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1、吉林省长春市第五中学高二物理第五章 第2单元 动能定理配套练习 鲁科版选修3-31在地面上某处将一金属小球竖直向上抛出，上升一定高度后再落回原处，若不考虑空气阻力，则下列图像能正确反映小球的速度、加速度、位移和动能随时间变化关系的是(取向上为正方向)()图12如图2所示，图线表示作用在某物体上的合外力随时间变化的关系，若物体开始时是静止的，那么()图2A从t0开始，5 s内物体的动能变化量为零B在前5 s内只有第1 s末物体的动能最大C在前5 s内只有第5 s末物体的速率最大D前3 s内合外力对物体做的功为零3一个质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点
2、很缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为，如图3所示，则拉力F所做的功为()图3AmgLcosBmgL(1cos)CFLsin DFLcos4如图4所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。设物体在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，则物体从A到C的过程中弹簧弹力做功是()Amghmv2 B.mv2mgh图4Cmgh D(mghmv2)5质量为2 kg的物体，放在动摩擦因数0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移L之间的关系如图5所示，重力加速度g取10 m/s2，则此物体()A在
3、位移L9 m时的速度是3 m/sB在位移L9 m时的速度是3 m/s图5C在OA段运动的加速度是2.5 m/s2D在OA段运动的加速度是1.5 m/s26一环状物体套在光滑水平直杆上，能沿杆自由滑动，绳子一端系在物体上，另一端绕过定滑轮，用大小恒定的力F拉着，使物体沿杆自左向右滑动，如图6所示，物体在杆上通过a、b、c三点时的动能分别为Ea、Eb、Ec，且abbc，滑轮质量和摩擦均图6不计，则下列关系中正确的是()AEbEaEcEbBEbEaEcEb DEaEbEc7如图7所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地
4、面为参考系，A、B都向前移动一段距离。在此过程中() 图7A外力F做的功等于A和B动能的增量BB对A的摩擦力所做的功，等于A的动能增量CA对B的摩擦力所做的功，等于B对A的摩擦力所做的功D外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和8如图8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8A.R(FN3mg) B.R(3mgFN)C.R(FNmg) D.R(FN2mg)9如图9所示，将小球a从地面以初速度v0 竖直上抛的同时，将另
5、一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在处相遇(不计空气阻力)。则()A两球同时落地B相遇时两球速度大小相等图9C从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量D相遇后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等10如图10所示，物块一次沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点，另一次沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端B点，ACCB。物块与两轨道间的动摩擦因数相同，不考虑物块在C点处撞图10击的因素，则在物块两次下滑过程中，下列说法正确的是()A物块受到摩擦力相同B沿轨道1下滑时的位移较小C物块滑至B点时速度大小相同D两种情况下损失的机械能相同11如图11所示，轻弹簧左端固
6、定在竖直墙上，右端点在O位置。质量为m的物块A(可视为质点)以初速度v0从距O点右方x0的P点处向左运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到O点位置后，A又被弹簧弹回。A离开弹簧后，恰好回到P点。物块A与水平面间的动摩擦因数为，求：图11(1)物块A从P点出发又回到P点的过程，克服摩擦力所做的功；(2)O点和O点间的距离x1；(3)若将另一个与A完全相同的物块B(可视为质点)与弹簧右端拴接，将A放在B右边，向左压A、B，使弹簧右端压缩到O点位置，然后从静止释放，A、B共同滑行一段距离后分离。分离后物块A向右滑行的最大距离x2是多少？12如图12所示，质量为M0.2 kg的木块放在水平台面上，
