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2019-2020年高中物理 4.4.1 動(dòng)能和動(dòng)能定理每課一練 教科版必修2 一、選擇題 1．一質(zhì)量為m的滑塊，以速度v在光滑水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間后，滑塊的速度變?yōu)椋?v(方向與原來相反)，在這段時(shí)間內(nèi)，水平力所做的功為(　　) A.mv2 B．－mv2 C.mv2 D．－mv2 2．一物體速度由0增大到v，再?gòu)膙增大到2v，外力做功分別為W1和W2，則W1和W2關(guān)系正確的是(　　) A．W1＝W2 B．W2＝2W1 C．W2＝3W1 D．W2＝4W1 3．一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平力F作用下，從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，如圖1所示，則力F所做的功為(　　) 圖1 A．mglcos θ B．Flsin θ C．mgl(1－cos θ) D．Flcos θ 4．某人騎自行車下坡，坡長(zhǎng)l＝500 m，坡高h(yuǎn)＝8 m，人和車總質(zhì)量為100 kg，下坡時(shí)初速度為4 m/s，人不踏腳踏板的情況下，到達(dá)坡底時(shí)車速為10 m/s，g取10 m/s2，則下坡過程中阻力所做的功為(　　) A．－4 000 J B．－3 800 J C．－5 000 J D．－4 200 J 5．一輛質(zhì)量為m，額定功率為P的小車從靜止開始以恒定的加速度 a啟動(dòng)，所受阻力為f，經(jīng)時(shí)間t，行駛距離x后達(dá)到最大速度vm，然后勻速運(yùn)動(dòng)，則從靜止開始到達(dá)到最大速度的過程中，機(jī)車牽引力所做的功為(　　) A．Pt B．(f＋ma)x C.mvm2 D.mvm2＋fx 6．物體在合外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖2所示．下列表述正確的是(　　) 圖2 A．在0～1 s內(nèi)，合外力做正功 B．在0～2 s內(nèi)，合外力總是做負(fù)功 C．在1 s～2 s內(nèi)，合外力不做功 D．在0～3 s內(nèi)，合外力總是做正功 7．如圖3所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力F的推動(dòng)下，從山坡(粗糙)底部A處由靜止起運(yùn)動(dòng)至高為h的坡頂B，獲得的速度為v，AB之間的水平距離為x，重力加速度為g.下列說法不正確的是(　　) 圖3 A．小車克服重力所做的功是mgh B．合外力對(duì)小車做的功是mv2 C．推力對(duì)小車做的功是mv2＋mgh D．阻力對(duì)小車做的功是mv2＋mgh－Fx 二、非選擇題 8．如圖4所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道是由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R.一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)．要求物塊能通過圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mg(g為重力加速度)．求物塊初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度h的取值范圍． 圖4 圖5 9．如圖5所示為某小區(qū)兒童娛樂的滑滑梯示意圖，其中AB為斜面滑槽，與水平方向夾角為37，BC為水平滑槽，與半徑為0.2 m的1/4圓弧CD相切，ED為地面．已知通常兒童在滑槽上滑動(dòng)時(shí)的動(dòng)摩擦系數(shù)是0.5，A點(diǎn)離地面的豎直高度AE為2 m，試求： (1)兒童由A處?kù)o止起滑到B處時(shí)的速度大小． (2)為了兒童在娛樂時(shí)不會(huì)從C處脫離圓弧水平飛出，水平滑槽BC長(zhǎng)至少為多少？(B處的能量損失不計(jì)) 第4節(jié)　動(dòng)能　動(dòng)能定理 第1課時(shí)　動(dòng)能和動(dòng)能定理 1．A 2．C　[由動(dòng)能定理可知 W1＝mv2－0， W2＝m(2v)2－mv2＝mv2， 故W2＝3W1，C正確．] 3．C　[應(yīng)由動(dòng)能定理求解． 由動(dòng)能定理得：WF＋WG＝0 又WG＝－mgl(1－cos θ) 所以WF＝mgl(1－cos θ)，故應(yīng)選C.] 4．B　[由動(dòng)能定理得：mgh＋Wf＝mv－mv，故Wf＝mv－mv－mgh＝－3 800 J，故B正確．] 5．D　[汽車開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，功率不是恒定的，故A錯(cuò)誤；由牛頓第二定律知，開始的勻加速階段，機(jī)車牽引力為f＋ma，但達(dá)到最大速度vm前，有一段變加速過程，牽引力逐漸變小，故B錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理可得：W牽－fx＝mvm2，所以W牽＝mvm2＋fx，D正確，C錯(cuò)誤．] 6．A　[根據(jù)物體的速度圖象可知，物體在0～1 s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，合外力做正功，A正確；1 s～2 s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，合外力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理可知在0～3 s內(nèi)合外力做功為零，B、C、D均錯(cuò)誤．] 7．C　[小車克服重力做功W＝Gh＝mgh，A選項(xiàng)正確；由動(dòng)能定理知，小車受到的合力做的功等于小車動(dòng)能的增加，W合＝ΔEk＝mv2，B選項(xiàng)正確；由動(dòng)能定理，W合＝W推＋W重＋W阻＝mv2，所以推力做的功W推＝mv2－W阻－W重＝mv2＋mgh－W阻，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；阻力對(duì)小車做的功W阻＝mv2－W推－W重＝mv2＋mgh－Fx，D選項(xiàng)正確．] 8.R≤h≤5R 解析　設(shè)物塊在圓形軌道最高點(diǎn)的速度為v，由機(jī)械能守恒定律得 mgh＝2mgR＋mv2① 物塊在最高點(diǎn)受的力為重力mg、軌道的壓力N.重力與壓力的合力提供向心力，有 mg＋N＝m② 物塊能通過最高點(diǎn)的條件是 N≥0③ 由②③式得 v≥④ 由①④式得 h≥R⑤ 按題目要求，N≤5mg，由②式得 v≤⑥ 由①⑥式得 h≤5R h的取值范圍是 R≤h≤5R 9．(1)3.46 m/s　(2)1.0 m 解析　(1)對(duì)兒童由A到B應(yīng)用動(dòng)能定理 mg(hAE－R)－μmgcos 37＝mv 解得：vB＝3.46 m/s (2)對(duì)兒童，在C處mg≥m －μmgxBC＝mv－mv 解得：xBC＝1.0 m