2025届高三物理一轮复习第五章第2讲动能定理及其应用课时作业含解析.docVIP

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动能定理及其应用

一、单项选择题

1．A、B两物体在光滑水平面上，分别在相同的水平恒力F作用下，由静止起先通过相同的位移l.若A的质量大于B的质量，则在这一过程中()

A．A获得动能较大

B．B获得动能较大

C．A、B获得动能一样大

D．无法比较A、B获得动能大小

解析：由动能定理可知恒力F做功W＝Fl＝eq\f(1,2)mv2－0，因为F、l相同，所以A、B获得的动能一样大，C正确．

答案：C

2．一个质量为m的物体静止放在光滑水平面上，在互成60°角的大小相等的两个水平恒力作用下，经过一段时间，物体获得的速度为v，在力的方向上获得的速度分别为v1、v2，如图所示，那么在这段时间内，其中一个力做的功为()

A.eq\f(1,6)mv2 B.eq\f(1,4)mv2

C.eq\f(1,3)mv2 D.eq\f(1,2)mv2

解析：在合力F的方向上，由动能定理得W＝Fl＝eq\f(1,2)mv2，某个分力做的功为W1＝F1lcos30°＝eq\f(F,2cos30°)lcos30°＝eq\f(1,2)Fl＝eq\f(1,4)mv2，B正确．

答案：B

3．用水平力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止起先做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止，其速度—时间图象如图所示，且αβ.若拉力F做的功为W1，在0～t1时间内拉力F的平均功率为P1；0～t2时间内物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2,克服摩擦力的平均功率为P2，则下列选项正确的是()

A．W1W2，F＝2Ff

B．W1＝W2，F2Ff

C．P1P2，F2Ff

D．P1＝P2，F＝2Ff

解析：对整个过程由动能定理可得W1－W2＝0，解得W1＝W2.由图象可知，匀加速过程加速度大小a1大于匀减速过程的加速度大小a2，即eq\f(F－Ff,m)eq\f(Ff,m)，F2Ff，选项A、D错误，B正确；由于摩擦阻力作用时间大于水平力F作用时间，所以P1P2，选项C错误．

答案：B

4．(2024·高考江苏卷)从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面．忽视空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图象是()

解析：本题考查动能的概念和Ek-t图象，意在考查考生的推理实力和分析实力．小球做竖直上抛运动时，速度v＝v0－gt，依据动能Ek＝eq\f(1,2)mv2得Ek＝eq\f(1,2)m(v0－gt)2，故图象A正确．

答案：A

5.如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面．设小球在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，则小球从A到C的过程中弹簧弹力做功是()

A．mgh－eq\f(1,2)mv2 B.eq\f(1,2)mv2－mgh

C．－mgh D．－(mgh＋eq\f(1,2)mv2)

解析：小球从A点运动到C点的过程中，重力和弹簧的弹力对小球做负功，由于支持力与位移始终垂直，则支持力对小球不做功，由动能定理，可得WG＋WF＝0－eq\f(1,2)mv2，重力做的功为WG＝－mgh，则弹簧的弹力对小球做的功为WF＝mgh－eq\f(1,2)mv2，所以正确选项为A.

答案：A

二、多项选择题

6.如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P.它沿容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W.重力加速度大小为g.设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则()

A．a＝eq\f(2?mgR－W?,mR) B．a＝eq\f(2mgR－W,mR)

C．N＝eq\f(3mgR－2W,R) D．N＝eq\f(2?mgR－W?,R)

解析：质点P下滑到最低点的过程中，由动能定理得mgR－W＝eq\f(1,2)mv2，则速度v＝eq\r(\f(2?mgR－W?,m))，最低点的向心加速度a＝eq\f(v2,R)＝eq\f(2?mgR－W?,mR)，选项A正确，选项B错误；在最低点时，由牛顿其次定律得N－mg＝ma，N＝eq\f(3mgR－2W,R)，选项C正确，选项D错误．

答案：AC

7.(2024·辽宁五校联考)在某一粗糙的水平面上，一质量为2kg的物体在水平恒定拉力的作用下做匀速直线运动，当运动一段时间后，拉力渐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，图中给出了拉力随位移改变的关系图象．已知重力加速度g取10m/s2.依据以上信息能精确得出或估算得出的物理量有()

A．物体与水平面间的动摩擦因数

B．合外力对物体所做的功

C．物体做匀速运动