黑龙江省哈尔滨市木兰高级中学高中物理 7-专题1 动能定理的综合应用练习 新人教版（通用）

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1、黑龙江省哈尔滨市木兰高级中学高中物理 7-专题1 动能定理的综合应用练习 新人教版 一、选择题 1．质量为m的物体，在水平面上只受摩擦力的作用，以初速度v0做匀减速直线运动，滑行了距离d以后，速度减为，则(　　) A．物体与平面的动摩擦因数μ＝ B．物体再前进便会停止 C．克服摩擦力做功为mv D．欲使物体前进总距离为2d，则其初速度为·v0 解析：可通过以下表格对各选项逐一分析： 选项 透析过程 结论 A －μmgd＝m2－mv，解得μ＝ √ B －μmgL＝0－mv，得L＝d，所以ΔL＝d－d＝d √ C W＝mv－m2＝mv × D －μmg(

2、2d)＝0－mv2，解得v＝·v0 √ 答案：ABD 2.图中ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾斜角为θ的斜面，CD段是水平的．BC是与AB和CD都相切的一小段圆弧，其长度可以略去不计，一质量为m的小滑块在A点从静止状态释放，沿轨道滑下，最后停在D点，A点和D点的位置如图所示．现用一沿着轨道方向的力推滑块，把它缓慢地由D点推回到A点时停下．设滑块与轨道间的动摩擦因数为μ，则推力对滑块做的功等于(　　) A．mgh　　　　　　　　　　 B．2mgh C．μmg D．μmgx＋μmghcotθ 解析：小滑块在斜面上和在水平面上运动时都受到三个力，即重力、支持力和摩擦力．整个过程

3、中，支持力与速度方向始终垂直，故不做功．从A到D的过程中，由动能定理，有WG－Wf＝0，Wf＝WG＝mgh. 当它返回时，从D到A的过程中，重力和摩擦力均做负功，因推力平行于轨道，所受摩擦力大小跟A到D过程中相同，做的功也相等，均为－Wf 从D到A的返回过程，根据动能定理，有： WF－mgh－Wf＝0， WF＝mgh＋Wf＝2mgh. 答案：B 3．如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部C点时的动能分别为Ek1和Ek2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2，则(　　) A．Ek1＞Ek2　W1

4、＜W2 B．Ek1＞Ek2　W1＝W2 C．Ek1＝Ek2　W1＞W2 D．Ek1＜Ek2　W1＞W2 解析：设斜面的倾角为θ，斜面的底边长为L，则下滑过程中克服摩擦力做的功为W＝μmgcosθ·L/cosθ＝μmgL，所以两种情况下克服摩擦力做的功相等．又由于B的高度比A低，所以由动能定理可知Ek1＞Ek2，故选B. 答案：B 4．一辆汽车以v1＝6 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行l1＝3.6 m，如果以v2＝8 m/s的速度行驶，在同样路面上急刹车后滑行的距离l2应为(　　) A．6.4 m　　　 B．5.6 m C．7.2 m　　　 D．10.8 m 解

5、析：急刹车后，汽车只受摩擦阻力的作用，且两种情况下摩擦力大小是相同的，汽车的末速度皆为零． 设摩擦阻力为F，据动能定理得 －Fl1＝0－mv　①， －Fl2＝0－mv　②， ②式除以①式得：＝， 故得汽车滑行距离l2＝l1＝2×3.6 m＝6.4 m. 答案：A 5．在足球比赛中，球刚踢出时的速度为v0，并从球门右上角擦着横梁进入球门，如图所示．球门的高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量为m，足球可看成质点．则球员将足球踢出时对足球做的功为(不计空气阻力)(　　) A．mgh＋mv2 B．mgh－mv2 C.mv－mgh－mv2 D.mv 解析：球员将足

6、球踢出，对足球做的功等于足球飞离球员时获得的动能，即W＝mv，所以D项正确；球在空中运动到球门的过程中，重力做功为动能的变化量． 答案：AD 6.如图所示，用同种材料制成的一个轨道，AB段为圆弧，半径为R，水平放置的BC段长度为R.一小物块质量为m，与轨道间动摩擦因数为μ，当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C点静止，那么物块在AB段克服摩擦力做的功为(　　) A．μmgR B．mgR(1－μ) C．πμmgR/2 D．mgR/2 解析：设在AB段物块克服摩擦力做的功为W，则对物块从A到C全过程应用动能定理得mgR－W－μmgR＝0， 整理得W＝mgR(1－μ)，B

7、正确． 答案：B 7.(2020·芜湖高一检测)2020年北京奥运会上，芜湖籍跳水运动员周吕鑫获得10米跳台的银牌，为芜湖人民争了光．假设在某次比赛中他从10 m高处的跳台跳下，设水的平均阻力约为其体重的3倍，在粗略估算中，把运动员当做质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至少为(不计空气阻力)(　　) A．5 m　　　 B．3 m　　　 C．7 m　　　 D．1 m 解析：设水的深度为h，由动能定理mg×(10＋h)－3mgh＝0，h＝5 m，A对． 答案：A 二、非选择题 8．冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地如图所示．比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶

8、出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ＝0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2＝0.004.在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2 m/s的速度沿虚线滑出．为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？(g取10 m/s2) 解析：设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为s1，所受摩擦力的大小为f1；在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为s2，所受摩擦力的大小为f2，则有 s1＋s2＝s

9、式中s为投掷线到圆心O的距离． f1＝μ1mg f2＝μ2mg 设冰壶的初速度为v0，根据动能定理，得 －f1s1－f2s2＝0－mv 联立以上各式，解得s2＝ 代入数据得s2＝10 m 答案：10 m 9．一列车的质量为5.0×105 kg，在平直的轨道上以额定功率3 000 kW加速行驶，当速度由10 m/s加速到所能达到的最大速度30 m/s时，共用了2 min，则在这段时间内列车前进的距离是多少？ 解析：列车速度最大时做匀速运动，则有 F阻＝F牵＝＝ N ＝1×105 N 对列车速度由10 m/s至30 m/s的过程用动能定理得： Pt－F阻·x＝mv－mv 代入数据解得 x＝1 600 m 答案：1 600 m