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1、功和动能定理专题一不定项选择题1.以下说法中不正确的选项是： A做功与热传递都能改变物体的内能B自然界中存在上百万度的高温，低温的极限是0KC热力学温度与摄氏温度单位，就每一度的大小而言，两者是相同的D布朗运动是分子永不停息的无规那么热运动2以下说法中正确的选项是( )A机械功可以通过摩擦全部转化为热，热也有可能全部转化为机械功；B用气筒打气时看到气体体积可以任意扩大和缩小，所以气体自由膨胀的过程是可逆过程；C空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性；D自然界一切自发的能量转化过程具有单向特性，虽然总能量守恒，但能量品质在退化。3一个质量为的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角的斜面，其加
2、速度为，这物体在斜面上上升的最大高度为，那么此过程中正确的选项是 ( )A动能增加B重力做负功C机械能损失了D物体克服摩擦力做功 4如下图，物体A和B的质量均为m，且分别与轻绳连接跨过定滑轮，现用力拉物体B使它沿水平面向右做匀速运动，物体B从C点运动到D点拉力做功为W1，从D点运动到E点拉力做功为W2，且CD的距离与DE的距离相等，在此过程中，绳子对A的拉力大小为FT，那么 AW1W2，FTmgBW1W2，FTmgCW1W2，FTmgDW1W2，FTmg5一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端，小物块的初动能为E，它返回到斜面底端的速度为V，克服摩擦力所做功为E/2，假设小物块
3、以2E的初动能冲上斜面，那么有 A返回到斜面底端时的动能为3E2； B返回斜面底端时的动能为E；C返回斜面底端时的速度大小为 V； D小物块两次往返克服摩擦力做功相同。6如下图，在匀强电场中有一半径为R的圆O，场强方向与圆O所在平面平行，场强大小为E。电荷量为q的带正电微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O是圆心，AB是圆的直径，AC是与AB成角的弦，那么 AOBCA匀强电场的方向沿AC方向；B匀强电场的方向沿OC方向；C从A到C电场力做功为2qERcos；D从A到C电场力做功为2
4、qER cos2。7如下图，一个小物体在足够长的斜面上以一定初速度释放，斜面各处粗糙程度相同，初速度方向沿斜面向上，那么物体在斜面上运动的过程中 A动能先减小后增大B机械能一直减小C如果某段时间内摩擦力做功与物体动能的改变量相同，那么此后物体动能将不断增大D如果某段时间内摩擦力做功W，再经过相同的时间，两段时间内摩擦力做功可能相等8如下图，光滑轨道MO和ON底端对接且ON2MO，M、N两点高度相同。小球自M点由静止释放后在两斜面上滚动，忽略小球经过O点时的机械能损失，以v、s、a、Ek分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。以下图像中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是 Fm
5、30M二填空、实验题1如下图，质量为m5kg的物体，置于一倾角为30的粗糙斜面上，用一平行于斜面的大小为40N的力F拉物体，使物体沿斜面M向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a2m/s2，斜面始终保持静止状态。那么水平地面对斜面的静摩擦力大小为_N，2s末该系统克服摩擦力做功的瞬时功率为_W。2如下图，小木块的质量为m，木板质量为M2m，长度为L，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，小木块与木板间，以及木板与水平桌面间的动摩擦因数均为m，开始时木块静止在木板左端。现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少为_，拉力至少做功为_。三计算题1如下图，B是质量为2m、半径为R的光滑半球形碗
