黑龍江省哈爾濱市木蘭高級(jí)中學(xué)高中物理 7-專題1 動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用練習(xí) 新人教版 一、選擇題 1．質(zhì)量為m的物體，在水平面上只受摩擦力的作用，以初速度v0做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，滑行了距離d以后，速度減為，則(　　) A．物體與平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝ B．物體再前進(jìn)便會(huì)停止 C．克服摩擦力做功為mv D．欲使物體前進(jìn)總距離為2d，則其初速度為·v0 解析：可通過(guò)以下表格對(duì)各選項(xiàng)逐一分析： 選項(xiàng) 透析過(guò)程 結(jié)論 A －μmgd＝m2－mv，解得μ＝ √ B －μmgL＝0－mv，得L＝d，所以ΔL＝d－d＝d √ C W＝mv－m2＝mv × D －μmg(2d)＝0－mv2，解得v＝·v0 √ 答案：ABD 2.圖中ABCD是一條長(zhǎng)軌道，其中AB段是傾斜角為θ的斜面，CD段是水平的．BC是與AB和CD都相切的一小段圓弧，其長(zhǎng)度可以略去不計(jì)，一質(zhì)量為m的小滑塊在A點(diǎn)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，沿軌道滑下，最后停在D點(diǎn)，A點(diǎn)和D點(diǎn)的位置如圖所示．現(xiàn)用一沿著軌道方向的力推滑塊，把它緩慢地由D點(diǎn)推回到A點(diǎn)時(shí)停下．設(shè)滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則推力對(duì)滑塊做的功等于(　　) A．mgh　　　　　　　　　　 B．2mgh C．μmg D．μmgx＋μmghcotθ 解析：小滑塊在斜面上和在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)都受到三個(gè)力，即重力、支持力和摩擦力．整個(gè)過(guò)程中，支持力與速度方向始終垂直，故不做功．從A到D的過(guò)程中，由動(dòng)能定理，有WG－Wf＝0，Wf＝WG＝mgh. 當(dāng)它返回時(shí)，從D到A的過(guò)程中，重力和摩擦力均做負(fù)功，因推力平行于軌道，所受摩擦力大小跟A到D過(guò)程中相同，做的功也相等，均為－Wf 從D到A的返回過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理，有： WF－mgh－Wf＝0， WF＝mgh＋Wf＝2mgh. 答案：B 3．如圖所示，質(zhì)量相同的物體分別自斜面AC和BC的頂端由靜止開(kāi)始下滑，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同，物體滑到斜面底部C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Ek1和Ek2，下滑過(guò)程中克服摩擦力所做的功分別為W1和W2，則(　　) A．Ek1＞Ek2　W1＜W2 B．Ek1＞Ek2　W1＝W2 C．Ek1＝Ek2　W1＞W(wǎng)2 D．Ek1＜Ek2　W1＞W(wǎng)2 解析：設(shè)斜面的傾角為θ，斜面的底邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，則下滑過(guò)程中克服摩擦力做的功為W＝μmgcosθ·L/cosθ＝μmgL，所以兩種情況下克服摩擦力做的功相等．又由于B的高度比A低，所以由動(dòng)能定理可知Ek1＞Ek2，故選B. 答案：B 4．一輛汽車以v1＝6 m/s的速度沿水平路面行駛時(shí)，急剎車后能滑行l(wèi)1＝3.6 m，如果以v2＝8 m/s的速度行駛，在同樣路面上急剎車后滑行的距離l2應(yīng)為(　　) A．6.4 m　　　 B．5.6 m C．7.2 m　　　 D．10.8 m 解析：急剎車后，汽車只受摩擦阻力的作用，且兩種情況下摩擦力大小是相同的，汽車的末速度皆為零． 設(shè)摩擦阻力為F，據(jù)動(dòng)能定理得 －Fl1＝0－mv?、?， －Fl2＝0－mv?、?， ②式除以①式得：＝， 故得汽車滑行距離l2＝l1＝2×3.6 m＝6.4 m. 答案：A 5．在足球比賽中，球剛踢出時(shí)的速度為v0，并從球門右上角擦著橫梁進(jìn)入球門，如圖所示．球門的高度為h，足球飛入球門的速度為v，足球的質(zhì)量為m，足球可看成質(zhì)點(diǎn)．