（2021新人教版）高中物理必修第二册动能定理的综合应用专项练习卷.doc

1、动能定理的综合应用动能定理的综合应用 1下列关于做功和物体动能变化的关系，不正确的是() A只有动力对物体做功时，物体的动能增加 B只有阻力对物体做功时，它的动能减少 C外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差 D动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化 2一质量为 1 kg 的滑块，以 6 m/s 的初速度在光滑的水平面上向左滑行。从某一时刻起在滑块上施加一个向 右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变成向右，大小仍为 6 m/s。在这段时间里水平力对物体所做的功 是() A0B9 J C18 JD无法确定 3(多选)在水平面上有一质量为M的物体，受到水平力F的作用从静止开始

2、运动，通过距离s撤去力F，这以 后又通过距离s停止运动，则在这个过程中() A它所受的摩擦力大小为F B它所受的摩擦力大小为F 2 C力F对物体做的功为Fs D力F对物体做的功为零 4.一物体在水平面上，受恒定的水平拉力和摩擦力作用由静止开始沿直线运动，已知在第 1 s 内合力对物体做 的功为 45 J，在第 1 s 末撤去拉力，物体的vt图像如图所示，g取 10 m/s 2，则( ) A物体的质量为 1 kg B物体与水平面间的动摩擦因数为 0.2 C第 1 s 内拉力对物体做的功为 60 J D第 1 s 内摩擦力对物体做的功为 60 J 5如图所示，长为 2L的轻杆上端及其正中央固定两个

3、质量均为m的小球，杆的下端有光滑铰链与水平面相连 接，杆原来竖直静止，现让其自由倒下，则 A 着地时的速度为() A.1 5 15gLB.2 5 15gL C.1 5 30gLD.2 5 30gL 6如图所示，半圆形轨道MON竖直放置且固定在地面上，直径MN是水平的。一小物块从M点正上方高度为H 处自由下落，正好在M点滑入半圆轨道，测得其第一次离开N点后上升的最大高度为H 2。小物块接着下落从 N点滑 入半圆轨道，在向M点滑行的过程中(整个过程不计空气阻力)() A小物块正好能到达M点 B小物块一定到不了M点 C小物块一定能冲出M点 D不能确定小物块能否冲出M点 7如图所示，ABCD是一个固定

4、在水平地面上的盆式容器，盆的内侧与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的 圆弧。BC水平，其长度为d0.50 m，盆边缘的高度为h0.30 m，在A处放一个质量为m的小物块并让其自由下 滑，已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数0.10，小物块在盆内来回滑动，最后停下 来，则停的地点到B的距离为() A0.50 mB0.25 mC0.10 mD0 8如图所示，斜面倾角为，滑块质量为m，滑块与斜面的动摩擦因数为，从距挡板 P 为s0的位置以v0的 速度沿斜面向上滑行。设重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力，且每次与 P 碰撞前后的速度大小保持不变，挡板与斜 面垂直，斜面足够长。已知重力

5、加速度为g，求滑块从开始运动到最后停止滑行的总路程s。 9如图所示，质量m1 kg 的木块静止在高h1.2 m 的平台上，木块与平台间的动摩擦因数0.2，用水 平推力F20 N 推木块，使木块产生位移l13 m 时撤去推力，木块又滑行l21 m 后飞出平台，求木块落地时速 度的大小(g取 10 m/s 2)。 10如图所示，质量m0.1 kg 的金属小球从距水平面高h2.0 m 的光滑斜面上由静止开始释放，运动到A 点时无能量损耗，水平面AB是长 2.0 m 的粗糙平面，与半径为R0.4 m 的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其 中半圆形轨道在竖直平面内，D为轨道的最高点，小球恰能通过最高点

6、D，求：(g10 m/s 2) (1)小球运动到A点时的速度大小； (2)小球从A运动到B的过程中摩擦阻力所做的功； (3)小球从D点飞出后落点E与A的距离。 11如图所示，MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N，P端固定一竖直挡板。M相对 于N的高度为h，NP长度为s。一物块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞(物块碰撞前后 的速度大小相等，方向相反)后停止在水平轨道上某处。若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的动摩 擦因数为，求物块停止的地方与N点的距离的可能值。 答案 1下列关于做功和物体动能变化的关系，不正确的是() A只有动力对物体做

