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專題5.2 動能定理及應用
1.一個質量為m的物體靜止放在光滑水平面上,在互成60角的大小相等的兩個水平恒力作用下,經過一段時間,物體獲得的速度為v,在力的方向上獲得的速度分別為v1、v2,如圖所示,那么在這段時間內,其中一個力做的功為 ( )
A.mv2 B.mv2
C.mv2 D.mv2
答案:B
解析:物體由靜止勻加速直線運動,由動能定理W=mv2,兩分力等大,物體沿對角線方向運動,則兩分力的功W1與W2等大,由W=W1+W2可知W1-W2=W=mv2=mv2,則B正確。
2.
用起重機提升貨物,貨物上升過程中的v-t圖象如圖所示,在t=3s到t=5s內,重力對貨物做的功為W1、繩索拉力對貨物做的功為W2、貨物所受合力做的功為W3,則 ( )
A.W1>0 B.W2<0
C.W2>0 D.W3>0
答案:C
3.物體在恒定阻力作用下,以某初速度在水平面上沿直線滑行直到停止。以a、Ek、s和t分別表示物體運動的加速度大小、動能、位移的大小和運動的時間,則以下各圖象中,能正確反映這一過程的是 ( )
答案:C
解析:物體在恒定阻力作用下運動,其加速度隨時間不變,隨位移不變,選項A、B錯誤;由動能定理,-fs=Ek-Ek0,解得Ek=Ek0-fs,選項C正確D錯誤。
4.
用水平力F拉一物體,使物體在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運動,t1時刻撤去拉力F,物體做勻減速直線運動,到t2時刻停止,其速度—時間圖象如圖所示,且α>β,若拉力F做的功為W1,平均功率為P1;物體克服摩擦阻力Ff做的功為W2,平均功率為P2,則下列選項正確的是 ( )
A.W1>W2,F(xiàn)=2Ff B.W1=W2,F(xiàn)>2Ff
C.P1
2Ff D.P1=P2,F(xiàn)=2Ff
答案:B
5.如圖,一質量為m的小石塊從半徑為R的四分之一圓弧軌道上與圓心等高處A靜止釋放,經時間t下滑到軌道最低點B時對軌道的壓力為2mg,此后水平飛出恰好垂直擊中傾角為θ=30的斜面,空氣阻力不計。則下列關于石塊運動的說法中,正確的是 ( )
A.從A到B平均速度為
B.石塊在圓弧軌道上運動時先超重后失重
C.石塊在圓弧軌道上運動時克服阻力做的功為
D.石塊從圓弧軌道飛出到擊中斜面的時間為
答案:D
解析:石塊從A到B,位移為R,平均速度為R/t,A選項錯誤;石塊在圓弧軌道上運動時,豎直速度先從零開始增加,然后減速為零,因此石塊在豎直方向上先失重,后超重,B選項錯誤;石塊在圓弧軌道上運動,在最低點有FN-mg=mv2/R,F(xiàn)N=2mg,求得v=,由動能定理得mgR-Wf=mv2/2,解得Wf=mgR/2,C選項錯誤;石塊垂直擊中斜面,將末速度分解,得vy=vcot30,vy=at,解得t=,D選項正確。
6.
如圖所示,若物體與接觸面之間的動摩擦因數(shù)處處相同,DO是水平面,AB是斜面。初速度為10m/s的物體從D點出發(fā)沿路面DBA恰好可以達到頂點A,如果斜面改為AC,再讓該物體從D點出發(fā)沿DCA恰好也能達到A點,則物體第二次運動具有的初速度 ( )
A.可能大于12m/s
B.可能等于8m/s
C.一定等于10m/s
D.可能等于10m/s,具體數(shù)值與斜面的傾角有關
答案:C
7.如圖所示,一個小球(視為質點)從H=12m高處,由靜止開始沿光滑彎曲軌道AB進入半徑R=4m的豎直圓環(huán)內側,且與圓環(huán)的動摩擦因數(shù)處處相等,當?shù)竭_圓環(huán)頂點C時,剛好對軌道壓力為零;然后沿CB圓弧滑下,進入光滑弧形軌道BD,到達高度為h的D點時速度為零,則A的值可能為 ( )
A.10m B.9.5m
C.8.5m D.8m
答案:BC
解析:小球到達環(huán)頂C時,剛好對軌道壓力為零,在C點,由重力充當向心力,則根據(jù)牛頓第二定律得:mg=m,因R=4m,小球在C點時的動能為mv2=mgR=2mg,以B點為零勢能面,小球重力勢能Ep=2mgR=8mg,開始小球從H=12m高處,由靜止開始通過光滑弧形軌道AB,因此在小球上升到頂點時,根據(jù)動能定理得:mg(H-2R)-Wf=mv2,所以克服摩擦力做功Wf=2mg,此時機械能等于10mg,之后小球沿軌道下滑,由于機械能有損失,所以下滑速度比上升速度小,因此對軌道壓力變小,受摩擦力變小,所以下滑時,克服摩擦力做功大小小于2mg,機械能有損失,到達底端時小于10mg;此時小球機械能大于10mg-2mg=8mg,而小于10mg,所以進入光滑弧形軌道BD時,小球機械能的范圍為,8mg
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2019屆高中物理二輪復習
熱點題型專練
專題5.2
動能定理及應用含解析
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