6、，放在光滑的水平桌面上。A是质量为m的细长直杆，光滑套管D被固定在竖直方向，A可以自由上下运动，物块C的质量为m，紧靠半球形碗放置。初始时，A杆被握住，使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触如图。然后从静止开始释放A，A、B、C便开始运动，求： 1长直杆的下端第一次运动到碗内的最低点时，B、C水平方向的速度各为多大？ 2运动过程中，长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗内底部的高度。3从静止释放A到长直杆的下端，又上升到距碗底有最大高度的过程中，C物体对B物体做的功。2如下图，P、Q为水平面内平行放置的金属长直导轨，间距为L1，处在磁感应强度大小为B1、方向竖直向下的匀强磁场中。一根质量为M、
7、电阻为r的导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，导体杆ef与P、Q导轨之间的动摩擦因素为。在外力作用下导体杆ef向左做匀速直线运动。质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于竖直平面内，两顶点a、b通过细导线与导轨相连，金属框处在磁感应强度大小为B2、方向垂直框面向里的匀强磁场中，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力。求：1通过ab边的电流Iab；2导体杆ef做匀速直线运动的速度v；3外力做功的功率P外；4t时间内，导体杆ef向左移动时克服摩擦力所做的功。3、如下图，半径光滑圆弧轨道固定在光滑水平面上，轨道上方A点有一质为m=的小物块。小物块由静止开始
8、下落后打在圆轨道上B点但未反弹，在瞬间碰撞过程中，小物块沿半径方向的分速度立刻减为零，而沿切线方向的分速度不变。此后，小物块将沿圆弧轨道滑下。A、B两点到圆心O的距离均为R，与水平方向夹角均为=30，C点为圆弧轨道末端，紧靠C点有一质量M=的长木板Q，木板上外表与圆弧轨道末端切线相平，小物块与木板间的动摩擦因数=0.30，取g=10m/s2。求：1小物块刚到达B点时的速度vB；2小物块沿圆弧轨道到达C点时对轨道的压力FC的大小；3木板长度L至少为多大时小物块才不会滑出长木板4如下图，质量m=1kg的小物体从倾角=37的光滑斜面上A点静止开始下滑，经过B点后进入粗糙水平面经过B点时速度大小不变而
9、方向变为水平。AB=3m。试求：1小物体从A点开始运动到停止的时间t=2.2s，那么小物体与地面间的动摩擦因数多大？2假设在小物体上始终施加一个水平向左的恒力F，发现当F=F0时，小物体恰能从A点静止出发，沿ABC到达水平面上的C点停止，BC=。求F0的大小。CBA3某同学根据2问的结果，得到如下判断：“当FF0时，小物体一定能从A点静止出发，沿ABC到达C点。这一观点是否有疏漏，假设有，请对F的范围予以补充。sin37=0.6，cos37=0.85如下图，一根“形状的轻支架上固定两个小球A、B，支架可以绕转轴O在竖直平面内无摩擦自由转动，mA=2kg，mB=1kg，AC=BC=OC=1m。1
10、在A球上施加一个力F，使装置静止，B与转轴O在同一水平线上。那么F最小为多少？2撤去F，当A球摆动到最低点时，B速度多大？ABOC6绝缘细绳的一端固定在天花板上，另一端连接着一个带负电的电量为q、质量为m的小球，当空间建立水平方向的匀强电场后，绳稳定处于与竖直方向成=600角的位置，如右图所示。1求匀强电场的场强E；2假设细绳长为L，让小球从=300的A点释放，王明同学求解小球运动至某点的速度的过程如下：据动能定理 -mgL1cos300+qELsin300= 得：你认为王明同学求的是最低点O还是=600的平衡位置处的速度，正确吗？请详细说明理由或求解过程。CAB甲ODh乙7一个半径R为的光滑
