第1章3专题1 动能定理的应用-（教师WORD）2021-2022学年高中物理【精讲精练】鲁科版必修第二册 新课标辅导

专题一　动能定理的应用 [随堂巩固] 1．(变力做功)(多选)质量为m的汽车在平直路面上由静止启动，运动过程的v－t图像如图Ⅰ－5所示，已知t1时刻汽车达到额定功率，之后保持额定功率运动，整个过程中汽车受到的阻力恒定，由图可知(　　) 图Ⅰ－5 A．在0～t1时间内，汽车的牵引力大小为 B．在0～t1时间内，汽车的瞬时功率与时间t成正比 C．汽车受到的阻力为 D．在t1～t2时间内，汽车牵引力做的功为m(v－v) 解析　在0～t1时间内，汽车做匀加速运动，有F1－Ff＝ma＝，牵引力F1＝Ff＋，汽车的瞬时功率P＝F1at与时间t成正比，选项A错误，选项B正确；在t1时刻，功率Pm＝F1v1，在t2时刻，功率Pm＝F2v2＝Ffv2，联立得阻力Ff＝，选项C正确；在t1～t2时间内，由动能定理有W牵－Wf＝m(v－v)，可见汽车牵引力做的功W牵≠m(v－v)，选项D错误。 答案　BC 2．(多过程问题)如图Ⅰ－6所示，物体从高h的斜面顶端A由静止滑下，到斜面底端后又沿水平面运动到C点而停止。要使这个物体从C点沿原路返回到A，则在C点处物体应具有的速度大小至少是(　　) 图Ⅰ－6 A.　　　　B．2 C.　　　　　D. 解析　从A→C由动能定理得mgh－Wf＝0，从C→A有－mgh－Wf＝0－mv，解得v0＝2。 答案　B 3．(多过程问题)泥石流在暴发时通常沿山体倾泻而下，具有极快的速度与巨大的能量破坏性，严重威胁着人们的生命安全，因此人们要对一些自然灾害进行必要的了解并予以防范。课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如图的模型：在足够长的斜面上放置一个质量m＝4 kg的物体，使该物体从静止开始，让其在随位移均匀减小的沿斜面向下的推力作用下运动，斜面的倾角θ＝37°，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.8，其中推力F与物体到出发点的距离的函数关系式为F＝80－20x(N)，其中0≤x≤4 m，g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.80，求： 图Ⅰ－7 (1)物体的速度达到最大时到出发点的距离x1； (2)物体在斜面上运动的最大位移xm。 解析　(1)当物体的加速度a＝0时，物体的速度最大， 设此时推力大小为F1，则有： F1＋mgsin θ－μmgcos θ＝0 F1＝80－20x1 解得x1＝3.92 m (2)物体在斜面上运动的位移最大时，其速度为零，设物体在斜面上运动的过程中推力F对物体所做的功为W，则由动能定理得：mgxmsin θ－μmgxmcos θ＋W＝0 设推力F＝0时物体到出发点的距离为x2有：80－20x2＝0 又W＝·x2 解得：xm＝100 m 答案　(1)3.92 m　(2)100 m [课下作业] [合格训练] 1．(多选)甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们，在水平面上从静止开始运动相同的距离s。如图Ⅰ－8所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是(　　) 图Ⅰ－8 A．力F对甲物体做功多 B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多 C．甲物体获得的动能比乙大 D．甲、乙两个物体获得的动能相同 解析　由功的公式W＝Fscosα＝F·s可知，两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多，A错误，B正确；根据动能定理，对甲有Fs＝Ek1，对乙有Fs－fs＝Ek2，可知Ek1>Ek2，即甲物体获得的动能比乙大，C正确，D错误。 答案　BC 2．在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于(　　) A．mgh－mv2－mv B.mv2－mv－mgh C．mgh＋mv－mv2 D．mgh＋mv2－mv 解析　木块从刚抛出到正好落地时的过程，由动能定理可得： mgh－Wf克＝mv2－mv， 解得：Wf克＝mgh＋mv－mv2。 答案　C 3．(多选)质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P和汽车受到的阻力Ff均恒定不变，在时间t内，汽车的速度由v0增大到最大速度vm，汽车前进的距离为s，则此段时间内发动机所做的功W可表示为(　　) A．W＝Pt B．W＝Ffs C．W＝mv－mv＋Ffs D．W＝mv＋Ffs 解析　由题意知，发动机功率不变，故t时间内发动机做功W＝Pt，所以A正确；车做加速运动，故牵引力大于阻力Ff，故B错误；根据动能定理有W－Ffs＝mv－mv，所以C正确、D错误。 答案　AC 4．如图Ⅰ－9甲所示，一质量为m＝1 kg的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t＝0时刻开始，物块受到按如图乙所示规律变化的水平力F作用并向右运动，第3 s末物块运动到B点时速度刚好为0，第5 s末物块刚好回