專(zhuān)題練習(xí)（十五）動(dòng)能動(dòng)能定理1.（2011?海南高考）一物體自t=0時(shí)開(kāi)始做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其速度圖線(xiàn)如圖所示.下列選項(xiàng)正確的是（ ）A.在0?6s內(nèi)，物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)為30mB.在0?6s內(nèi)，物體經(jīng)過(guò)的路程為40mC.在0?4s內(nèi)，物體的平均速率為7.5m/sD.在5?6s內(nèi)，物體所受的合外力做負(fù)功解析：第.”末，物體離出發(fā)點(diǎn)最近為35nb第6m內(nèi)又反向運(yùn)動(dòng)了5皿故6苫內(nèi)物體簽過(guò)的路程為40m,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確.在W4e內(nèi)的位移為30m,故平均速度為7.5mk選項(xiàng)C正確.在5?6苫內(nèi)，物體的動(dòng)能在博加，故舍外力做正功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：BC2.物體■在合外力作用下做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的“式圖冢如圖所示.下列表述正確的是（）A.在0.?2苫內(nèi)，合外力總是做負(fù)功B.在1?2苫內(nèi)，合外力不做功C.在0-3苫內(nèi)，合外力假功為零D.在0-1苫內(nèi)比1?3占內(nèi)合外力做功快解析：由物體的速度圖象，根據(jù)動(dòng)能定理可知在W2苫內(nèi)物體先加速后激速，合外力先做正功后做負(fù)功，A錯(cuò)；根據(jù)動(dòng)能定理得―3若內(nèi)舍外力做功為霧，1?2s內(nèi)舍外力做負(fù)功，C對(duì)，B錯(cuò)；在0-13內(nèi)比1?3苫內(nèi)合外力做功快，D對(duì).答案：CD3.人騎自行車(chē)下坡，坡長(zhǎng)l=500m,坡高h(yuǎn)=8m,人和車(chē)總質(zhì)量為100kg,下坡時(shí)初速度為4m/s,人不踏車(chē)的情況下，到達(dá)坡底時(shí)車(chē)速為10m/s,g取10m/s2,則下坡過(guò)程中阻力所做的功為（）

B．－3800JA．－4B．－3800JC．－5000J D．－4200J解析：對(duì)人和車(chē)組成的系統(tǒng)，下坡過(guò)程中外力做的總功等于動(dòng)能的變化量，則mgh＋W=2mv2—2mv2,得W=~3800J,B正確.答案：B4.如圖所示，光滑斜面的頂端固定一彈簧，一物體向右滑行，并沖上固定在地面上的斜面.設(shè)物體在斜面最低點(diǎn)A的速度為v,壓縮彈簧至。點(diǎn)時(shí)彈簧最短，。點(diǎn)距地面高度為h,則從A到C的過(guò)程中彈簧彈力做功是()B.2mv2—mghAB.2mv2—mghC.—mghD.—(mgh+2mvC.—mgh解析：由A到C的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理可得:—mgh+W=0—2mv2,所以W=mgh—2mv2,故A正確.答案：A5.木塊在水平恒定的拉力F作用下，由靜止開(kāi)始在水平路面上前進(jìn)s，隨即撤去此恒定的拉力，接著又前進(jìn)了2s才停下來(lái).設(shè)運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中路面情況相同，則木塊在運(yùn)動(dòng)中獲得動(dòng)能的最大值為()1A.2Fs B.3Fs2C.Fs D.3Fs解析：由動(dòng)能定理有Fs—Ff-3s=0,2最大動(dòng)能Ekm=Fs—Ffs=3Fs，故選項(xiàng)D正確.答案：D.剎車(chē)距離是衡量汽車(chē)安全性能的重要參數(shù)之一.如圖所示的圖線(xiàn)1、2分別為甲、乙兩輛汽車(chē)在緊急剎車(chē)過(guò)程中的剎車(chē)距離l與剎車(chē)前的車(chē)速v的關(guān)系曲線(xiàn)，已知緊急剎車(chē)過(guò)程中車(chē)與地面間是滑動(dòng)摩擦.據(jù)此可知，下列說(shuō)法中正確的是()A.甲車(chē)的剎車(chē)距離隨剎車(chē)前的車(chē)速。變化快，甲車(chē)的剎車(chē)性能好B.乙車(chē)與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)較大，乙車(chē)的剎車(chē)性能好C.以相同的車(chē)速開(kāi)始剎車(chē)，甲車(chē)先停下來(lái)，甲車(chē)的剎車(chē)性能好D.