11、半圆细环竖直放置并固定在水平桌面上，O为圆心，A为半圆环左边最低点，C为半圆环最高点。环上套有一个质量为1kg的小球甲，甲可以沿着细环轨道在竖直平面内做圆周运动。在水平桌面上方固定了B、D两个定滑轮，定滑轮的大小不计，与半圆环在同一竖直平面内，它们距离桌面的高度均为h=，滑轮B恰好在O点的正上方。现通过两个定滑轮用一根不可以伸长的细线将小球甲与一个质量为2kg的物体乙连在一起。一开始，用手托住物体乙，使小球甲处于A点，细线伸直，当乙由静止释放后。(1)甲运动到C点时的速度大小是多少？(2)甲、乙速度相等时，它们的速度大小是多少？8如下图，有一柔软链条全长为L1.0 m，质量分布均匀，总质量为M
12、2.0 kg，链条均匀带电，总电荷量为Q1.0106 C，将链条放在离地足够高的水平桌面上，链条与桌边垂直，且一端刚好在桌边，桌边有光滑弧形挡板，使链条离开桌边后只能竖直向下运动。在水平桌面的上方存在竖直向下的匀强电场，电场强度的大小E2.0107 V/m。假设桌面与链条间的动摩擦因数为m0.5重力加速度取10 m/s2，试求：1链条受到的最大滑动摩擦力；2当桌面下的链条多长时，桌面下的链条所受到的重力恰好等于链条受到的滑动摩擦力；3从桌面上滑下全部链条所需的最小初动能。答案一不定项选择题二填空、实验题1、 15；202、5mmg，mmgL三计算题11此时vBvC，由机械能守恒得：mgR3mv
13、B2，即vBvC，2此时直杆竖直方向速度为零，由机械能守恒得：mgh2mvB2，hR，3WmvC2mgR，2、1线框处于静止，mgFabFdcB2IabL2B2IcdL24B2IabL2/3 3分Iab1分2eB1L1vI总R总Iabr 3分v1分3PFvFAmMgv 3分4WfmMgsmMgvt3分3解：1由题意可知，ABO为等边三角形，那么AB间距离为R2分小物块从A到B做自由落体运动，根据运动学公式有 2分代入数据解得 ，方向竖直向下 1分2设小物块沿轨道切线方向的分速度为vB切，因OB连线与竖直方向的夹角为60，故vB切=vBsin60 2分从B到C，只有重力做功，据机械能守恒定律有
14、2分在C点，根据牛顿第二定律有 2分代入数据解得 1分据牛顿第三定律可知小物块可到达C点时对轨道的压力FC=35N 1分3小物块滑到长木板上后，组成的系统在相互作用过程中总动量守恒，减少的机械能转化为内能，当小物块相对木板静止于木板最右端时，对应着物块不滑出的木板最小长度。根据动量守恒定律和能量守恒定律有 2分 2分联立、式得 代入数据解得 L=2.5m 2分41物体在斜面上的加速度a1=gsin=6m/s21分物体在斜面上运动中，得t1=1s，vB=a1t1=6m/s1分物体在水平面上的加速度a2=g1分，t2 t1vB=a2t2，得1分2对A到C列动能定理式，其中h为斜面高度，L为斜面水平
15、宽度mgh+F0BC+Lmg BC =03分F0=2N1分本小题也可以分段列式，或用牛顿定律求解，请各自己决定评分标准3有疏漏，F太大物体会离开斜面，而不能沿ABC运动。2分临界状态为物体沿斜面运动但与斜面没有弹力，此时F=mg/tan2分FF051F的力臂为OA时，F最小1分FOA=mAgOC+mBgOB2分ABOC1分2A球到达最低点时，对AB两球列动能定理式或者机械能守恒mAghA+mBghB=mAvA2/2+ mBvB2/24分其中AB具有相同的角速度，vA=vB2分得vB=2分6解：1小球在=600角处处于平衡，那么Eq=mgtan 1分得 2分 方向水平向左 1分2王明同学的求解不正确 1分因为小球在=600处处于平衡，因此小球从=300的A点释放，它不会往A点的左边运动，而是以=600处为中心、以A点为端点来回摆动，即小球不会运动至最低点O 2分 王明同学的求解实际上也不是小球运动到=600的平衡位置处的速度。 1分平衡位置处的速度的正确求解应该是：据动能定理有 2分联解得 2分7 (1)甲运动到C点时,乙的速度为零 6分(2)当连接甲球的细线与圆环相切时，甲、乙速度相等，此时甲球到达A点，离开桌面的距离为d 6分8、1fmaxmMgQE20 N，2gmMgQE，解得x0.5 m，3链条下滑0.5 m后就会自动下滑，所以Wf0Ek0，Ek0Wf5 J，