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1、1 3.3 动能定理的应用( 建议用时： 45 分钟) 学业达标 1( 多选)(2016 驻马店高一检测) 一物体在水平方向的两个平衡力( 均为恒力 )作用下沿水平方向做匀速直线运动，若撤去一个水平力，则有( ) A物体的动能可能减少B物体的动能可能不变C物体的动能可能增加D余下的一个力一定对物体做正功【解析】设撤掉一个力后另一个力与原速度方向间的夹角为. 当 90 180时，力对物体做负功，物体动能减小，A对，D错；当 0 90时，力对物体做正功，物体动能增加，C正确；无论 多大，力都对物体做功，物体动能一定变化，B错【答案】AC 2( 多选) 对水平面上的物体施以水平恒力F，从静止开始运动
2、了位移l，撤去力F，这以后又经过了位移l而停止下来，若物体的质量为m，则 ( ) A它所受的阻力为FB 它所受的阻力为F2C力F做功为零D 力F做功为Fl【解析】对物体运动的全过程应用动能定理，FlF阻2l00，所以F阻F2，B对， A错；力F做的功WFl，D对， C错故正确答案为BD. 【答案】BD 3质量m2 kg 的物体在水平面上滑行，其动能随位移变化的规律如图3-3-7 所示，则物体与水平面间的动摩擦因数为(g取 10 m/s2)( ) 图 3-3-7A0.4 B 0.3 C0.2 D 0.1 【解析】由动能定理fs0Ek0，解得f4 N，由fmg可得， fmg42100.2 ，故 C
3、正确【答案】C 4( 多选 ) 如图 3-3-8 所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡( 粗糙 ) 底部名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 2 A处由静止开始运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，A、B之间的水平距离为x，重力加速度为g，下列说法正确的是( ) 图 3-3-8A小车克服重力所做的功是mghB合外力对小车做的功是12mv2C推力对小车做的功是12mv2mghD阻力对小车做的功是12mv2mghF
4、x【解析】重力做功WGmgh，A对；推力做功WFFx12mv2mghWf，C错；根据动能定理WFWfWG12mv2，即合外力做功12mv2，B对；由上式得阻力做功Wf12mv2WFWG12mv2mghFx，D正确【答案】ABD 5如图 3-3-9 所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍它与转轴OO相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到开始滑动前的这一过程中，转台对物块做的功为( ) 【导学号： 02690040】图 3-3-9A.12kmgRB 0 C2kmgRD 2kmgR【解析】物块在开始滑动时的最大静摩擦力
5、是圆周运动的向心力，故kmgmv2R，所以v2kRg. 则由动能定理得W12mv2012kmgR. 故选 A. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 3 【答案】A 6如图 3-3-10 所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC是水平的，其长度d0.5 m 盆边缘的高度为h0.3 m 在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止下滑已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的
6、动摩擦因数为0.10. 小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停止地点到B的距离为( ) 图 3-3-10A0.50 m B 0.25 m C0.10 m D 0 【解析】设物块在BC上运动的路程为s， 由动能定理知： mgsmgh，则sh0.300.10m 3 m，因为d0.5 m ，则sd30.56，故物块停在B点，选项 D正确【答案】D 7(2016江门高一检测) 如图 3-3-11 所示，一弹簧与物块相连，物块的质量为m，它与水平面间的动摩擦因数为.起初，用手按住物块， 物块的速度为零，弹簧的伸长量为x，然后放手，当弹簧的长度回到原长时，物块的速度为v. 试用动能定理求此过程中弹力所做的
7、功图 3-3-11【解析】设W弹为弹力对物块做的功，物块克服摩擦力做的功为Wfmgx由动能定理得：W弹mgx12mv20 故W弹mgx12mv2. 【答案】mgx12mv2 能力提升 8( 多选) 质量为m的物体，在水平面上只受摩擦力作用并以初速度v0做匀减速直线运动，经距离d以后，速度减为v02，则 ( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 4 A此平面动摩擦因数为3v208gdB物体再前进d4便停止C摩擦力做功
8、为34mv20D若使物体前进总距离为2d，其初速度至少为32v0【解析】设动摩擦因数为，根据动能定理WEk，有Wfmgd12mv02212mv2038mv20，解得 3v208gd，选项 A正确；设物体总共能滑行l，则有： mgl012mv20得l43d，即再前进d3便停止，选项B错；摩擦力做的功等于物体动能的变化，即Wf38mv20，C错；若要使物体滑行2d，则物体初速度为v，根据动能定理有：mg(2d) 012mv2，得v32v0，选项 D正确【答案】AD 9如图 3-3-12 所示，OD是水平面，AB是斜面，初速为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零如果斜面改为AC，让
9、该物体从D点出发沿DCA滑动到A点时速度刚好也为零，则第二次物体具有的初速度( 已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零，斜面与平面为圆滑连接)( ) 图 3-3-12A大于v0B 等于v0C小于v0D 取决于斜面的倾角【解析】设ODs，OAh，斜面倾角为，物体从D点出发，沿DBA(或DCA)滑动到顶点A，过B点( 或C点) 时物体与斜面碰撞没有机械能损失，由动能定理得mgsin hsin mgcos hsin mg(shcot ) 012mv20即 mgsmgh12mv20得v02gsh. 由上式可知，物体的初速度跟斜面倾角无关，选B. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -
10、 - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 5 【答案】B 10(2016汕头高一检测) 如图 3-3-13 所示，质量m1 kg 的小球 ( 可看成质点 ) ，从距离一固定于水平面的半圆形槽上沿高H5 m 处自由下落，接着沿半圆形槽壁运动，半圆槽半径R0.5 m 小球第一次到达槽最低点时速率为10 m/s ，并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出， 如此反复几次， 设摩擦力大小恒定不变，小球与槽壁相碰时不损失能量，不计空气阻力，求：(g取 10 m/s2) 图 3-3-
11、13 (1) 从开始直到小球停止运动过程中，克服摩擦力做的功；(2) 小球第一次离槽上升距槽上沿的高度h. 【解析】(1) 从开始直到小球停止运动过程中，根据动能定理：mg(HR) Wf0，解得Wf55 J. (2) 小球从开始直到第一次离槽上升距槽上沿的高度为h，根据动能定理：mg(Hh) Wf0. 小球从开始直到第一次到达槽最低点，由动能定理：mg(HR) 12Wf12mv2. 联立以上两式得h4 m. 【答案】(1)55 J (2)4 m 11如图 3-3-14 甲所示，一质量为m1 kg 的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t0 时刻开始，物块在受到按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向
12、右运动，第3 s 末物块运动到B点时速度刚好为0，第 5 s 末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数0.2 ，(g取 10 m/s2) 求：【导学号： 02690041】(1)AB间的距离；(2) 水平力F在 5 s 时间内对物块所做的功甲乙名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 6 图 3-3-14【解析】(1) 在 35 s 内物块在水平恒力F作用下由B点匀加速直线运动到A点，设加速度为a，AB间的距离为s，则FmgmaaFmgm40.2 1101 m/s22 m/s2s12at24 m. (2) 设整个过程中F做的功为WF，物块回到A点时的速度为vA，由动能定理得：WF2mgs12mv2Av2A2asWF2mgsmas24 J. 【答案】(1)4 m (2)24 J 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -