2015高考物理一轮复习课后练习：15动能定理及其应用.doc

课时训练15动能定理及其应用一、选择题1.如图所示，一质量为m的质点在半径为R的固定半球形容器中由静止开始从边缘上的A点滑下，到达最低点B时容器对质点的支持力为N.重力加速度为g.在质点从A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为()A.eq\f(1,2)R(N－3mg)B.eq\f(1,2)R(3mg－N)C.eq\f(1,2)R(N－mg)D.eq\f(1,2)R(N－2mg)解析质点到达最低点B时，有N－mg＝meq\f(v2,R)，质点从A滑到B的过程中，根据动能定理有Wf＋mgR＝eq\f(1,2)mv2，摩擦力对质点所做的功Wf＝eq\f(1,2)(N－3mg)R，只有选项A正确．答案A2．将一个物体以初动能E0竖直向上抛出，落回地面时物体的动能为eq\f(E0,2)，设空气阻力大小恒定．若将它以初动能4E0竖直上抛，则它在上升到最高点的过程中，重力势能变化了()A．3E0B．2E0C．1.5E0D．E0解析物体以初动能E0竖直向上抛出，设上升最大高度为h，根据动能定理，对全过程有－2fh＝－eq\f(E0,2)，对上升过程有－fh－mgh＝0－E0，联立解得mg＝3f；物体以初动能4E0竖直上抛，设上升的最大高度为h′，上升过程运用动能定理有－mgh′－fh′＝0－4E0，得mgh′＝3E0，即重力势能的增加量为3E0，只有选项A正确．答案A3.一环状小物块套在光滑水平直杆上，能沿杆自由滑动．轻质绳一端系在小物块上，另一端绕过定滑轮，用大小恒定的力F拉着，使小物块沿杆自左向右滑动．如图所示，小物块在杆上通过a、b、c三点时的动能分别为Eka、Ekb、Ekc，且ab＝bc，滑轮质量和摩擦均不计，则下列关系正确的是()A．Ekb－Eka＝Ekc－EkbB．Ekb－Eka<Ekc－EkbC．Ekb－Eka>Ekc－EkbD．Eka<Ekb＝Ekc解析a→b→c的过程，绳的拉力T对小物块做正功，重力和支持力均不做功，根据动能定理知小物块的动能增加，选项D错误；但T为变力，它做的功等于大小恒定的力F所做的功，力F所做的功等于F与定滑轮右侧绳伸长的距离的乘积，由几何关系知从a到b绳伸长的距离大于从b到c绳伸长的距离，Wab>Wbc，根据动能定理有Ekb－Eka＝Wab，Ekc－Ekb＝Wbc，得Ekb－Eka>Ekc－Ekb，选项C正确，A、B均错误．答案C4.如图所示，把小车放在倾角为30°的光滑斜面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有砂子的小桶相连，不计滑轮质量及摩擦，已知小车的质量为3m，小桶与砂子的总质量为m，小车从静止释放后，在小桶上升竖直高度为h的过程中()A．小桶处于失重状态B．小桶的最大速度为eq\f(1,2)eq\r(gh)C．小车受绳的拉力等于mgD．小车的最大动能为eq\f(3,2)mgh解析根据受力分析可知，小桶向上做匀加速直线运动，所以，应处于超重状态，小桶受绳的拉力大于mg，根据牛顿第三定律可判定AC都错；小车和小桶的速度大小相等，对系统运用动能定理有3mghsin30°－mgh＝eq\f(1,2)(3m＋m)v2，解得小桶的最大速度应为v＝eq\f(1,2)eq\r(gh)，小车的最大动能为Ekm＝eq\f(1,2)×3mv2＝eq\f(3mgh,8)，B对，D错．答案B5.如图所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动的小车．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．若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t前进距离s，速度达到最大值vm.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()A．这段时间内小车先加速运动，然后匀速运动B．这段时间内阻力所做的功为PtC．这段时间内合力做的功为eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)D．这段时间内电动机所做的功为Fs－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)解析从题意得到，可将太阳能驱动小车运动视为“汽车以恒定功率启动”，这段时间内小车做加速运动，A项错误；电动机做功用Pt计算，阻力做功为W＝Fs，B项错误；根据动能定理判断，这段时间内合力做功为eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)，C项正确；这段时间内电动机所做的功为Pt＝Fs＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)，D项错误．答案C6．如图所示，分别用恒力F1、F2先后将质量为m的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端，两次所用时间相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次力F2沿水平方向，则两个过程()A．合外力做的功相同B．物体机械能变化量相同C．F1做的功与F2做的功相同