則球員將足球踢出時(shí)對(duì)足球做的功為(不計(jì)空氣阻力)(　　) A．mgh＋mv2 B．mgh－mv2 C.mv－mgh－mv2 D.mv 解析：球員將足球踢出，對(duì)足球做的功等于足球飛離球員時(shí)獲得的動(dòng)能，即W＝mv，所以D項(xiàng)正確；球在空中運(yùn)動(dòng)到球門的過(guò)程中，重力做功為動(dòng)能的變化量． 答案：AD 6.如圖所示，用同種材料制成的一個(gè)軌道，AB段為圓弧，半徑為R，水平放置的BC段長(zhǎng)度為R.一小物塊質(zhì)量為m，與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)它從軌道頂端A由靜止下滑時(shí)，恰好運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止，那么物塊在AB段克服摩擦力做的功為(　　) A．μmgR B．mgR(1－μ) C．πμmgR/2 D．mgR/2 解析：設(shè)在AB段物塊克服摩擦力做的功為W，則對(duì)物塊從A到C全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得mgR－W－μmgR＝0， 整理得W＝mgR(1－μ)，B正確． 答案：B 7.(2020·蕪湖高一檢測(cè))2020年北京奧運(yùn)會(huì)上，蕪湖籍跳水運(yùn)動(dòng)員周呂鑫獲得10米跳臺(tái)的銀牌，為蕪湖人民爭(zhēng)了光．假設(shè)在某次比賽中他從10 m高處的跳臺(tái)跳下，設(shè)水的平均阻力約為其體重的3倍，在粗略估算中，把運(yùn)動(dòng)員當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)處理，為了保證運(yùn)動(dòng)員的人身安全，池水深度至少為(不計(jì)空氣阻力)(　　) A．5 m　　　 B．3 m　　　 C．7 m　　　 D．1 m 解析：設(shè)水的深度為h，由動(dòng)能定理mg×(10＋h)－3mgh＝0，h＝5 m，A對(duì)． 答案：A 二、非選擇題 8．冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目，比賽場(chǎng)地如圖所示．比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員從起滑架處推著冰壺出發(fā)，在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O.為使冰壺滑行得更遠(yuǎn)，運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)減?。O(shè)冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.008，用毛刷擦冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減小至μ2＝0.004.在某次比賽中，運(yùn)動(dòng)員使冰壺C在投擲線中點(diǎn)處以2 m/s的速度沿虛線滑出．為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達(dá)圓心O點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員用毛刷擦冰面的長(zhǎng)度應(yīng)為多少？(g取10 m/s2) 解析：設(shè)冰壺在未被毛刷擦過(guò)的冰面上滑行的距離為s1，所受摩擦力的大小為f1；在被毛刷擦過(guò)的冰面上滑行的距離為s2，所受摩擦力的大小為f2，則有 s1＋s2＝s 式中s為投擲線到圓心O的距離． f1＝μ1mg f2＝μ2mg 設(shè)冰壺的初速度為v0，根據(jù)動(dòng)能定理，得 －f1s1－f2s2＝0－mv 聯(lián)立以上各式，解得s2＝ 代入數(shù)據(jù)得s2＝10 m 答案：10 m 9．一列車的質(zhì)量為5.0×105 kg，在平直的軌道上以額定功率3 000 kW加速行駛，當(dāng)速度由10 m/s加速到所能達(dá)到的最大速度30 m/s時(shí)，共用了2 min，則在這段時(shí)間內(nèi)列車前進(jìn)的距離是多少？ 解析：列車速度最大時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，則有 F阻＝F牽＝＝ N ＝1×105 N 對(duì)列車速度由10 m/s至30 m/s的過(guò)程用動(dòng)能定理得： Pt－F阻·x＝mv－mv 代入數(shù)據(jù)解得 x＝1 600 m 答案：1 600 m