1、15.2 动能 动能定理一、选择题(本题共 10 个小题，每小题 7 分，共 70 分，每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1(2012 年合肥模拟)如图所示，质量为 m 的物块，在恒力 F 的作用下，沿光滑水平面运动，物块通过 A 点和 B 点的速度分别是 vA和 vB，物块由 A 运动到 B 点的过程中，力 F 对物块做的功 W 为 ( )A W mv mv B W mv mv12 2B 12 2A 12 2B 12 2AC W mv mv D由于 F 的方向未知， W 无法12 2A 12 2B求出2如图所示，质量为 m 的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物
2、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，当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，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( )A0 B2 kmgRC2 kmgR D. kmgR123一个质量为 0.5 kg 的物体，从静止开始做直线运动，物体所受合 外力 F 随物体位移 x 变化的图象如图所示，则物体位移 x8 m 时，物体的速度为( )A2 m/s B8 m/sC4 m/s D4 m/s24.(2011 年山东理综)如图所示，将小球 a 从地面以初速度 v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球 b 从距地面 h 处由静止释放，两球恰在 处
3、相遇(不计空气阻力)则( )h2A两球同时落地B相遇时两球速度大小相等C从开始运动到相遇，球 a 动能的减少量等于球 b 动能的增加量D相遇后的任意时刻，重力对球 a 做功功率和对球 b 做功功率相等5 .如图所示，固定斜面倾角为 ，整个斜面分为 AB、 BC 两段， AB2 BC.小物块 P(可视为质点)与 AB、 BC 两段斜面间的动摩擦因数分别为 1、 2.已知 P 由静止开始从 A 点释放，恰好能滑动到 C 点而停下，那么 、 1、 2间应满足的关系是( )Atan Btan 1 2 23 2 1 23Ctan 2 1 2 Dtan 2 2 126. 如图所示，木箱高为 L，其底部有一
4、个小物体 Q(质点)，现用力竖直向上拉木箱，使木箱由静止开始向上运动若保持拉力的功率不变，经过时间 t，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体会继续向上运动，且恰能到达木箱顶端已知重力加速度为 g，不计空气阻力，由以上信息，可以求出的物理量是( )木箱的最大速度 时间 t 内拉力的功率 时间 t 内木箱上升的高度 木箱和小物体的质量A BC D7如下图所示，在高 1.5 m 的光滑平台上有一个质量为 2 kg 的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成 60角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为( g10 m/s2)A1
5、0 J B15 JC20 J D25 J8(2012 年蚌埠模拟)如图所示，平直木板 AB 倾斜放置，板上的 P 点距 A 端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由 A 到 B 逐渐减小先让物块从 A 由静止开始滑到 B.然后，将 A 着地，抬高 B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从 B 由静止开始滑到 A.上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有( )A物块经过 P 点的动能，后一过程较小B物块从顶端滑到 P 点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少C物块滑到底端的速度，前一过程较大D物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长9(2012 年淮南模拟)一辆汽车以 v16 m/s 的速度沿水平路
6、面行驶时，急刹车后能滑行x13.6 m，如果改为以 v28 m/s 的速度行驶时，同样情况下急刹车后滑行的距离 x2为( )A6.4 m B5.6 mC7.2 m D10.8 m10(2012 年铜陵模拟)一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用此后，该质点的动能不可能( )A一直增大B先逐渐减小至零，再逐渐增大C先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大二、非选择题(本题共 2 小题，共 30 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，3有数值计算的要注明单位)11(15 分)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图比赛时，
7、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 10.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至 20.004.在某次比赛中，运动员使冰壶 C 在投掷线中点处以 2 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)12(15 分)(2012 年六安模拟)如图甲所示，在倾角为 30的足够长光滑斜面 AB 前，有一粗糙水平面 OA， OA 长
8、为 4 m有一质量为 m 的滑块，从 O 处由静止开始受一水平向右的力F 作用 F 按图乙所示的规律变化滑块与 OA 间的动摩擦因数 0.25， g 取 10 m/s2，试求：(1)滑块到 A 处的速度大小；(2)不计滑块在 A 处的速率变化，滑块冲上斜面 AB 的长度是多少？41 解析：对物块由动能定理得： W mv mv ，故选项 B 正确12 2B 12 2A答案：B2 解析：在转速增加的过程中，转台对物块的摩擦力是不断变化的，当转速增加到一定值时，物块在转台上即将滑动，说明此时最大静摩擦力提供向心力，即kmg mv2R在这一过程中对物块用动能定理W mv212由知，转台的摩擦力对物块所
9、做的功W kmgR，D 对12答案：D3 解析： F x 图象面积表示功，横轴上方为正功，下方为负功，可求 W8 J；由动能定理得， mv28， v4 m/s.12 2答案：C4 解析：在相遇处， b 球速度 vb ，方向向下；此时 va0，之后 a 开始做2gh2 gh自由落体运动， b 球先落地，A 错误，同时也看出 B 错误从开始运动到相遇的过程中，重力对 a 球做负功，对 b 球做正功，大小相等，均为 mgh，根据动能定理判断，C 正确两球12相遇后， vavb，由 P mgv 知， PaPb，D 错误答案：C5 解析：设斜面的长度为 l，小物块从斜面顶端下滑到斜面底端的全过程由动能定
10、理得：mglsin 1mg cos 2mg cos 0，解得 tan ，故 B 正确2l3 l3 2 1 23答案：B6 解析：最大速度 vm ，此时 F( M m)g， P Fvm，由动能定理， Pt( M m)2gLgh (M m)v ，可以求得时间 t 内木箱上升的高度 h.12 2m答案：C57 解析：由 h gt2和 vy gt 得：12vy m/s，落地时，tan 60 可得：30vyv0v0 m/s.vytan 60 10小球刚被弹出时所获得的动能来源于弹簧弹力做功，由动能定理知： W mv ，弹簧弹力做12 20的功源自弹簧弹性势能，故 Ep W mv 10 J.12 20答案
11、：A8 解析：由动能定理可知 A 选项错误、C 选项错误产生热量 Q Ffx，据题意知fAP fBP，同时 xAP xBP，所以两过程产生的热量大小不能确定，B 项错误结合加速度变F F化特点利用 v t 图可知 D 项正确答案：D9 解析：急刹车后，车只受摩擦力的作用，且两种情况下摩擦力大小是相同的，汽车的末速度皆为零设摩擦力为 F，在两次刹车的过程中，根据动能定理 Fx10 mv12 21 Fx20 mv12 2两式相除 ，汽车滑行距离x2x1 v2v21x2 x1( )23.6 m6.4 m.v2v21 86答案：A10 解析：当恒力方向与质点原来速度方向相同时，质点的动能一直增大，故
12、A 可能当恒力方向与质点原来速度方向相反时，速度先逐渐减小到零再逐渐增大，质点的动能也先逐渐减小至零再逐渐增大，故 B 可能当恒力方向与原来质点的速度方向夹角大于 90时，将原来速度 v0分解为平行恒力方向的 vy、垂直恒力方向的 vx，如图(1)， vy先逐渐减小到零再逐渐增大， vx始终不变 v ，质点速度 v 先逐渐减小至 vx再逐渐增大，质点的动v2x v2y能先减小至某一非零的最小值，再逐渐增大，故 D 可能当恒力方向与 v0方向夹角小于90时，如图(2)， vy一直增大， vx始终不变，质点速度 v 逐渐增大动能一直增大，没有其他情况，故 C 不可能6答案：C11 解析：设冰壶在未
13、被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为 x1，所受摩擦力的大小为 Ff1；在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为 x2，所受摩擦力为 Ff2，则有：x1 x2 x式中 x 为投掷线到圆心 O 的距离又 Ff1 1mg Ff2 2mg设冰壶的初速度为 v0，由动能定理得： Ff1x1 Ff2x2 mv12 20联立以上各式解得： x22 1gx v202g 1 2代入数据解得 x210 m.答案：10 m12 解析：(1)由题图乙知，在前 2 m 内， F12 mg，做正功；在第 3 m 内， F20.5 mg，做负功；在第 4 m 内， F30.滑动摩擦力Ff mg 0.25 mg，始终做负功对 OA 过程由动能定理得F1x1 F2x2 Ffx mv 0.12 2A即 2mg20.5 mg10.25 mg4 mv ，12 2A解得 vA5 m/s.2(2)冲上斜面的过程，由动能定理得 mgLsin 300 mv ，12 2A所以冲上斜面 AB 的长度 L5 m.答案：(1)5 m/s (2)5 m2