7、功时，物体的动能增加 B只有阻力对物体做功时，它的动能减少 C外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差 D动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化 答案D 解析根据动能定理W总Ek，知合力做的功等于物体动能的变化。动力对物体做正功，所以，只有动力对物 体做功时，物体的动能增加，A 正确；阻力对物体做负功，只有阻力对物体做功时，它的动能减少，故 B 正确；外 力对物体做功的代数和等于合力对物体做的功，根据动能定理可知：外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与 初动能之差，故 C 正确；动力和阻力都对物体做功，物体受各个力做功的代数和可能为零，即物体的动能可能不变， 故 D 错误。 2

8、一质量为 1 kg 的滑块，以 6 m/s 的初速度在光滑的水平面上向左滑行。从某一时刻起在滑块上施加一个向 右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变成向右，大小仍为 6 m/s。在这段时间里水平力对物体所做的功 是() A0B9 J C18 JD无法确定 答案A 解析动能的大小与速度的方向无关，在这段时间里滑块的动能大小没有发生变化。根据动能定理，W1 2mv 2 2 1 2mv 2 10，故选 A。 3(多选)在水平面上有一质量为M的物体，受到水平力F的作用从静止开始运动，通过距离s撤去力F，这以 后又通过距离s停止运动，则在这个过程中() A它所受的摩擦力大小为F B它所受的摩擦力大

9、小为F 2 C力F对物体做的功为Fs D力F对物体做的功为零 答案BC 解析根据功的定义，力F做的功WFFs，C 正确，D 错误；根据动能定理FsFf2s0，Ff1 2F，A 错误，B 正确。 4.一物体在水平面上，受恒定的水平拉力和摩擦力作用由静止开始沿直线运动，已知在第 1 s 内合力对物体做 的功为 45 J，在第 1 s 末撤去拉力，物体的vt图像如图所示，g取 10 m/s 2，则( ) A物体的质量为 1 kg B物体与水平面间的动摩擦因数为 0.2 C第 1 s 内拉力对物体做的功为 60 J D第 1 s 内摩擦力对物体做的功为 60 J 答案C 解析由题图知，第 1 s 内物

10、体的位移为x113 2 m1.5 m，由动能定理得合力做功为WF合x11 2mv 245 J， 得F合30 N，由图知v3 m/s，解得m10 kg，故 A 错误；14 s 内，由动能定理得摩擦力做功为Wf01 2mv 2 45 J，位移为x233 2 m4.5 m，又由Wfmgx2得 Wf mgx2 45 10104.50.1，故 B 错误；第 1 s 内 摩擦力做功为Wfmgx10.110101.5 J15 J，由动能定理可知WFWf1 2mv 245 J，解得拉力 对物体做的功为WF60 J，故 C 正确，D 错误。 5如图所示，长为 2L的轻杆上端及其正中央固定两个质量均为m的小球，杆

11、的下端有光滑铰链与水平面相连 接，杆原来竖直静止，现让其自由倒下，则 A 着地时的速度为() A.1 5 15gLB.2 5 15gL C.1 5 30gLD.2 5 30gL 答案D 解析设 A 着地时的速度为v，则 B 着地时的速度为v 2，杆倒下过程只有球的重力做功，由动能定理得 mg2L mgL1 2mv 21 2m v 2 20，解得 v2 5 30gL，D 正确。 6如图所示，半圆形轨道MON竖直放置且固定在地面上，直径MN是水平的。一小物块从M点正上方高度为H 处自由下落，正好在M点滑入半圆轨道，测得其第一次离开N点后上升的最大高度为H 2。小物块接着下落从 N点滑 入半圆轨道，

12、在向M点滑行的过程中(整个过程不计空气阻力)() A小物块正好能到达M点 B小物块一定到不了M点 C小物块一定能冲出M点 D不能确定小物块能否冲出M点 答案C 解析小物块从开始到到达N点上方H 2处过程根据动能定理得 mgHmgH 2W f0，假设能到达M点且到M点时速 度为v，根据动能定理有mgH 2W f1 2mv 2，因小物块第二次经过半圆轨道过程中在同一处速度均小于第一次，则轨 道支持力也变小，物块所受摩擦力变小，故摩擦力做功减少，则速度v0，因此小物块能冲出M点，C 正确。 7如图所示，ABCD是一个固定在水平地面上的盆式容器，盆的内侧与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的 圆弧。B

