内容正文:
动能定理
考点一 动能定理的简单应用
1. [多选]人通过滑轮将质量为m的物体,沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高度为h,到达斜面顶端的速度为v,如图所示。则在此过程中 ( )
A.物体所受的合外力做功为mgh+
B.物体所受的合外力做功为
C.人对物体做的功为mgh
D.人对物体做的功大于mgh
考点二 动能定理应用:计算变力做功
1.一个质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向夹角为θ,如图所示,则拉力F所做的功为( )
A. mgLcos θ
B. B.mgL(1-cos θ)
C.FLsin θ
D.FLcos θ
2.如图所示,长为L的木板水平放置,在木板的A端放置一个质量为m的物体,现缓慢抬高A端,使木板以左端为轴在竖直面内转动,当木板转到与水平面成α角时物体开始滑动,此时停止转动木板,物体滑到木板底端时的速度为v,则在整个过程中( )
A.支持力对物体做功为0
B.摩擦力对物体做功为mgLsin α
C.摩擦力对物体做功为mv2-mgLsin α
D.木板对物体做功为mv2
3.如图所示,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力F拉绳,使滑块从A点由静止开始上升。若从A点上升至B点再上升至C点的过程中拉力F做的功分别为、,滑块在B、C两点时的动能分别为、,图中AB=BC,则一定有( )
A. B. C. D.
4.如图所示,质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为,AB的水平距离为s.则下列说法正确的是( )
A.小车克服重力所做的功是mgh B.合力对小车做的功是
C.推力对小车做的功是 D.小车克服阻力做的功是
考点三 动能定理在多过程中的应用
1.如图所示,设一个质量m=50 kg的跳台花样滑雪运动员(可看成质点),从静止开始沿斜面雪道从A点滑下,沿切线从B点进入半径R=15 m的光滑竖直平面圆轨道BPC,通过轨道最高点C水平飞出,经t=2 s落到斜面雪道上的D点,其速度方向与斜面垂直,斜面与水平面的夹角θ=37°,运动员与雪道之间的动摩擦因数μ=0.075,不计空气阻力,当地的重力加速度g取10 ,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80.试求:
(1)运动员运动到C点时的速度大小;
(2)运动员在圆轨道最低点P受到轨道支持力的大小;
(3)A点距过P点的水平地面的高度h.
2.如图甲所示,倾角θ =37°的粗糙斜面固定在水平面上,斜面足够长。一根轻弹簧一端固定在斜面的底端,另一端与质量m=1.0kg的小滑块(可视为质点)接触,滑块与弹簧不相连,弹簧处于压缩状态。当t=0时释放滑块。在0~0.24s时间内,滑块的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知弹簧的劲度系数为k=200N/m,当t=0.14s时,滑块的速度v1=2.0m/s。g取l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。弹簧弹性势能的表达式为EP=kx2/2(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)。求:
(1)斜面对滑块摩擦力的大小f;
(2)t=0.14s时滑块与出发点间的距离d;
(3)在0~0.44s时间内,摩擦力做的功W。
考点四 用动能定理求路程
1.如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R.一个质量为m的物体(可以看做质点)从直轨道上的P点由静止释放.已知P点与圆弧的圆心O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ.求:
(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程;
(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,对圆弧轨道的压力;
(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D,释放点距B点的距离L′应满足什么条件?
考点五 动能定理应用:多物体问题
1.如图所示,电梯质量为M,在它的水平地板上放置一质量为m的物体.电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动,当上升高度为H时,电梯的速度达到v,则在这个过程中,以下说法中正确的是( )
A.电梯地板对物体的支持力所做的功等于
B.电梯地板对物体的支持力所做的功大于
C.钢索的拉力所做的功等于+MgH
D.钢索的拉力所做的功大于+MgH
9.如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力F拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参考系,A、B都向前移动一段距离.在此过程中 ( )
A.外力F做的功等于A和