高考物理大一轮复习题组层级快练22第五单元机械能2动能定理
9页1、题组层级快练(二十二)动能定理一、选择题1A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动,先后撤去F1、F2后,两物体最终停下,它们的vt图像如图所示已知两物体与水平面间的滑动摩擦力大小相等则下列说法正确的是()AF1、F2大小之比为12BF1、F2对A、B做功之比为12CA、B质量之比为21D全过程中A、B克服摩擦力做功之比为21答案C解析由速度与时间图像可知,两个匀减速运动的加速度之比为12,由牛顿第二定律可知:A、B受摩擦力大小相等,所以A、B的质量关系是21,由速度与时间图像可知,A、B两物体加速与减速的位移相等,且匀加速运动位移之比12,匀减速运动的位移之比21,由动能定理可得:A物体的拉力与摩擦力的关系,F1xf13x00;B物体的拉力与摩擦力的关系,F22xf23x00,因此可得:F13f1,F2f2,f1f2,所以F12F2.全过程中摩擦力对A、B做功相等,F1、F2对A、B做功大小相等故A、B、D项错误,C项正确2(2017淮安模拟)如图所示,质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑,物体与斜面间的动摩擦因数相同,物体滑至斜面底部C点时的动能分
2、别为Ek1和Ek2,下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2,则()AEk1Ek2,W1Ek2,W1W2CEk1Ek2,W1W2DEk1Ek2;又W1mgcosmgL,可见克服摩擦力所做的功大小相等,即W1W2,故正确选项为B.3.光滑斜面上有一个小球自高为h的A处由静止开始滚下,抵达光滑水平面上的B点时速度大小为v0.光滑水平面上每隔相等的距离设置了一个与小球运动方向垂直的活动阻挡条,如图所示,小球越过n条活动阻挡条后停下来若让小球从h高处以初速度v0滚下,则小球能越过的活动阻挡条的条数是(设小球每次越过活动阻挡条时损失的动能相等)()An B2nC3n D4n答案B解析设每条阻挡条对小球做的功为W,当小球在水平面上滚动时,由动能定理得nW0mv02,对第二次有NW0mv220(mv02mgh),又因为mv02mgh,联立解得N2n,选项B正确4.(2015课标全国)如图所示,一半径为R,粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平一质量为m的质点自P点上方高度为R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道质点刚到轨道最低点N时,对轨道的压力为4mg,g为重力加速度的大小用
3、W表示质点P运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功则()AWmgR,质点恰好可以到达Q点BWmgR,质点不能到达Q点CWmgR,质点到达Q点后,继续上升一段距离DWmgR,质点到达Q点后,继续上升一段距离答案C解析质点在N时,沿半径方向的合力提供向心力,可得4mgmgm,所以动能为EkmgR,从最高点到N点的过程中,由动能定理,得mg2RWmgR,即克服摩擦力做功为WmgR,质点在运动过程中,沿半径方向的合力提供向心力,即FNmgsinm,根据左右对称,在同一高度,由于摩擦力做功导致右半圆的速度小,轨道弹力小,滑动摩擦力fFN变小,所以摩擦力做功变小,那么从N到Q,由动能定理得Q点动能为EkQmgRmgRW,由于W,所以Q点速度仍然没有减小到0,仍会继续向上运动一段距离,所以选项C对5.如图所示,一个粗糙的水平转台以角速度匀速转动,转台上有一个质量为m的物体,物体与转台间用长L的绳连接着,此时物体与转台处于相对静止,设物体与转台间的动摩擦因数为,现突然制动转台,则()A由于惯性和摩擦力,物体将以O为圆心、L为半径做变速圆周运动,直到停止B若物体在转台上运动一周,物体克服摩擦力做的功为mg
4、2LC若物体在转台上运动一周,摩擦力对物体不做功D物体在转台上运动圈后,停止运动答案ABD解析制动转台后,物体在绳子约束作用下做圆周运动,速率在减小,运动一周滑动摩擦力做功为Wfmg2L,绳子的拉力对物体不做功,由动能定理可知Nmg2L0mv2,又vL,联立得物体在转台上转动的圈数为N,A、B、D项正确6.质量为2 kg的物块放在粗糙水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示已知物块与水平面间的动摩擦因数0.2,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是()Ax1 m时速度大小为2 m/sBx3 m时物块的加速度大小为2.5 m/s2C在前4 m位移过程中拉力对物块做的功为9 JD在前4 m位移过程中物块所经历的时间为2.8 s答案D解析对物块由动能定理,得F合xEk,则F合,即图线的斜率等于合外力在02 m内,F合2 N,设x1 m时速度大小为v,由动能定理,得F合xmv20,v m/s,A项错误;由图线知24 m内加速度恒定,a m/s2 m/s2,B项错误;在前4 m位移过程中由动能定理,得Wmgx9 J,W9 J0.22104
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