13、C水平，其长度为d0.50 m，盆边缘的高度为h0.30 m，在A处放一个质量为m的小物块并让其自由下 滑，已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数0.10，小物块在盆内来回滑动，最后停下 来，则停的地点到B的距离为() A0.50 mB0.25 mC0.10 mD0 答案D 解析对小物块从A点出发到最后停下来的整个过程应用动能定理有mghmgl0，l h 0.3 0.1 m3 m，而 d0.5 m，刚好在B、C间往返运动了 3 次，所以最终停在B点，故选 D。 8如图所示，斜面倾角为，滑块质量为m，滑块与斜面的动摩擦因数为，从距挡板 P 为s0的位置以v0的 速度沿斜面向上滑

14、行。设重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力，且每次与 P 碰撞前后的速度大小保持不变，挡板与斜 面垂直，斜面足够长。已知重力加速度为g，求滑块从开始运动到最后停止滑行的总路程s。 答案 s0tan v 2 0 2gcos 解析滑块在斜面上运动时受到的摩擦力大小 FfFNmgcos 整个过程滑块下落的总高度hs0sin 根据动能定理mghFfs01 2mv 2 0 联立以上各式得ss 0tan v 2 0 2gcos。 9如图所示，质量m1 kg 的木块静止在高h1.2 m 的平台上，木块与平台间的动摩擦因数0.2，用水 平推力F20 N 推木块，使木块产生位移l13 m 时撤去推力，木块又滑行l21

15、 m 后飞出平台，求木块落地时速 度的大小(g取 10 m/s 2)。 答案8 2 m/s 解析木块运动分为三个阶段，先是匀加速直线运动，然后是匀减速直线运动，最后是平抛运动。设木块落地 时的速度为v。整个过程中各力做功情况分别为： 推力做功WFFl1 摩擦力做功Wfmg(l1l2) 重力做功WGmgh 故合力做的功：WFl1mg(l1l2)mgh 由动能定理WEk得Fl1mg(l1l2)mgh1 2mv 20，代入数据解得 v8 2 m/s。 10如图所示，质量m0.1 kg 的金属小球从距水平面高h2.0 m 的光滑斜面上由静止开始释放，运动到A 点时无能量损耗，水平面AB是长 2.0 m

16、 的粗糙平面，与半径为R0.4 m 的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其 中半圆形轨道在竖直平面内，D为轨道的最高点，小球恰能通过最高点D，求：(g10 m/s 2) (1)小球运动到A点时的速度大小； (2)小球从A运动到B的过程中摩擦阻力所做的功； (3)小球从D点飞出后落点E与A的距离。 答案(1)2 10 m/s(2)1 J(3)1.2 m 解析(1)根据题意可得， 小球下落到A点的过程中由动能定理得：Wmgh1 2mv 2 A 解得vA2 10 m/s。 (2)小球运动到D点时：mgmv 2 D R 解得vDgR2 m/s 从释放到运动到D点全过程应用动能定理 mg(h2R)Wf1

17、 2mv 2 D0，得Wf1 J。 (3)小球从D点飞出后做平抛运动，假设落点在A、B之间，则有 2R1 2gt 2 解得t 4R g 0.4 s 则水平位移xBEvDt0.8 m2 m，故假设成立， 所以xAExABxBE1.2 m。 11如图所示，MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N，P端固定一竖直挡板。M相对 于N的高度为h，NP长度为s。一物块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞(物块碰撞前后 的速度大小相等，方向相反)后停止在水平轨道上某处。若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的动摩 擦因数为，求物块停止的地方与N点的距离的可能值。 答案2s h 或 h 2s 解析物块从开始下滑到停止在水平轨道上的过程中，由动能定理得：mghWf0 设物块的质量为m，在水平轨道上滑行的总路程为s， 则：Wfmgs 联立得：s h 第一种可能：物块与挡板碰撞后，不能再次滑上圆弧形轨道，则物块停止的位置与N的距离为： d2ss2s h 第二种可能：物块与挡板碰撞后，可再一次滑上圆弧形轨道，滑下后在水平轨道上停止，则物块停止的位置与 N的距离为： ds2s h 2s 所以物块停止的位置与N的距离可能为 2s h 或 h 2s。