高中物理第3章动能的变化与机械功3_3动能定理的应用学业分层测评沪科版必修2.pdf

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1、精品教案可编辑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】AC2(多选)对水平面上的物体施以水平恒力F，从静止开始运动了位移l，

2、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】BD3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)()精品教案可编辑图 3-3-7A 0.4 B0.3C0.2 D0.1【解析】由动能定理fs0Ek0，解得f4 N，由f mg可得，fmg42 100.2，故 C 正确【答案】C4

3、(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12mv2mghFx【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精品教案可编辑5如图3-

4、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.12kmgRB0C 2kmgRD2kmgR【解析】物块在开始滑动时的最大静摩擦力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.【答案】A6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d 0.5 m

5、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 3-3-10A 0.50 m B0.25 m精品教案可编辑C0.10 m D0【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】D7(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

6、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Wf mgx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()A此平面动摩擦因数为3v208gdB物体再前进d4便停止精品教案可编辑C摩擦力做功为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W

7、f mg d12mv02212mv2038mv20，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】AD9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

8、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 精品教案可编辑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.【答案】B10 (2016汕头高一检测)如图 3-3-13所示，质量m 1 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

9、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 3-3-13(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)12Wf12mv

10、2.联立以上两式得h4 m.【答案】(1)55 J(2)4 m精品教案可编辑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F mgmaaF mgm4 0.2 1 101m/s22 m/s2s12at2 4 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：WF2 mgs12mv2Av2A2asWF2 mgsmas 24 J.【答案】(1)4 m(2)24 J