2014金版教程高考物理一轮复习课时作业14

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2014金版教程高考物理一轮复习课时作业14

课时作业(十四) 动能和动能定理 ‎1.关于对动能的理解,下列说法正确的是(  )‎ A.动能是普遍存在的机械能的一种基本形式,凡是运动的物体都具有动能 B.动能总是正值,但对于不同的参考系,同一物体的动能大小是不同的 C.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化 D.动能不变的物体,一定处于平衡状态 ‎2.两辆汽车在同一水平路面上行驶,它们的质量之比为1∶2,速度之比为2∶1.设两车与地面的动摩擦因数相等,则当两车紧急刹车后,滑行的最大距离之比为(  )‎ A.1∶2         B.1∶1‎ C.2∶1   D.4∶1‎ ‎3.如图所示,质量相等的物体A和物体B与地面间的动摩擦因数相等,在力F的作用下,一起沿水平地面向右移动x,则(  )‎ A.摩擦力对A、B做功相等 B.A、B动能的增量相同 C.F对A做的功与F对B做的功相等 D.合外力对A做的功与合外力对B做的功不相等 ‎4.一个质量为‎0.3 kg的物体沿水平面做直线运动,如图所示,图线a表示物体受水平拉力时的v-t图象,图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的v-t图象,下列说法中正确的是(  )‎ A.水平拉力的大小为0.1 N,方向与摩擦力方向相同 B.水平拉力对物体做功的数值为1.2 J C.撤去拉力后物体还能滑行‎7.5 m D.物体与水平面间的动摩擦因数为0.1‎ ‎5.(改编题)如图所示,BC是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道,下端C与水平直轨道相切.一个小物块从B点正上方R处的A点处由静止释放,从B点刚好进入圆弧形光滑轨道下滑,已知圆弧形轨道半径为R=‎0.2 m,小物块的质量为m=‎0.1 kg,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=‎10 m/s2.小物块在水平面上滑动的最大距离是(  )‎ A.‎0.1 m        B.‎‎0.2 m C.‎0.6 m   D.‎‎0.8 m ‎6.‎ 如图所示,‎ 一倾角为45°的粗糙斜面与粗糙水平轨道平滑对接,有一质量为m的物体由斜面的A点静止滑下,物体与斜面和地面间的动摩擦因数相同.已知A距离地面的高度为‎4 m,当物体滑至水平地面的C点时速度恰好为零,且BC距离为‎4 m.若将BC水平轨道抬起,与水平面间夹角为30°,其他条件不变,则物体能沿BD斜面上升的最大高度为(  )‎ A.(8-4)m   B.(8-2)m C. m   D.‎‎8 m ‎7.(2013·山西省高考适应性训练)如图所示,一小物块沿水平面向右运动,经过A点时的初速度v0=‎2.5 m/s,物块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1,滑行一段距离L=‎2 m后从O点水平飞出.已知圆弧的半径为R=‎1 m,O点恰好为圆弧的圆心,求小物块从O点水平飞出到击中圆弧所经历的时间t的值.(取g=‎10 m/s2)‎ ‎8.(2013·广东中山联考)如图所示是在竖直平面内,由斜面和圆形轨道分别与水平面相切连接而成的光滑轨道,圆形轨道的半径为R.质量为m的小物块从斜面上距水平面高为h=2.5R的A点由静止开始下滑,物块通过轨道连接处的B、C点时,无机械能损失.求:‎ ‎(1)小物块通过B点时速度vB的大小;‎ ‎(2)小物块通过圆形轨道最低点C时轨道对物块的支持力FN的大小;‎ ‎(3)小物块能否通过圆形轨道的最高点D?‎ ‎9.(2012·山东理综)如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=‎1.0 m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L=‎0.5 m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点.一可视为质点的物块,其质量m=‎0.2 kg,与B、C间的动摩擦因数μ1=0.4.工件质量M=‎0.8 kg,与地面间的动摩擦因数μ2=0.1.(取g=‎10 m/s2)‎ ‎(1)若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求P、C两点间的高度差h;‎ ‎(2)若将一水平恒力F作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动.‎ ‎①求F的大小;‎ ‎②当速度v=‎5 m/s时,使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移),物块飞离圆弧轨道落至BC段,求物块的落点与B点间的距离.