江苏专版2019高考物理一轮复习课时跟踪检测十七动能定理及其应用201805233108.doc
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1、课时跟踪检测(十七) 动能定理及其应用对点训练:对动能定理的理解1.如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一A物体,现以恒定的外力拉B,使A、B间产生相对滑动,如果以地面为参考系,A、B都向前移动一段距离。在此过程中()A外力F做的功等于A和B动能的增量BB对A的摩擦力所做的功,等于A的动能增量CA对B的摩擦力所做的功,等于B对A的摩擦力所做的功D外力F对B做的功等于B的动能的增量解析:选B外力F做的功等于A、B动能的增量与A、B间摩擦产生的内能之和,A错误;A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力,对A物体运用动能定理,则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量,即B正确;A对B的
2、摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,但是由于A在B上滑动,A、B对地的位移不等,故二者做功不相等,C错误;对B应用动能定理,WFWFfEkB,即WFEkBWFf,就是外力F对B做的功,等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和,D错误。2.(2018无锡模拟)如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板时,光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若质量为 m的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶,经过时间 t前进的距离为 x,且速度达到最大值vm。设这一过程中电动机的功率恒为 P,小车所受阻力恒为 F,那么这段时间
3、内()A小车做匀加速运动B小车受到的牵引力逐渐增大C小车受到的合外力所做的功为 PtD小车受到的牵引力做的功为 Fxmvm2解析:选D小车在运动方向上受向前的牵引力 F1和向后的阻力 F,因为 v增大,P不变,由 PF1v,F1Fma,得出 F1逐渐减小,a也逐渐减小,当vvm时,a0,故A、B项均错误;合外力做的功 W外PtFx,由动能定理得W牵Fxmvm2,故C项错误,D项正确。3.如图所示,质量为m的小球,从离地面高H处由静止开始释放,落到地面后继续陷入泥中h深度而停止,设小球受到空气阻力为f,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A小球落地时动能等于mgHB小球陷入泥中的过程中克服泥的
4、阻力所做的功小于刚落到地面时的动能C整个过程中小球克服阻力做的功等于mg(Hh)D小球在泥土中受到的平均阻力为mg解析:选C小球从静止开始释放到落到地面的过程,由动能定理得mgHfHmv02,选项A错误;设泥的平均阻力为f0,小球陷入泥中的过程,由动能定理得mghf0h0mv02,解得f0hmghmv02,f0mg,选项B、D错误;全过程应用动能定理可知,整个过程中小球克服阻力做的功等于mg(Hh),选项C正确。4.如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球A从弹簧原长位置由静止释放,小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为3m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,则
5、小球B下降h时的速度为(重力加速度为g,不计空气阻力)()A.B. C. D. 解析:选B小球A下降h过程小球克服弹簧弹力做功为W1,根据动能定理,有mghW10;小球B下降过程,由动能定理有3mghW13mv20,解得:v ,故B正确。对点训练:动能定理的应用5.如图,水平转台上有一个质量为m的物块(可视为质点),物块与竖直转轴间距为R,物块与转台间动摩擦因数为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现让物块始终随转台一起由静止开始缓慢加速转动至角速度为时,()A物块受到的向心力为mgB物块受到的摩擦力为m2RC转台对物块做的功为m2R2D转台对物块做的功不小于mgR解析:选C物块与圆盘间是静摩擦力
6、,不能用滑动摩擦力公式计算,故A错误。物块受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用,摩擦力沿半径方向的分量充当了向心力Ffm2R,因为圆盘加速转动,摩擦力在切向有分力,所以摩擦力大于m2R,故B错误。物块始终随转台一起由静止开始缓慢加速转动至角速度为的过程中,重力和支持力不做功,只有摩擦力做功,末速度vR,根据动能定理,有Wmv2m2R2,故C正确。物体即将滑动时,最大静摩擦力提供向心力,由向心力公式mgm,得mvmax2mgR,物体做加速圆周运动过程Wfmv2,vvmax,所以转台对物块做的功小于或等于mgR,故D错误。6(2018常州联考)如图所示,竖直平面内放一直角杆MON,OM水平,ON竖
7、直且光滑,用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在OM和ON杆上,B球的质量为2 kg,在作用于A球的水平力F的作用下,A、B两球均处于静止状态,此时OA0.3 m,OB0.4 m,改变水平力F的大小,使A球向右加速运动,已知A球向右运动0.1 m时速度大小为3 m/s,则在此过程中绳的拉力对B球所做的功为(取g10 m/s2)()A11 J B16 JC18 J D9 J解析:选CA球向右运动0.1 m时,vA3 m/s,OA0.4 m,OB0.3 m,设此时BAO,则有tan 。由运动的合成与分解可得vAcos vBsin ,解得vB4 m/s。以B球为研究对象,此过程中B球上升高度h0
8、.1 m,由动能定理,WmghmvB2,解得轻绳的拉力对B球所做的功为WmghmvB22100.1 J242 J18 J,选项C正确。7.多选如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,最高点B和最低点A与圆形轨道的圆心三点在一条竖直线上,最低点A与水平面平滑连接。一质量为m的小球以某一速度从水平面上的C点滑向半圆形轨道的最低点A,再冲上光滑半圆形轨道AB,当小球将要从轨道口B点飞出时,对轨道的压力恰好为零,最后落至水平面上的C点。若不考虑空气阻力,且重力加速度为g,则()A小球在B点只受1个力的作用B小球在AB轨道上运动的过程中,向心力对小球做负功CAC距离为2RD轨道上的最低点A
9、受到小球的压力为5mg解析:选AC小球在B点对轨道的压力恰好为零,可知小球在B点仅受重力,故A正确。小球在AB轨道上运动过程中,由于向心力的方向与速度方向垂直,可知向心力不做功,故B错误。根据mgm得,vB,根据2Rgt2得,t ,则xACvBt2R,故C正确。根据动能定理得,mg2RmvB2mvA2,在A点,根据牛顿第二定律得,FNmgm,联立解得FN6mg,则轨道上的最低点A受到小球的压力为6mg,故D错误。8.(2018宿迁期中)如图所示,质量为m的小球套在半径为R的固定光滑圆环上,圆环的圆心为O,原长为0.8R的轻质弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连,弹簧与圆环在同一竖直平面内,圆环
10、上B点在O点的正下方,当小球在A处受到沿圆环切线方向的恒力F作用时,恰好与圆环间无相互作用,且处于静止状态。已知:R1.0 m,m1.0 kg,AOB37,弹簧处于弹性限度内,sin 370.6,cos 37 0.8,重力加速度g10 m/s2。求:(1)该弹簧的劲度系数k;(2)撤去恒力,小球从A点沿圆环下滑到B点时的速度大小vB;(3)小球通过B点时,圆环对小球的作用力大小NB。解析:(1)小球在A处由平衡知识可知:沿半径方向:k(R0.8R)mgcos 得:k40 N/m。(2)由A到B过程由动能定理得:mgR(1cos )mvB20得:vB2.0 m/s。(3)在B点:k(R0.8R)
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- 江苏 专版 2019 高考 物理 一轮 复习 课时 跟踪 检测 十七 动能 定理 及其 应用 201805233108
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