7、台面比水平地面高出h0.20 m，木块离台的右端L1.7 m。质 图12量为m0.10M的子弹以v0180 m/s的速度水平射向木块，当子弹以v90 m/s的速度水平射出时，木块的速度为v19 m/s(此过程作用时间极短，可认为木块的位移为零)。若木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为l1.6 m，求：(1)木块对子弹所做的功W1和子弹对木块所做的功W2；(2)木块与台面间的动摩擦因数。详解答案1解析：小球运动过程中加速度不变，B错；速度均匀变化，先减小后反向增大，A对；位移和动能与时间不是线性关系，C、D错。答案：A2解析：由图像可知01 s的合外力的大小是25 s的合外力的大小的
8、2倍，所以加速度大小的关系也是21，物体的运动状态可描述为01 s物体做匀加速运动到速度最大，3 s末减速到零，5 s末反向加速到最大，因此5 s内动能变化量不为零，故选项A错；第1 s末和第5 s末物体的动能和速率一样大，所以选项B、C都不对；3 s末减速到零，所以前3 s内合外力对物体做的功为零，所以正确选项为D。答案：D3解析：小球缓慢地由P移动到Q，动能不变，只有重力、水平拉力F对小球做功，绳子拉力不做功，由动能定理：mgL(1cos)WFEk0即WFmgL(1cos)，故B正确。答案：B4解析：由A到C的过程运用动能定理可得：mghW0mv2，所以Wmghmv2，故A正确。答案：A5
9、解析：由图像可知当L9 m时，W27 J，而WfmgL18 J，则W合WWf9 J，由动能定理有W合mv2，解得v3 m/s，B正确，在A点时，W15 J，WfmgL6 J，由动能定理可得vA3 m/s，则a1.5 m/s2，D正确。答案：BD6解析：对环状物体，绳的拉力对其做正功，物体的动能增加，D对；但这个力为变力，它做的功等于恒力F的功，恒力F的功等于F与它作用的绳伸长的距离的乘积，从a到b绳伸长的距离大于从b到c绳伸长的距离，根据动能定理，故C对。答案：CD7解析：A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力，对A物体运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量，即B对。A对B的
10、摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不等，C错。对B应用动能定理，WFWFfEkB，即WFEkBWFf就是外力F对B做的功，等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，D对。由前述讨论知B克服摩擦力所做的功与A的动能增量(等于B对A的摩擦力所做的功)不等，故A错。答案：BD8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FNmgm，根据动能定理，质点自A滑到B的过程中有WfmgRmv2，故摩擦力对其所做的功WfRFNmgR，故A项正确。答案：A9解析：对a，v0tgt2，对b，gt2，所以hv
11、0t，而对a又有(v0v)t，可知a刚好和b相遇时速度v0。所以它们不会同时落地，相遇时的速度大小也不相等，A、B错。根据机械能守恒定律，从开始到相遇，两球重力做功相等，C正确。相遇后的每一时刻，它们速度都不相等，所以重力的瞬时速率Pmgv不会相等，D错。答案：C10解析：物块沿轨道1滑下来时，设斜面的倾角为，轨道1长为l，A点在水平面上的投影为A，A到水平面的距离为h，由动能定理：mgh(mgcos)lmv12，即mghmgABmv12，同理可得，物块沿轨道2滑下时，有mghmgABmv22，也就是沿两轨道下滑时，摩擦力做功一样多，但摩擦力不同，所以C、D对，A错；位移是从初位置指向末位置的
12、有向线段，故位移相同，B错。答案：CD11解析：(1)物块A从P点出发又回到P点的过程根据功能关系知，克服摩擦力所做的功为Wfmv02。(2)物块A从P点出发又回到P点的全过程中，根据功能关系有2mg(x1x0)mv02，得x1x0。(3)物块A、B分离时，两者间弹力为零，且加速度相同，A的加速度是g，B的加速度也是g，说明B此时只受摩擦力，弹簧处于原长时分离，设此时它们的共同速度是v1，弹出过程弹力做功WF。只有物块A时，从O到P有：WFmg(x1x0)0物块A、B共同从O点到O点有：WF2mgx12mv12分离后对物块A有：mgx2mv12解得：x2x0。答案：(1)mv02(2)x0(3)x012解析：(1)从开始到子弹射出木块，由动能定理得W1mv2mv02243 J对木块由动能定理得，子弹对木块所做的功W2Mv128.1 J(2)设木块离开台面时的速度为v2，木块在台面上滑行阶段对木块由动能定理得：MgLMv22Mv12木块离开台面后做平抛运动，由平抛运动规律得：竖直方向：hgt2水平方向：lv2t由以上各式可解得：0.50答案：(1)243 J8.1 J(2)0.507