甲車(chē)的剎車(chē)距離隨剎車(chē)前的車(chē)速。變化快，甲車(chē)與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)較大1 v2v2解析：在剎車(chē)過(guò)程中，由動(dòng)能定理可知：Mgl=2mv2,得l=1g=怎可知，甲車(chē)與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)小(題圖線(xiàn)1),乙車(chē)與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)大(題圖線(xiàn)2),剎車(chē)時(shí)的加速度a=^g，乙車(chē)剎車(chē)性能好；以相同的車(chē)速開(kāi)始剎車(chē)，乙車(chē)先停下來(lái).B正確.答案：B.如圖所示，木盒中固定一質(zhì)量為m的砝碼，木盒和砝碼在桌面上以一定的初速度一起滑行一段距離后停止.現(xiàn)拿走砝碼，而持續(xù)加一個(gè)豎直向下的恒力F(F=mg)，其他條件不變，則木盒滑行的距離()■昌■I二|A.不變 B.變小C.變大 D.變大變小均可能解析：設(shè)木盒質(zhì)量為M，木盒中固定一質(zhì)量為m的砝碼，由動(dòng)能定理，Mm+M)gx1=2v2 1(M+m)。2,解得x1=荻；加一個(gè)豎直向下的恒力F(F=mg),由動(dòng)能定理，認(rèn)m+M)gx2=2Mv2,Mv2解得x2=2(m+M娓?顯然x2Vx1,則B正確，答案：B.(2013.汕頭模擬)如圖所示，汽車(chē)在拱形橋頂點(diǎn)A勻速率運(yùn)動(dòng)到橋的B點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是( )A.合外力對(duì)汽車(chē)做的功為零 B.阻力做的功與牽引力做的功相等C.重力的瞬時(shí)功率隨時(shí)間變化 D.汽車(chē)對(duì)坡頂A的壓力等于其重力解析：汽車(chē)動(dòng)能改變量為零,根據(jù)動(dòng)能定理可知,合外力對(duì)汽車(chē)做的功為零,選項(xiàng)A正確；該過(guò)程中,有三個(gè)力對(duì)汽車(chē)做功,它們分別是重力、阻力和牽引力,重力做正功,阻力做負(fù)功,而牽引力可能做正功也可能做負(fù)功,但它們?nèi)齻€(gè)力做功的代數(shù)和就是合外力做的功，即代數(shù)和為零，顯然選項(xiàng)B錯(cuò)誤；汽車(chē)的速率不變，而運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻改變，汽車(chē)沿豎直方向上的分速度大小隨時(shí)間變化，所以重力的瞬時(shí)功率也隨時(shí)間變化，選項(xiàng)C正確；汽mv2車(chē)對(duì)坡頂A的壓力為FN=G+二二(r為軌道半徑)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：AC.如圖甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，％=0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開(kāi)彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)．通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出這一過(guò)程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則()11時(shí)刻小球動(dòng)能最大12時(shí)刻小球動(dòng)能最大12?13這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能先增加后減少12?13這段時(shí)間內(nèi)，小球增加的動(dòng)能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能解析：在11時(shí)刻，小球剛好與彈簧接觸，重力大于彈力，合外力與速度方向一致，故小球繼續(xù)加速，即小球動(dòng)能繼續(xù)增加，A項(xiàng)錯(cuò)；在12時(shí)刻彈簧彈力最大，說(shuō)明彈簧被壓縮到最短，此時(shí)，小球速度為零，B項(xiàng)錯(cuò)；12?13過(guò)程中，彈簧從壓縮量最大逐漸恢復(fù)到原長(zhǎng)，在平衡位置時(shí)，小球動(dòng)能最大，所以小球的動(dòng)能先增大后減小，C項(xiàng)正確；12?13過(guò)程中小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故小球增加的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和等于彈簧減少的彈性勢(shì)能，D項(xiàng)錯(cuò).