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專題5.2 動能定理及應(yīng)用
1.一個質(zhì)量為m的物體靜止放在光滑水平面上,在互成60角的大小相等的兩個水平恒力作用下,經(jīng)過一段時間,物體獲得的速度為v,在力的方向上獲得的速度分別為v1、v2,如圖所示,那么在這段時間內(nèi),其中一個力做的功為 ( )
A.mv2 B.mv2
C.mv2 D.mv2
答案:B
解析:物體由靜止勻加速直線運(yùn)動,由動能定理W=mv2,兩分力等大,物體沿對角線方向運(yùn)動,則兩分力的功W1與W2等大,由W=W1+W2可知W1-W2=W=mv2=mv2,則B正確。
2.
用起重機(jī)提升貨物,貨物上升過程中的v-t圖象如圖所示,在t=3s到t=5s內(nèi),重力對貨物做的功為W1、繩索拉力對貨物做的功為W2、貨物所受合力做的功為W3,則 ( )
A.W1>0 B.W2<0
C.W2>0 D.W3>0
答案:C
3.物體在恒定阻力作用下,以某初速度在水平面上沿直線滑行直到停止。以a、Ek、s和t分別表示物體運(yùn)動的加速度大小、動能、位移的大小和運(yùn)動的時間,則以下各圖象中,能正確反映這一過程的是 ( )
答案:C
解析:物體在恒定阻力作用下運(yùn)動,其加速度隨時間不變,隨位移不變,選項(xiàng)A、B錯誤;由動能定理,-fs=Ek-Ek0,解得Ek=Ek0-fs,選項(xiàng)C正確D錯誤。
4.
用水平力F拉一物體,使物體在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,t1時刻撤去拉力F,物體做勻減速直線運(yùn)動,到t2時刻停止,其速度—時間圖象如圖所示,且α>β,若拉力F做的功為W1,平均功率為P1;物體克服摩擦阻力Ff做的功為W2,平均功率為P2,則下列選項(xiàng)正確的是 ( )
A.W1>W2,F(xiàn)=2Ff B.W1=W2,F(xiàn)>2Ff
C.P1
2Ff D.P1=P2,F(xiàn)=2Ff
答案:B
5.如圖,一質(zhì)量為m的小石塊從半徑為R的四分之一圓弧軌道上與圓心等高處A靜止釋放,經(jīng)時間t下滑到軌道最低點(diǎn)B時對軌道的壓力為2mg,此后水平飛出恰好垂直擊中傾角為θ=30的斜面,空氣阻力不計(jì)。則下列關(guān)于石塊運(yùn)動的說法中,正確的是 ( )
A.從A到B平均速度為
B.石塊在圓弧軌道上運(yùn)動時先超重后失重
C.石塊在圓弧軌道上運(yùn)動時克服阻力做的功為
D.石塊從圓弧軌道飛出到擊中斜面的時間為
答案:D
解析:石塊從A到B,位移為R,平均速度為R/t,A選項(xiàng)錯誤;石塊在圓弧軌道上運(yùn)動時,豎直速度先從零開始增加,然后減速為零,因此石塊在豎直方向上先失重,后超重,B選項(xiàng)錯誤;石塊在圓弧軌道上運(yùn)動,在最低點(diǎn)有FN-mg=mv2/R,F(xiàn)N=2mg,求得v=,由動能定理得mgR-Wf=mv2/2,解得Wf=mgR/2,C選項(xiàng)錯誤;石塊垂直擊中斜面,將末速度分解,得vy=vcot30,vy=at,解得t=,D選項(xiàng)正確。
6.
如圖所示,若物體與接觸面之間的動摩擦因數(shù)處處相同,DO是水平面,AB是斜面。初速度為10m/s的物體從D點(diǎn)出發(fā)沿路面DBA恰好可以達(dá)到頂點(diǎn)A,如果斜面改為AC,再讓該物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DCA恰好也能達(dá)到A點(diǎn),則物體第二次運(yùn)動具有的初速度 ( )
A.可能大于12m/s
B.可能等于8m/s
C.一定等于10m/s
D.可能等于10m/s,具體數(shù)值與斜面的傾角有關(guān)
答案:C
7.如圖所示,一個小球(視為質(zhì)點(diǎn))從H=12m高處,由靜止開始沿光滑彎曲軌道AB進(jìn)入半徑R=4m的豎直圓環(huán)內(nèi)側(cè),且與圓環(huán)的動摩擦因數(shù)處處相等,當(dāng)?shù)竭_(dá)圓環(huán)頂點(diǎn)C時,剛好對軌道壓力為零;然后沿CB圓弧滑下,進(jìn)入光滑弧形軌道BD,到達(dá)高度為h的D點(diǎn)時速度為零,則A的值可能為 ( )
A.10m B.9.5m
C.8.5m D.8m
答案:BC
解析:小球到達(dá)環(huán)頂C時,剛好對軌道壓力為零,在C點(diǎn),由重力充當(dāng)向心力,則根據(jù)牛頓第二定律得:mg=m,因R=4m,小球在C點(diǎn)時的動能為mv2=mgR=2mg,以B點(diǎn)為零勢能面,小球重力勢能Ep=2mgR=8mg,開始小球從H=12m高處,由靜止開始通過光滑弧形軌道AB,因此在小球上升到頂點(diǎn)時,根據(jù)動能定理得:mg(H-2R)-Wf=mv2,所以克服摩擦力做功Wf=2mg,此時機(jī)械能等于10mg,之后小球沿軌道下滑,由于機(jī)械能有損失,所以下滑速度比上升速度小,因此對軌道壓力變小,受摩擦力變小,所以下滑時,克服摩擦力做功大小小于2mg,機(jī)械能有損失,到達(dá)底端時小于10mg;此時小球機(jī)械能大于10mg-2mg=8mg,而小于10mg,所以進(jìn)入光滑弧形軌道BD時,小球機(jī)械能的范圍為,8mg
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2019屆高中物理二輪復(fù)習(xí)
熱點(diǎn)題型專練
專題5.2
動能定理及應(yīng)用含解析
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