【全优课堂】2016高考物理总复习 第5章 第2课时 动能和动能定理课时作业（含解析）.doc

‎【全优课堂】2016高考物理总复习 第5章 第2课时 动能和动能定理课时作业 一、单项选择题 ‎1．(2015·安庆模拟)在离地面高h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当物块落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于(　　)‎ A．mgh－mv2－mv B．－mv2－mv－mgh C．mgh＋mv－mv2 D．mgh＋mv2－mv ‎【答案】C ‎【解析】在该过程中合力所做的功等于mgh－Wf，动能的改变量为mv2－mv，根据动能定理得：mgh－Wf＝mv2－mv，因此物体克服空气阻力所做的功等于mgh＋mv－mv2，选项C正确．‎ ‎2．如图1所示，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为FN.重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为(　　)‎ 图1‎ A．R(FN－3mg) B．R(3mg－FN)‎ C．R(FN－mg) D．R(FN－2mg)‎ ‎【答案】A ‎【解析】质点到达最低点B时，它对容器的正压力为FN，根据牛顿定律有FN－mg＝m，根据动能定理，质点自A滑到B的过程中有Wf＋mgR＝mv2，故摩擦力对其所做的功Wf＝RFN－ 5‎ mgR，故A项正确．‎ ‎3．子弹的速度为v，打穿一块固定的木块后速度刚好变为零．若木块对子弹的阻力为恒力，那么当子弹射入木块的深度为其厚度的一半时，子弹的速度是(　　)‎ A． B．v ‎ C． D． ‎【答案】B ‎【解析】设子弹质量为m，木块的厚度为d，木块对子弹的阻力为f.根据动能定理，子弹刚好打穿木块的过程满足－fd＝0－mv2.设子弹射入木块厚度一半时的速度为v′，则－f·＝mv′2－mv2，得v′＝v，故选B．‎ ‎4.刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一．如图2所示的图线1、2分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离s与刹车前的车速v的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦．据此可知，下列说法中正确的是(　　)‎ 图2‎ A．甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车的刹车性能好 B．乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好 C．以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好 D．甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车与地面间的动摩擦因数较大 ‎【答案】B ‎【解析】在刹车过程中，由动能定理可知：μmgs＝mv2，得s＝＝可知，甲车与地面间动摩擦因数小(题图线1)，乙车与地面间动摩擦因数大(题图线2)，刹车时的加速度a＝μg，乙车刹车性能好；以相同的车速开始刹车，乙车先停下来．B正确．‎ ‎5．一个小物块冲上一个固定的粗糙斜面，经过斜面上A、B两点，到达斜面上最高点后返回时，又通过了B、A两点，如图3所示，关于物块上滑时由A到B的过程和下滑时由B到A的过程，动能的变化量的绝对值ΔE上和ΔE下，以及所用时间t上和t下相比较，有(　　)‎ 5‎ 图3‎ A．ΔE上t下 C．ΔE上t下 D．ΔE上>ΔE下，t上F下，a上>a下，由匀变速直线运动公式可知vA上>vA下，vB上>vB下，由＝可得上>下，故t上ΔE下，D正确．‎ 二、双项选择题 ‎6．(2015·惠州二模)如图4所示，光滑水平面上有一长为L的小车，在小车的一端放有一物体，在物体上施一水平恒力F，使它由静止开始从小车的一端运动到另一端，设小车与物体之间的摩擦力为f，则(　　)‎ 图4‎ A．物体到达另一端时的动能为(F－f)(s＋L)‎ B．物体到达另一端时小车的动能为fs C．整个过程中消耗的机械能为Fs D．物体克服摩擦力做功为fL ‎【答案】AB ‎【解析】对物体，物体到达另一端时，相对于地发生的位移为：s＋L，根据动能定理得：(F－f)(s＋L)＝ΔEk，所以物体具有的动能为(F－f)(s＋L)，故A正确；对小车，位移为s，摩擦力做正功，根据动能定理得：fs＝ΔEk′，所以小车具有的动能为fs，故B正确；这一过程小车和物体组成的系统受到外力F的作用，做功为F(s＋L)，摩擦力对系统做功－fL，则摩擦产生的内能为fL，所以整个过程中消耗的机械能为fL.故C错误；物体克服摩擦力做功为f(s＋L)，故D错误．‎ ‎7.如图5所示，一个粗糙的水平转台以角速度ω匀速转动，转台上有一个质量为m的物体，物体与转台间用长L的绳连接着，此时物体与转台处于相对静止，设物体与转台间的动摩擦因数为μ，现突然制动转台，则(　　)‎ 5‎ 图5‎ A．由于惯性和摩擦力，物体将以O为圆心、L为半径做变速圆周运动，直到停止 B．若物体在转台上运动一周，物体克服摩擦力做的功为零 C．若物体在转台上运动一周，摩擦力对物体不做功 D．物体在转台上运动圈后，停止运动 ‎【答案】AD ‎【解析】制动转台后，物体在绳子约束作用下做圆周运动，速率在减小，运动一周滑动摩擦力做功为Wf＝－μmg2πL，绳子的拉力对物体不做功，由动能定理可知：－Nμmg2πL＝0－mv2，又v＝ωL，联立得物体在转台上转动的圈数为N＝，A、D正确．‎ ‎8．(2015·湛江模拟)在新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动．某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为2v0，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为L，斜面倾角为α，人的质量为m，滑沙板质量不计，重力加速度为g.则(　　)‎ A．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为3v0‎ B．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为 v0‎ C．人沿沙坡下滑时所受阻力f＝mgsin α－ D．人在下滑过程中重力功率的最大值为2mgv0‎ ‎【答案】BC ‎【解析】对人进行受力分析如图所示，根据匀变速直线运动的规律有：(2v0)2－0＝2aL，v－v＝2aL，可解得：v1＝v0，所以选项A错误，B正确；根据动能定理有：mgLsin α－fL＝m(2v0)2，可解得f＝mgsin α－，选项C正确；重力功率的最大值为Pm＝2mgv0sin α，选项D错误．‎ 三、非选择题 ‎9.如图6所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道．光滑半圆轨道半径为R，两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD之间距离可忽略．粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h.从A点由静止释放一个可视为质点的小球，小球沿翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s.已知小球质量为m，不计空气阻力，求：‎ 5‎ 图6‎ ‎(1)小球从E点水平飞出时的速度大小；‎ ‎(2)小球运动到B点时对轨道的压力；‎ ‎(3)小球沿翘尾巴的S形轨道运动时克服摩擦力做的功．‎ ‎【答案】(1)　(2)9mg＋ ‎(3)mg(h－4R)－ ‎【解析】(1)小球从E点水平飞出做平抛运动，设小球从E点水平飞出时的速度大小为vE，由平抛运动规律得 s＝vEt,4R＝gt2‎ 联立解得vE＝.‎ ‎(2)小球从B点运动到E点的过程，只有重力做功，机械能守恒，设小球运动到B点时的速度为vB，由机械能守恒定律有 mv＝mg·4R＋mv 解得v＝8gR＋ 在B点，设轨道对小球的支持力为F，对小球，由牛顿第二定律得F－mg＝m 解得F＝9mg＋ 由牛顿第三定律可知小球运动到B点时对轨道的压力为 F′＝9mg＋.‎ ‎(3)设小球沿翘尾巴的S形轨道运动时克服摩擦力做的功为W，对小球从A点沿翘尾巴的S形轨道运动到E点的过程，由动能定理有mg(h－4R)－W＝mv 解得W＝mg(h－4R)－.‎ 5‎