　　)
A．小铁块一定能够到达P点
B．小铁块的初速度必须足够大才能到达P点
C．小铁块能否到达P点与小铁块的质量无关
D．以上说法均不对
解析：如图所示，设AB＝x1，BP＝x2，AP＝x3，动摩擦因数为
μ，由动能定理得：mgx1sinα－μmgx1cosα－μmgx2＝0，可得：
mgx1sinα＝μmg(x1cosα＋x2)，设小铁块沿AP滑到P点的速度为vP，由动能定理得：
mgx3sinβ－μmgx3cosβ＝mvp2－mv02，因x1sinα＝x3sinβ，x1cosα＋x2＝x3cosβ，故得：
vP＝v0，即小铁块可以沿AP滑到P点，故A、C正确．
答案：AC
5.(2010·济宁模拟)如图5所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为
AB、BC两段，AB＝2BC.小物块P(可视为质点)与AB、BC两段
斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2.已知P由静止开始从A点释
放，恰好能滑动到C点而停下，那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是 (　　)
A．tanθ＝ B．tanθ＝
C．tanθ＝2μ1－μ2 D．tanθ＝2μ2－μ1
解析：由动能定理得mg·AC·sinθ－μ1mgcosθ·AB－μ2mgcosθ·BC＝0，则有tanθ＝
，B项正确．
答案：B
6．人用手托着质量为m的物体，从静止开始沿水平方向运动，前进距离x后，速度为v(物体与手始终相对静止)，物体与人手掌之间的动摩擦因数为μ，则人对物体做的功为 (　　)
A．mgx　　　　　　　　　 B．0
C．μmgx D.mv2
解析：物体与手掌之间的摩擦力是静摩擦力，静摩擦力在零与最大值μmg之间取值，
不一定等于μmg.在题述过程中，只有静摩擦力对物体做功，故根据动能定理，摩擦力
对物体做的功W＝mv2.
答案：D
7．(2010·广州模拟)构建和谐型、节约型社会深得民心，
节能器材遍布于生活的方方面面．自动充电式电动车
就是很好的一例．电动车的前轮装有发电机，发电机
与蓄电池连接．当骑车者用力蹬车或电动自行车自动
滑行时，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，将
其他形式的能转化成电能储存起来．现有某人骑车以500 J的初动能在粗糙的水平路
面上滑行，第一次关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图6
中图线①所示；第二次启动自动充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则
第二次向蓄电池所充的电能是 (　　)
A．200 J B．250 J
C．300 J D．500 J
解析：滑行时阻力Ff恒定，
由动能定理对图线①有
ΔEk＝Ffx1，x1＝10 m
对图线②有ΔEk＝Ffx2＋E电，x2＝6 m
所以E电＝ΔEk＝200 J，故A正确．
答案：A
8.如图7所示，质量为M、长度为L的木板静止在光滑的水平面上，
质量为m的小物体(可视为质点)放在木板上最左端，现用一水平
恒力F作用在小物体上，使物体从静止开始做匀加速直线运
动．已知物体和木板之间的摩擦力为Ff.当物体滑到木板的最右端时，木板运动的距
离为x，则在此过程中 (　　)
A．物体到达木板最右端时具有的动能为(F－Ff)(L＋x)
B．物体到达木板最右端时，木板具有的动能为Ffx
C．物体克服摩擦力所做的功为FfL
D．物体和木板增加的机械能为Fx
解析：由题意画示意图可知，由动能定理对小物体：(F－Ff)·
(L＋x)＝mv2，故A正确．对木板：Ff·x＝Mv2，故B正确．物
块克服摩擦力所做的功Ff·(L＋x)，故C错．物块和木板增加的
机械能mv2＋Mv2＝F·(L＋x)－Ff·L＝(F－Ff)·L＋F·x，故D错．
答案：AB
9．(2009·全国卷Ⅱ)以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物块．假定物块所受的空
气阻力Ff大小不变．已知重力加速度为g，则物块上升的最大高度和返回到原抛出点
的速率分别为 (　　)
A.和v0
B.和v0
C.和v0
D.和v0
解析：设物块上升的最大高度为H，返回的速率为v.
由动能定理得：(mg＋Ff)H＝mv02，(mg－Ff)H＝mv2，联立得H＝，v＝
v0.A正确．
答案：A
二、非选择题(本大题共3个小题，共37分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和
演算步骤，有数值计算的要注明单位)
10. (11分)如图8所示，竖直固定放置的斜面DE与一光滑的圆
弧轨道ABC相连，C为切点，圆弧轨道的半径为R，斜面的
倾角为θ.现有一质量为m的滑块从D点无初速下滑，滑块
可在斜面和圆弧轨道之间做往复运动，已知圆弧轨道的圆心
O与A、D在同一水平面上，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，求：
(1)滑块第一次至左侧AC弧上时距A点的最小高度差h.
(2)滑块在斜面上能通过的最大路程s.
解析：(1)由动能定理得：
mgh－μmgcosθ·R/tanθ＝0
得h＝μRcos2θ/sinθ＝μRcosθcotθ
(2)滑块最终至C点的速度为0时对应在斜面上的总路程最大，由动能定理得
mgRcosθ－μmgcosθ·s＝0
得：s＝.
答案：(1)μRcosθcotθ　(2)
11．(12分)右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L＝
1.5 m，如图9所示．将一个质量为m＝0.5 kg的木块
在F＝1.5 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μ＝0.2，取g＝10 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．
解析：(1)由动能定理得：
FL－FfL－mgh＝0
其中Ff＝μFN＝μmg＝0.2×0.5×10 N＝1.0 N
所以h＝＝ m＝0.15 m
(2)由动能定理得：
mgh－Ffx＝0
所以x＝＝ m＝0.75 m
答案：(1)0.15 m　(2)0.75 m
12．(14分)质量m＝1 kg的物体，在水平拉力F(拉力方向
与物体初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面运动，
经过位移4 m时，拉力F停止作用，运动到位移是8 m
时物体停止，运动过程中Ek－x的图线如图10所示．(g
取10 m/s2)求：
(1)物体的初速度多大？
(2)物体和平面间的动摩擦因数为多大？
(3)拉力F的大小．
解析：(1)从图线可知初动能为2 J，
Ek0＝mv2＝2 J，v＝2 m/s.
(2)在位移4 m处物体的动能为10 J，在位移8 m处物体的动能为零，这段过程中物体克服摩擦力做功．
设摩擦力为Ff，则
－Ffx2＝0－10 J＝－10 J
Ff＝ N＝2.5 N
因Ff＝μmg
故μ＝＝＝0.25.
(3)物体从开始到移动4 m这段过程中，受拉力F和摩擦力Ff的作用，合力为F－Ff，
根据动能定理有
(F－Ff)·x1＝ΔEk
故得F＝＋Ff＝(＋2.5) N＝4.5 N.
答案：(1)2 m/s　(2)0.25　(3)4.5 Nw.w.^w.k.&s.5*u.c.#om高.考.资.源.网
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