3.动能 动能定理 第2课时 动能定理的综合应用（分层作业）物理教科版必修第二册

动能定理的综合应用（解析版） 一、单选题 1．如图所示，为圆弧轨道，为水平直轨道，圆弧的半径为，的长度也是。一质量为的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为，当它由轨道顶端A从静止开始下落时，恰好运动到处停止，那么物体在段克服摩擦力所做的功为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设物体在段克服摩擦力所做的功为，由动能定理可得 解得 故选D。 2．长度为的匀质木板以的水平速度进入一段长度为的粗糙水平地面，木板与地面间的滑动摩擦因数为0.5，地面其余部分光滑，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A．木板刚好全部进入粗糙地面时的速度为 B．木板刚好全部进入粗糙地面时的速度为 C．木板全部滑出粗糙地面时的速度为 D．木板全部滑出粗糙地面时的速度为 【答案】D 【详解】AB．木板进入粗糙地面的过程中由动能定理得 解得 AB错误； CD．木板进入粗糙地面到全部滑出粗糙地面的过程中由动能定理得 解得 C错误，D正确； 故选D。 3．跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，某跳台滑雪赛道简化图如图所示，跳台滑雪赛道由助滑道AB，着陆坡BC，减速停止区CD三部分组成，B点处对应圆弧半径为。训练中质量（包括装备）的运动员从A点由静止下滑，运动到B点后水平飞出，落在着陆坡上E点（图中没有画出），已知助滑道AB的高度差为，运动员在B点受到的支持力为，着陆坡的倾角，g取，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．B点到E点的距离为 B．运动员从B点飞出后经离斜面最远 C．运动员从A到B过程克服阻力做功 D．运动员从B点水平飞出的速度大小为 【答案】B 【详解】D．根据题意，运动员运动到点时，由牛顿第二定律有 代入数据解得 故D错误； C．运动员从到的运动过程中，设运动员从A到B过程克服阻力做功为，由动能定理有 解得 故C错误； A．根据题意，设经时间，运动员落在点，则有 又有 解得 由几何关系可知，B点到E点的距离为 B．根据题意，设经时间，运动员离斜面最远，则有 又有 解得 故B正确。 故选B。 4．汽车在平直的公路上由静止开始匀加速行驶，经过时间t，速度为v时功率达到额定功率，并保持不变。之后汽车又继续前进了距离s，达到最大速度vmax。设汽车质量为m，运动过程中所受阻力恒为f，则下列说法正确的是（　　） A．汽车的额定功率为 fv B．汽车匀加速运动过程中，克服阻力做功为fvt C．汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，合力做的功为 D．汽车从静止到速度最大的过程中，牵引力做功为 【答案】D 【详解】A．汽车匀加速行驶的加速度 根据牛顿第二定律 得 汽车的额定功率为 故A错误； B．汽车匀加速运动位移 克服阻力做功为 故B错误； C．根据动能定理 故C错误； D．车从静止到速度最大的过程中，根据动能定理 牵引力做功为 故D正确。 故选D。 5．2022年，北京冬奥会女子滑雪U型槽项目成功举行。如图所示，U型槽可以简化成是由AB、CD两个相同的四分之一光滑圆弧与BC水平雪道组成的，与圆弧雪道相切。质量为m的运动员（可视为质点）从O点自由下落，由左侧A点进入U型槽中，从右侧D点自由飞出后上升至Q点。其中，，圆弧半径。不计空气阻力，重力加速度取g，下列说法正确的是（    ） A．运动员运动到A点的速度为 B．运动员首次运动到B点的速度为 C．运动员最终可能静止在AB段 D．运动员第二次离开U型槽后，最高能够到达相对于A点0.8h的位置 【答案】B 【详解】A．根据动能定理可得 解得运动员运动到A点的速度为 故A错误； B．设运动员首次运动到B点的速度为，根据动能定理可得 解得 故B正确； C．由于AB段为光滑圆弧，可知运动员最终不可能静止在AB段，故C错误； D．运动员从到过程，根据动能定理可得 解得该过程克服摩擦力做功为 运动员第二次离开U型槽后，最高能够到达相对于A点为，根据动能定理可得 解得 故D错误。 故选B。 6．第24届冬奥会于2022年2月4日在我国的北京等地举行，冰滑梯作为体验冰雪运动乐趣的设施受到广大游客的欢迎。某冰滑梯的示意图如图所示，设在螺旋滑道上运动时机械能的损耗为20%，从最高点下滑的初速度为0，水平滑道和倾斜滑道对同一滑板的动摩擦因数相同，对不同滑板的动摩擦因数μ满足μ0≤μ≤1.2μ0。在设计滑梯时，要确保所有游客在倾斜滑道上匀减速下滑，且滑行结束时停在水平滑道上。以下说法正确的是（　　） A．L1不能小于 B．L1不能大于 C．L1、L2之和不能小于 D．L1、L2之和不能大于 【答案】B 【详解】A．设倾斜滑道的倾角为θ，游客质量为m，要确保所有游客在倾斜滑道上匀减速下滑，应满足 整理得 所以 故A错误； B．假设游客能滑上水平滑道，则由动能定理得 解得 由于，故要使游客能滑到水平滑道上，应满