第2讲专题训练 动能定理的应用

第2讲动能定理的应用

1.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

动能分别为E k1和E k2,下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2,则( )

A.E k1>E k2,W1

B.E k1>E k2,W1=W2

C.E k1=E k2,W1>W2

D.E k1W2

2.(2019∙台州中学统练)用长为l、不可伸长的细线把质量为m的小

球悬挂于O点,将小球拉至悬线偏离竖直方向α角后放手,运动t时

间后停在最低点。则在时间t内( )

A.小球重力做功为mgl(1-cos α)

B.空气阻力做功为-mglcos α

C.小球所受合力做功为mglsin α

D.绳拉力做功的功率为

3.(多选)在距水平地面10 m高处,以10 m/s的速度水平抛出一个质量为1 kg的物体,已知物体落地时的速度为16 m/s,取g=10 m/s,则下列说法正确的是( )

A.抛出时人对物体做功为150 J

B.自抛出到落地,重力对物体做功为100 J

C.飞行过程中物体克服阻力做功22 J

D.物体自抛出到落地时间为 s

4.质量m=2 kg的物体以50 J的初动能在粗糙的水平面上滑行,其动能变化与位移关系如图所示,则物体在水平面上的滑行时间t为( )

A.5 s

B.4 s

C.2 s

D.2 s

5.(2019·丽水质检)如图为倾角可调的可移动式皮带输送机,适用于散状物料或成件物品的装卸工作。在顺时针(从左侧看)匀速转动的输送带上端无初速度放一货物,货物从上端运动到下端的过程中,其动能E k(选择地面所在的水平面为参考平面)与位移x的关系图象可能正确的是( )

6.(2019·杭州模拟)如图所示,一个弹簧左端固定于墙上,右端连接物块,物块质量为m,它与水平桌面间的动摩擦因数为μ。起初用手按住物块,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v0,已知重力加速度为g,则此过程中弹力所做的功为( )

A.m+μmgx

B.m-μmgx

C.m

D.μmgx-m

7.(2019∙桐乡一中阶段考试)一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v,若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v,对于上述两个过程,用W F1、W F2分别表示拉力F1、F2所做的

功,W f1、W f2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( )

A.W F2>4W F1,W f2>2W f1

B.W F2>4W F1,W f2=2W f1

C.W F2<4W F1,W f2=2W f1

D.W F2<4W F1,W f2<2W f1

8.(多选)如图所示,质量为m的物块与转台之间的最大静摩擦力为物块重力的k倍,物块与转轴OO'相距R,物块随转台由静止开始转动,

当物块速度由0增加到v时,物块即将在转台上滑动,此时转台恰好

开始匀速转动,已知重力加速度为g,则在物块由静止到滑动前的这

一过程中,转台的摩擦力对物块做的功为( )

A.0

B.kmgR

C.mv2

D.2πkmgR

9.如图,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R处由静止开始

下落,恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时,对轨道的压

力为4mg,g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点

的过程中克服摩擦力所做的功。则( )

A.W=mgR,质点恰好可以到达Q点

B.W>mgR,质点不能到达Q点

C.W=mgR,质点到达Q点后,继续上升一段距离

D.W

10.如图,半圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直。一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度大小为g)( )

A. B. C. D.

11.如图所示,一小球从A点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径R=0.1 m 的光滑竖直圆形轨道,圆形轨道间不相互重叠,即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动,C点右侧有一沟壕,C、D两点的竖直高度h=0.8 m,水平距离x=1.2 m,水平轨道AB长为L1=1 m,BC长为L2=3 m,小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g取10 m/s2。

(1)若小球恰能通过圆形轨道的最高点,求小球在A点的初速度;

(2)若小球既能通过圆形轨道的最高点,又不掉进沟壕,小球在A点的初速度的范围是多少?

12.如图所示,竖直固定放置的斜面DE与一光滑的圆弧轨道ABC相连,C为切点,圆弧轨道的半径为R,斜面的倾角为θ。现有一质量为m的滑块从D点无初速度下滑,滑块可在斜面和圆弧轨道之间做往复运动,已知圆弧轨道的圆心O与A、D在同一水平面上,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,求:

(1)滑块第一次滑至左侧弧上时距A点的最小高度差h;

(2)滑块在斜面上能通过的最大路程s。

13.如图所示,竖直光滑半圆轨道DOC与水平粗糙轨道ABC相切于C 点,轨道的AB部分可绕B点转动,一质量为m的滑块在水平外力F的作用下从A点由静止做匀加速直线运动,到B点时撤去外力F,滑块恰好能通过最高点D。现将AB顺时针转过37°(不计滑块在B点的能量损失),若将滑块从A点由静止释放,则滑块恰好能到达与圆心等高的O点。已知滑块与轨道ABC间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度为g,sin 37°=0.6,BC=。

(1)求水平外力F与滑块重力mg的比值;

(2)若斜面AB光滑,其他条件不变,滑块仍从A点由静止释放,求滑块在D点对轨道的压力大小。