‎ ‎10.如图所示,倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙,‎ 其余部分都光滑,AB段长为‎3L.有若干个相同的小方块沿斜面靠在一起,但不粘接,总长为L.将它们由静止释放,释放时下端距A为‎2L.当下端运动到A下面距A为L/2时物块运动的速度达到最大.‎ ‎(1)求物块与粗糙斜面的动摩擦因数;‎ ‎(2)求物块停止时的位置;‎ ‎(3)要使所有物块都能通过B点,由静止释放时物块下端距A点至少要多远?‎ 答案:‎ 课时作业(十四)‎ ‎1.ABC 动能是物体由于运动而具有的能量,所以运动的物体就有动能,A正确;由于Ek=mv2,而v与参考系的选取有关,所以B正确;由于速度为矢量,当方向变化,其速度大小不变时,动能并不改变,故C正确;做匀速圆周运动的物体动能不变,但并不是处于平衡状态,D错误.‎ ‎2.D 对汽车用动能定理得-μmgl=0-mv2,所以滑行的距离与v2成正比,故汽车滑行的最大距离之比l1∶l2=4∶1,故正确答案为D.‎ ‎3.B 因F斜向下作用在物体A上,A、B受的摩擦力不相同,因此,摩擦力对A、B做的功不相等,A错误;但A、B两物体一起运动,速度始终相同,故A、B动能增量一定相同,B正确;F不作用在B上,因此力F对B不做功,C错误;合外力对物体做的功应等于物体动能的增量,故D错误.‎ ‎4.AB 图线a表示的v-t图象加速度较大,说明物体所受的拉力与摩擦力方向相同,则F+Ff=maa=0.2 N,图线b表示物体只在摩擦力作用下做匀减速运动,有Ff=mab=0.1 N,解得F=Ff=0.1 N,A正确;有水平拉力时,物体位移为x=×‎3 m=‎12 m,故拉力做功的数值为W=Fx=1.2 J,B正确;撤去拉力后物体能滑行‎13.5 m,C错误;动摩擦因数μ==,D项错误.‎ ‎5.D 本题考查了多过程中动能定理的应用.设小物块在水平面上滑动的最大距离为x,由动能定理得:mg2R-μmgx=0,x==‎0.8 m,选项D正确.‎ ‎6.A 由A点到C点,利用动能定理可得mgh-WFf=0,解得μ=0.5,设沿BD斜面上升的最大高度为h′,则由动能定理可得mg(h-h′)-μmgcos 45°×h-μmgcos 30°×2h′=0,解得h′=(8-4)m.‎ ‎7.解析: 小物块向右滑行时,由动能定理可得:‎ ‎-μmgL=mv2-mv v= m/s 小物块从O点飞出后做平抛运动,击中圆弧时,飞行时间为t,则:h=gt2‎ x=vt 由几何关系可得:R2=x2+h2‎ 联立解得t=0.4 s.‎ 答案: 0.4 s ‎8.解析: (1)小物块从A点运动到B点的过程中,由机械能守恒得 mgh=mv 解得:vB=.‎ ‎(2)小物块从B至C做匀速直线运动 则vC=vB= 小物块通过圆形轨道最低点C时,由牛顿第二定律有:‎ FN-mg=m 得FN=6mg.‎ ‎(3)若小物块能从C点运动到D点,由动能定理得:‎ ‎-mg·2R=mv-mv 解得:vD= 设小物块通过圆形轨道的最高点的最小速度为vD1,由牛顿第二定律得:‎ mg=m vD1==vD 可知小物块恰能通过圆形轨道的最高点.‎ 答案: (1) (2)6mg (3)见解析 ‎9.解析: (1)物块从P点下滑经B点至C点的整个过程,根据动能定理得mgh-μ1mgL=0 ①‎ 代入数据得h=‎0.2 m. ②‎ ‎(2)①设物块的加速度大小为a,P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为θ,由几何关系可得cos θ= ③‎ 根据牛顿第二定律,对物块有mgtan θ=ma ④‎ 对工件和物块整体有F-μ2(M+m)g=(M+m)a ⑤‎ 联立②③④⑤式,代入数据得F=8.5 N. ⑥‎ ‎②设物块平抛运动的时间为t,水平位移为x1,物块落点与B点间的距离为x2,由运动学公式可得 h=gt2 ⑦‎ x1=vt ⑧‎ x2=x1-Rsin θ ⑨‎ 联立②③⑦⑧⑨式,代入数据得x2=‎0.4 m. ⑩‎ 答案: (1)‎0.2 m (2)①8.5 N ②‎‎0.4 m ‎10.解析: (1)当整体所受合外力为零时,整块速度最大,设整体质量为m,则 mgsin θ=μmgcos θ,‎ 得μ=2tan θ.‎ ‎(2)设物块停止时下端距A点的距离为x,根据动能定理 mg(‎2L+x)sin θ-μmgcos θL-μmgcos θ(x-L)=0,‎ 解得x=‎3L,即物块的下端停在B端.‎ ‎(3)设静止时物块的下端距A的距离为x′,物块的上端运动到A点时速度为v,根据动能定理 mg(L+x′)sin θ-μmgcos θL=mv2,‎ 物块全部滑上AB部分后,小方块间无弹力作用,取最上面一小块为研究对象,设其质量m0,运动到B点时速度正好减到0,根据动能定理 m‎0g3Lsin θ-μm‎0g3Lcos θ=0-m0v2,得x′=‎3L.‎ 答案: (1)2tan θ (2)物块的下端停在B端 (3)‎‎3L
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