答案：C10.(2013.德州模擬)如圖所示為汽車(chē)在水平路面上啟動(dòng)過(guò)程中的速度圖象，Oa為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)，ab表示以額定功率行駛時(shí)的加速階段，bc是與ab相切的水平直線(xiàn)，則下述說(shuō)法正確的是( )0?11時(shí)間內(nèi)汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)且功率恒定11?12時(shí)間內(nèi)合力做功為gmv2—2mv；11?12時(shí)間內(nèi)的平均速度為1(v1+v2)D.在11時(shí)刻汽車(chē)的功率達(dá)到最大值，12?13時(shí)間內(nèi)牽引力最大解析：871時(shí)間內(nèi)汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)，牽引力恒定，但速度增加，故功率增加，A錯(cuò)誤；汽車(chē)水平方向受到牽引力和阻力作用，根據(jù)動(dòng)能定理，力?右時(shí)間內(nèi)合力做功％加治故E正確；門(mén)?右時(shí)間內(nèi)At圖線(xiàn)下所圍面積大于勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)階段圖線(xiàn)所圍面積，所以平均速度大珠0+吩故C錯(cuò)誤；白時(shí)刻，功率不再增加，「為時(shí)間內(nèi)功率恒定，但牽引力激小，右?右時(shí)間內(nèi)牽引力最小，與盟力相等，所以口錯(cuò)誤.答案：B11.如圖所示，一根直桿由粗細(xì)相同的兩段構(gòu)成，其中AB段為長(zhǎng)％1=5m的粗糙桿，BC段為長(zhǎng)x2=1m的光滑桿.將桿與水平面成53°角固定在一塊彈性擋板上，在桿上套一質(zhì)量m=0.5kg、孔徑略大于桿直徑的圓環(huán).開(kāi)始時(shí)，圓環(huán)靜止在桿底端A.現(xiàn)用沿桿向上的恒力F拉圓環(huán)，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去F,圓環(huán)剛好能到達(dá)頂端C,然后再沿桿下滑.已知圓環(huán)與AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.1,g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.試求:(1)拉力F的大小;(2)若不計(jì)圓環(huán)與擋板碰撞時(shí)的機(jī)械能損失,從圓環(huán)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最終靜止的過(guò)程中在粗糙桿的上所通過(guò)的總路程．解析：口川到c過(guò)程，根據(jù)劫能定理得^jci—mg(xi+jQ)siii530—/￡fl^gricos53a=O—0悒力F：響內(nèi)+電)由i53"+沖喀由cos53"：三】可Q)圓環(huán)從開(kāi)始運(yùn)劫到最終靜止在粗糙桿上通過(guò)的總路程為L(zhǎng),根據(jù)勃能定理得兩一幽式8s53。=0—0,總路程上=曬黑牙=制m.答案：(1}51NQ科5nl12.(2012?大綱全國(guó)高考)一探險(xiǎn)隊(duì)員在探險(xiǎn)時(shí)遇到一山溝，山溝的一側(cè)豎直，另一側(cè)的坡面呈拋物線(xiàn)形狀.此隊(duì)員從山溝的豎直一側(cè)，以速度。0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面.如圖所示，以溝底的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系10，已知，山溝豎直一側(cè)的高度為2h，坡面的拋物線(xiàn)方程為y=2hx2,探險(xiǎn)隊(duì)員的質(zhì)量為m.人視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度為g.乙11

(1)求此人落到坡面時(shí)的動(dòng)能；(2)此人水平跳出的速度為多大時(shí)，他落在坡面時(shí)的動(dòng)能最小？動(dòng)能的最小值為多少？解析：(1)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，％=vt,2h—y=2gt2,又y=2hx2，2hv2聯(lián)立解得y=-v^7.v0