课时作业17 动能定理及其应用时间:45分钟1.如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度.木箱获得的动能一定( A )A.小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功解析:本题考查动能定理.由动能定理可知W拉-Wf=Ek-0,因此,Ekβ,若拉力F做的功为W1,平均功率为P1;物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2,平均功率为P2,则下列选项正确的是( B )A.W1>W2,F=2FfB.W1=W2,F>2Ff
C.P12FfD.P1=P2,F=2Ff解析:对整个过程由动能定理可得W1-W2=0,解得W1=W2.由图象可知,撤去拉力F后运动的时间大于水平力F作用的时间,所以a1>|a2|,即>,F>2Ff,选项A、D错误,B正确;由于摩擦阻力作用时间一定大于水平力F作用时间,所以P1>P2,选项C错误.9.(多选)质量为1kg的物体在水平粗糙的地面上受到一水平外力F作用运动,如图甲所示,外力F和物体克服摩擦力f做的功W与物体位移x的关系如图乙所示,重力加速度g为10m/s2.下列分析正确的是( ACD )A.物体与地面之间的动摩擦因数为0.2B.物体运动位移为13mC.前3m运动过程中物体的加速度为3m/s2D.x=9m时,物体速度为3m/s解析:由Wf=fx对应图乙中的b可知,物体与地面之间的滑动摩擦力f=2N,由f=μmg可得μ=0.2,选项A正确;由WF=Fx对应图乙a可知,前3m内,拉力F1=5N,3~9m内拉力F2=2N,物体在前3m内的加速度a1==3m/s2,选项C正确;由动能定理得WF-fx=mv2可得x=9m时,物体的速度为v=3m/s,选项D正确;设物体运动的最大位移为xm,由动能定理得WF-fxm
=0,即物体的最大位移xm==13.5m,选项B错误.10.(2019·安徽皖南八校联考)(多选)在光滑的水平面上,一滑块的质量m=2kg,在水平方向上恒定的外力F=4N(方向未知)的作用下运动,如图所示给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹,滑块过P、Q两点时速度大小均为v=5m/s.滑块在P点的速度方向与PQ连线夹角α=37°,sin37°=0.6,则( BC )A.水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角B.滑块从P点到Q点的时间为3sC.滑块从P点到Q点的过程中速度最小值为4m/sD.P、Q两点间距离为15m解析:设水平恒力F的方向与PQ连线的夹角为β,滑块过P、Q两点时速度大小相等,根据动能定理有Fxcosβ=ΔEk,得β=90°,即水平方向上恒定的外力与PQ连线垂直且指向轨迹的凹侧,故A错误;把滑块在P点的速度沿PQ和垂直PQ两个方向分解,垂直PQ方向上滑块先做匀减速运动后做匀加速运动,有a==2m/s2,当垂直PQ方向上的速度为零时,所用时间t==1.5s,根据对称性,滑块从P点到Q点的时间为t′=2t=3s,故B正确;当垂直PQ方向上的速度为零时,只有沿PQ方向的速度v′=vcos37°=4m/s,此时速度方向与F垂直,速度最小,故C正确;垂直力F方向上滑块做匀速运动,有xPQ=v′t′=12m,故D错误.11.(2019·福建泉州检测)(多选)如图甲所示,长为l、倾角为α的斜面固定在水平地面上,一质量为m的物块从斜面顶端由静止释放并沿斜面向下滑动.已知物块与斜面间的动摩擦因数μ与下滑距离x
的变化图象如图乙所示,则( BC )A.μ0>tanαB.物块下滑的加速度逐渐增大C.物块下滑到斜面底端的过程克服摩擦力做功为μ0mglcosαD.物块下滑到底端时的速度大小为解析:物块在斜面顶端静止释放能够下滑,应满足mgsinα>μ0mgcosα,即μ0