鲁科版高中物理必修第二册精品课件 第1章 功和机械能 分层作业3 动能和动能定理

4.如图所示,左端固定的轻质弹簧被物块压缩,物块被释放后,由静止开始从
A点沿粗糙水平面向右运动。离开弹簧后,经过B点的动能为Ek,该过程中,
弹簧对物块做的功为W,则物块克服摩擦力做的功Wf为( D )
A.Ek
B.Ek+W
C.W
D.W-Ek
解析 对物块应用动能定理,有W-Wf=Ek,得Wf=W-Ek,选项D正确。
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1
2 1
W= mv - 0 2 =0。
2
2
6.如图所示,斜面长为s,倾角为θ,一物体质量为m,从斜面底端的A点开始以
初速度v0沿斜面向上滑行,斜面与物体间的动摩擦因数为μ,物体滑到斜面
顶端B点时飞出斜面,最后落在与A点处于同一水平面上的C处,则物体落地
时的速度大小为多少?
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解析 对物体运动的全过程,由动能定理可得
-μmgscos
1
θ=2 2
1
− 2 0 2
所以 vC= 0 2 -2cos。
答案
0 2 -2cos
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7.如图所示,质量为m=10 kg的滑块,从光滑弧形面的某一高处A点以初速度
面上从静止开始运动相同的距离s。如图所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面
上,则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的
说法正确的是( BC )
A.力F对甲物体做功多
B.力F对甲、乙两个物体做的功一样多
C.甲物体获得的动能比乙的大
D.甲、乙两个物体获得的动能相同
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v0=1 m/s往下滑行,到达弧形面的底端P处时速度为vP=4 m/s,又沿水平面滑
行LPQ=1 m到达Q点而静止。g取10 m/s2。求:
(1)起始位置A点距离水平面的高度;
(2)滑块与水平面间的动摩擦因数。
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解析 (1)对滑块从A到P过程,根据动能定理
1
C. mv2-mgh
2
1
D. mv2+mgh
2
解析 在地面附近雨滴做匀速运动,根据动能定理得mgh-Wf=0,故雨滴克服
空气阻力做功为mgh。故选B。
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3.一辆在水平路面上行驶的汽车,关闭发动机后继续运动了一段距离停下
来。在这一过程中,下列说法正确的是( C )
A.阻力对汽车做正功,汽车动能增加
B.阻力对汽车做负功,汽车动能增加
C.阻力对汽车做负功,汽车动能减少
D.பைடு நூலகம்力对汽车做正功,汽车动能减少
解析 关闭发动机后,汽车受重力、支持力和阻力,重力、支持力不做功,阻
力的方向与汽车运动的方向相反,因而做负功,根据动能定理可知,汽车的
动能减少,选项C正确。
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100
解析 根据动能定理Ek=Ek0-μmgx,由图像可知μmg=
N=5 N,解得
20
μ=0.25,选项A、B正确;物体滑行过程中的动能的变化量为-100 J,选项C错
误;加速度为a=μg=2.5 m/s2,选项D正确。选不正确的,故选C。
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9.(多选)甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F分别拉它们在水平
1
mgh= 2
2
1
− 0 2
2
代入数据解得h=0.75 m。
(2)滑块沿水平面滑行过程,根据动能定理
1
-μmgLPQ=0- 2
2
代入数据解得μ=0.8。
答案 (1)0.75 m
(2)0.8
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B组
关键能力提升练
8.质量为2 kg的物体以某一初速度在水平面上滑行,由于摩擦力的作用,其
动能随位移变化的关系图线如图所示,重力加速度g取10 m/s2,以下说法不
正确的是( C )
A.物体与水平面间的动摩擦因数为0.25
B.物体与水平面间的摩擦力大小为5 N
C.物体滑行过程中动能的变化量为100 J
D.物体滑行的加速度大小为2.5 m/s2
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但速度方向不一定不变,故只有B、C正确。
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2.(2023新课标卷)无风时,雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的
速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程
中,克服空气阻力做的功为(重力加速度大小为g)( B )
A.0
B.mgh
受摩擦力的大小为f2。则有s1+s2=s,f1=μ1mg,f2=μ2mg
设冰壶的初速度为v0,由动能定理得
1
-f1s1-f2s2=0-2 0 2
21 -0 2
联立以上各式并代入数据解得 s2=
答案 10 m
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2(1 -2 )
=10 m。
功,所以重力做的功与摩擦力做的功的代数和为零,但重力和摩擦力的合力
不为零,C正确,B、D错误。
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11.某人把质量为0.1 kg的一块小石头,从距地面为5 m的高处以60°角斜向
上抛出,抛出时的初速度大小为10 m/s,则当石头着地时,其速度大小约为
解析 由功的公式W=Fs可知,力F对甲、乙两个物体做的功一样多,A错误,B
正确;根据动能定理,对甲有Fs=Ek1,对乙有Fs-fs=Ek2,可知Ek1>Ek2,即甲物体
获得的动能比乙的大,C正确,D错误。
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10.(多选)有一质量为m的木块,从斜面上的a点滑向b点,如图所示。如果由
m/s的速度沿虚线滑出。为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点,运动员
用毛刷擦冰面的长度应为多少?(g取10 m/s2)
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解析 设投掷线到圆心O的距离为s,冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距
离为s1,所受摩擦力的大小为f1,在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为s2,所
于摩擦使木块的运动速率保持不变,则以下叙述正确的是( AC )
A.木块所受的合外力为零
B.因木块所受的力都不对其做功,所以合外力做的功为零
C.重力和摩擦力的合力做的功为零
D.重力和摩擦力的合力为零
解析 木块做匀速直线运动,处于平衡状态,故合力为零,A正确;速率不变,动
能不变,由动能定理知,合外力做的功为零,而支持力始终不做功,重力做正
比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一
定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O,为使冰壶滑行得更远,运
动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减
小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因
数减小至μ2=0.004。在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2
A组
必备知识基础练
1.(多选)质量一定的物体( BC )
A.速度发生变化时其动能一定变化
B.速度发生变化时其动能不一定变化
C.速度不变时其动能一定不变
D.动能不变时其速度一定不变
解析 速度是矢量,速度变化时可能只有方向变化,而大小不变,动能是标量,
所以速度只有方向变化时,动能不变;动能不变时,只能说明速度大小不变,
10 2 m/s。(g取10 m/s2,不计空气阻力)
解析 由动能定理知,重力对物体所做的功等于物体动能的变化,则
1
mgh= 2 2
2
1
− 1 2 ,v2=
2
1 2 + 2ℎ=10 2 m/s。
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12.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意图如图所示。
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5.(2023福建福州高一期末)质量m=2 kg的滑块,以4 m/s的速度在光滑水平
面上向左滑行,从某一时刻起给滑块一向右的水平力,经过一段时间,滑块
的速度方向变为向右、大小为4 m/s,则在这段时间内水平力做功
为
0
。
解析 由动能定理可知在这段时间内水平力做功为