2019届高中物理二轮复习热点题型专练专题5.2动能定理及应用含解析
专题5.2动能定理及应用1.一个质量为m的物体静止放在光滑水平面上,在互成60°角的大小相等的两个水平恒力作用下,经过一段时间,物体获得的速度为v,在力的方向上获得的速度分别为v1、v2,如图所示,那么在这段时间内,其中一个力做的功为( )A.mv2B.mv2C.mv2D.mv2答案:B解析:物体由静止匀加速直线运动,由动能定理W=mv2,两分力等大,物体沿对角线方向运动,则两分力的功W1与W2等大,由W=W1+W2可知W1-W2=W=·mv2=mv2,则B正确。2.用起重机提升货物,货物上升过程中的v-t图象如图所示,在t=3s到t=5s内,重力对货物做的功为W1、绳索拉力对货物做的功为W2、货物所受合力做的功为W3,则( )A.W1>0B.W2<0C.W2>0D.W3>0答案:C3.物体在恒定阻力作用下,以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止。以a、Ek、s和t分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间,则以下各图象中,能正确反映这一过程的是( )答案:C解析:物体在恒定阻力作用下运动,其加速度随时间不变,随位移不变,选项A、B错误;由动能定理,-fs=Ek-Ek0,解得Ek=Ek0-fs,选项C正确D错误。4.n用水平力F拉一物体,使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,t1时刻撤去拉力F,物体做匀减速直线运动,到t2时刻停止,其速度—时间图象如图所示,且α>β,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( )A.W1>W2,F=2FfB.W1=W2,F>2FfC.P1
2FfD.P1=P2,F=2Ff答案:B5.如图,一质量为m的小石块从半径为R的四分之一圆弧轨道上与圆心等高处A静止释放,经时间t下滑到轨道最低点B时对轨道的压力为2mg,此后水平飞出恰好垂直击中倾角为θ=30°的斜面,空气阻力不计。则下列关于石块运动的说法中,正确的是( )A.从A到B平均速度为B.石块在圆弧轨道上运动时先超重后失重C.石块在圆弧轨道上运动时克服阻力做的功为D.石块从圆弧轨道飞出到击中斜面的时间为答案:D解析:石块从A到B,位移为R,平均速度为R/t,A选项错误;石块在圆弧轨道上运动时,竖直速度先从零开始增加,然后减速为零,因此石块在竖直方向上先失重,后超重,B选项错误;石块在圆弧轨道上运动,在最低点有FN-mg=mv2/R,FN=2mg,求得v=,由动能定理得mgR-Wf=mv2/2,解得Wf=mgR/2,C选项错误;石块垂直击中斜面,将末速度分解,得vy=vcot30°,vy=at,解得t=,D选项正确。6.n如图所示,若物体与接触面之间的动摩擦因数处处相同,DO是水平面,AB是斜面。初速度为10m/s的物体从D点出发沿路面DBA恰好可以达到顶点A,如果斜面改为AC,再让该物体从D点出发沿DCA恰好也能达到A点,则物体第二次运动具有的初速度( )A.可能大于12m/sB.可能等于8m/sC.一定等于10m/sD.可能等于10m/s,具体数值与斜面的倾角有关答案:C7.如图所示,一个小球(视为质点)从H=12m高处,由静止开始沿光滑弯曲轨道AB进入半径R=4m的竖直圆环内侧,且与圆环的动摩擦因数处处相等,当到达圆环顶点C时,刚好对轨道压力为零;然后沿CB圆弧滑下,进入光滑弧形轨道BD,到达高度为h的D点时速度为零,则A的值可能为( )A.10mB.9.5mC.8.5mD.8m答案:BC解析:小球到达环顶C时,刚好对轨道压力为零,在C点,由重力充当向心力,则根据牛顿第二定律得:mg=m,因R=4m,小球在C点时的动能为mv2=mgR=2mg,以B点为零势能面,小球重力势能Ep=2mgR=8mg,开始小球从H=12m高处,由静止开始通过光滑弧形轨道AB,因此在小球上升到顶点时,根据动能定理得:mg(H-2R)-Wf=mv2,所以克服摩擦力做功Wf=2mg,此时机械能等于10mg,之后小球沿轨道下滑,由于机械能有损失,所以下滑速度比上升速度小,因此对轨道压力变小,受摩擦力变小,所以下滑时,克服摩擦力做功大小小于2mg,机械能有损失,到达底端时小于10mg;此时小球机械能大于10mg-2mg=8mg,而小于10mg,所以进入光滑弧形轨道BD时,小球机械能的范围为,8mg
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