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课时跟踪检测(十九)动能
动能定理
1.(2021·山东等级考)如图所示,粗糙程度处处相同的水平桌面上有
一长为L的轻质细杆,一端可绕竖直光滑轴O转动.另一端与质量为m的
小木块相连。木块以水平初速度%出发,恰好能完成一个完整的圆周运动。
在运动过程中,木块所受摩擦力的大小为()
Av022πL
B.mv024πL
Cmw028πL
D.mw0216πL
解析:选B对木块由动能定理得:一F·2TL=0一12mVo2,解得摩擦力大小为:F
=mv024πL,故B正确。
2.(2023·固原模拟)一质量为2kg的物体静止在水平桌面上,在水平
↑/(ms)
拉力F的作用下,沿水平方向运动2s后撒去外力,其V~t图像如图所示,
下列说法正确的是()
A.在0~2s内.合外力做的功为4J
t/s
B.在0~2s内.合外力做的功为8J
C.在0~6s内.摩擦力做的功为一8J
D.在0~6s内,摩擦力做的功为一4J
解析:选A在0~2s可读出初末速度.由动能定理可得W合=12m22一0=4」.故
A正确.B错误。在0~6s内由动能定理有:%+%=0一0,其中f=ma2=1N:对干0~
2s牛顿第二定律F一f=ma1,得F=3N,而M=F·1=6J,联立得M=-6J,故C、
D错误。
3.(2023·赤锋模拟)如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球
A从弹簧原长位置由静止释放.小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A
换为质量为3m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放.则小球B下降h
时的速度为(重力加速度为g,不计空气阻力)()
A.2gh
B.4gh3)
Cgh
D.gh2)
解析:选B小球A下降h过程小球克服弹簧弹力做功为W1,根据动能
定理.有mgh一W1=0:小球B下降过程.由动能定理有3mgh一W=12·3mv2一0,解
得:V=4gh3).故B正确。
4.2022年在我国举办第二十四届冬奥会,滑雪是冬奥会常见的体
育项目,具有很强的观赏性。某滑道示意图如图所示,圆弧滑道AB
与水平滑道BC平滑衔接,O是圆孤滑道AB的圆心。运动员从A点
由静止开始下滑,最后运动员滑到C点停下,不计空气阻力。下列说
法正确的是()
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A.从A到B的过程中,运动员受重力、支持力、摩擦力和向心力
B.从A到B的过程中,运动员所受的合外力始终指向圆心O
C.从A到C的过程中,运动员的机械能保持不变
D.从A到C的过程中,重力所做的功等干克服摩擦力所做的功
解析:选D向心力是效果力,故A错误:从A到B的过程中,运动员做变速圆周运
动.沿半径方向的合力提供向心力,而切向合力不为零,改变速度的大小,故总的合外力不
会始终指向圆心,故B错误:从A到C的过程中,运动员所受的摩擦力一直做负功.机械
能一直减小,故C错误:对从A到C的全过程.由动能定理得W一W=0一O,即重力所
做的功等干克服摩擦力所做的功.故D正确。
5.如图所示,固定在竖直平面内的14圆弧轨道与水平轨道相切干最低点B.质量为m
的小物块从圆弧道的顶端A由静止滑下,经过B点后沿水平轨道运动,
并停在到B点距离等干圆弧轨道半径的C点。圆弧轨道粗糙,物块与水
平轨道间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。物块到达B点间对
轨道的压力大小为()
A.2μmg
B.3mg
C.(1+2μ)mg
D.(1+)mg
解析:选C设圆弧轨道的半径为r,物块从B到C的过程,由动能定理得一Hmgr=
0-12ms2,在B点,由牛顿第二定律得N-mg=wB2r,联立解得N=(1+2H)mg.
由牛顿第三定律可知.物块到达B点间对轨道的压力大小为N=N=(1十2)mg,C正确。
6.如图甲所示,在一光滑水平面上静止放置可视为质点、质量为m=2kg的物体,以
物体所在初始位置为坐标原点建立一维坐标系.现给物体施加一沿X轴正向的作用力F,F
与x的关系如图乙所示。则在x=4处,作用力F的瞬时功率为()
F/N
O F
4 x/m
甲
A.15W
B.20W
C.40W
D.无法计算
解析:选B当物体运动到x=4m处时.作用力F=5N,作用力F做的功W=16J.
根据动能定理,有W=12mw2-0,代入数据,可得物体运动到x=4m处时的速度V=4
m/s,此时作用力F的瞬时功率为P=FV=20W,故B正确,A、C、D错误。
7.从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、
方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h在3m以内时.物体上升、下落过程
中动能Ek随h的变化如图所