(江苏专用版)高考物理总复习第五章第2讲动能定理及其应用练习(含解析)

（江苏专用版）高考物理总复习第五章第2讲动能定理及其应用练习（含

解析）

第2讲动能定理及其应用

一、单项选择题

1.(2018南京、盐城二模)在体育课上,某同学练习投篮,他站在罚球线处用力将篮球从手中投出,如图所示,篮球约以1 m/s的速度撞击篮筐。已知篮球质量约为0.6 kg,篮筐离地高度约为3 m,则该同学投篮时对篮球做的功约为( )

A.1 J

B.10 J

C.30 J

D.50 J

答案 B 对整个过程运用动能定理得,W-mgh=mv2-0,代入数据解得W=mgh+mv2=0.6×10×1.5

J+×0.6×1 J≈10 J。

2.(2018泰州模拟)如图所示是一种清洗车辆用的手持喷水枪。设枪口截面积为0.6 cm2,喷出的水的速度为20 m/s(水的密度为1×103 kg/m3)。当它工作时,喷水枪的功率最接近( )

A.250 W

B.300 W

C.350 W

D.400 W

答案 A 每秒钟喷出水的动能为E k=mv2=ρSvt·v2,代入数据得E k=240 J,则P===240 W,故选项A正确。

3.(2018无锡模拟)如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板时,光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶,经过时间t前进的距离为x,且速度达到最大值v m。设这一过程中电动机的功率恒为P,小车所受阻力恒为F,那么这段时间内( )

A.小车做匀加速运动

B.小车受到的牵引力逐渐增大

C.小车受到的合外力所做的功为Pt

D.小车受到的牵引力做的功为Fx+m

答案 D 小车在运动方向上受向前的牵引力F1和向后的阻力F,因为v增大,P不变,由P=F1v,F1-F=ma,得出F1逐渐减小,a也逐渐减小,当v=v m时,a=0,故A、B项均错误;合外力做的功W外=Pt-Fx,由动能定理得W牵-Fx=m,故C项错误,D项正确。

4.(2018江苏六市调研)如图所示,水平平台上放置一长为L、质量为m的均匀木板,板右端距离平台边缘为s,板与台面间动摩擦因数为μ,重力加速度为g。现对板施加水平推力,要使板脱离平台,推力做功的最小值为( )

A.μmg(L+s)

B.μmg

C.μmg(L-s)

D.μmg

答案 B 要使板脱离平台,即让板的重心脱离平台,则板运动的距离为+s,需要克服摩擦力做功为

W f=μmg,即推力做功的最小值为μmg,故B项正确,A、C、D项错误。

二、多项选择题

5.(2018沛县中学检测)如图所示,质量为M的电梯底板上放置一质量为m的物体,钢索拉着电梯由静止开始向上做匀加速运动,当上升高度为H时,速度达到v,不计空气阻力,则( )

A.物体所受合力做的功等于mv2+mgH

B.底板对物体的支持力做的功等于mgH+mv2

C.钢索的拉力做的功等于Mv2+MgH

D.钢索的拉力、电梯的重力及物体对底板的压力对电梯做的总功等于Mv2

答案BD 对物体应用动能定理得:合力对物体做的功W=mv2,A项错误;电梯由静止开始向上做匀加速运动,设加速度的大小为a,由速度和位移的关系式可得,v2=2aH,所以a=,对电梯由牛顿第二定律可

得,F N-mg=ma,所以F N=mg+ma=mg+m,底板对物体的支持力做的功为W=F N H=(mg+ma)H=mgH+mv2,B项正确;对于整体由牛顿第二定律可得,F-(M+m)g=(M+m)a,所以钢索的拉力为F=(M+m)g+(M+m)a,钢索的拉力做的

功等于FH=(M+m)gH+(M+m)v2,C项错误;根据动能定理可得,合力对电梯做的功等于电梯动能的变化即为Mv2,则钢索的拉力、电梯的重力及物体对底板的压力对电梯做的总功等于Mv2,D项正确。

6.(2018无锡检测)对离地一定高度的物体施加一个竖直向上的拉力,物体在竖直方向上运动,其速率-时间关系大致图线如图所示,以地面为零势能面,忽略空气阻力,物体的机械能随运动距离的变化关系图线可能是选项图中的( )

答案CD 以物体为研究对象,若物体向上运动,根据牛顿第二定律有F-mg=ma,从速率-时间图像看,物体在做加速度变小的加速运动,所以F=mg+ma逐渐变小,而物体机械能的增量就是F做的功,即

E=Fx=(mg+ma)x,E-x图像中的斜率为F,所以D项正确;若物体向下运动,根据牛顿运动定律有F=mg-ma,F 变大,F做负功,机械能减小,所以C项正确。

7.(2018泰州模拟)如图甲所示,质量相等的a、b两物体,分别从斜面上的同一位置A由静止下滑,经B点在水平面上滑行一段距离后停下。不计经过B点时的能量损失,用传感器采集到它们的速度-时间图像如图乙所示,下列说法正确的是( )

A.a在斜面上滑行的加速度比b的大

B.a在水平面上滑行的距离比b的短

C.a与斜面间的动摩擦因数比b的小

D.a克服摩擦力做的功比b的大

答案AC 由题图乙图像斜率可知,a做加速运动时的加速度比b做加速运动时的加速度大,故A项正确;物体在水平面上的运动是匀减速运动,a从t1时刻开始,b从t2时刻开始,由图线与坐标轴围成的面积表示位移可知,a在水平面上做匀减速运动的位移(滑行的距离)比b在水平面上做匀减速运动的位移大,故B 项错误;物体在斜面上运动的加速度a=g sin θ-μg cos θ,因为a的加速度大于b的加速度,所以a与斜面间的动摩擦因数比b的小,故C项正确;对物体整个运动过程运用动能定理得mgh-W f=0-0,所以

W f=mgh,a、b质量相等,所以在整个运动过程中克服摩擦力做的功一样多,故D项错误。

8.(2018南通模拟)如图所示,半径为R的半圆形的圆弧槽固定在水平面上,质量为m的小球(可视为质点)从圆弧槽的端点A由静止开始滑下,滑到最低点B时对轨道的正压力为2mg,重力加速度为g,则( )

A.小球在最低点B时速度为