十七 动能和动能定理(B卷)
【学考达标】 (20分钟 50分)
一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)
1.如图，小飞用手托着质量为m的地球仪，从静止开始沿水平方向运动，前进距离L后，速度为v(地球仪与手始终相对静止，空气阻力不可忽略)，地球仪与手掌之间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是( )
A．手对地球仪的作用力方向竖直向上
B．地球仪所受摩擦力大小为μmg
C．手对地球仪做的功大于
D．地球仪对手做正功
2．如图所示，一颗0.1
kg子弹以500
m/s的速度打穿第一块固定木板后速度变为300
m/s，则这个过程中子弹克服阻力所做的功为( )
A.8
000
J
B．4
500
J
C．12
500
J
D．无法确定
3.如图所示，某人骑自行车下坡，坡长l＝500
m，坡高h＝8
m，人和车总质量为100
kg，下坡时初速度为4
m/s，人不踏车的情况下，到达坡底时车速为10
m/s，g取10
m/s2，则下坡过程中阻力所做的功为( )
A．－4
000
J
B．－3
800
J
C．－5
000
J
D．－4
200
J
4．小明从三楼教室匀速率地走到一层，重力做了3×103
J的功，则在此过程中小明的( )
A．动能一定增加了3×103
J
B．动能一定减小了3×103
J
C．重力势能一定增加了3×103
J
D．重力势能一定减小了3×103
J
5.物体在合外力作用下做直线运动的v t图像如图所示，下列表述正确的是( )
A．在0～1
s内，合外力做正功
B．在0～2
s内，合外力总是做负功
C．在1～2
s内，合外力不做功
D．在0～3
s内，合外力总是做正功
6．如图所示，质量为m的滑块从
h高处的a点沿圆弧轨道ab滑入水平轨道bc
,
滑块与轨道的动摩擦因数相同。滑块在a、c两点时的速度大小均为v
,
ab弧长与bc长度相等。空气阻力不计，则滑块从a
到c
的运动过程中( )
A.小球的动能始终保持不变
B．小球在bc过程克服阻力做的功一定等于
C．小球经b点时的速度大于
D．小球经b点时的速度等于
【补偿训练】
如图所示为一滑梯的实物图，滑梯的斜面段长度L＝5.0
m，高度h＝3.0
m，为保证小朋友的安全，在水平面铺设安全地垫。水平段与斜面段平滑连接，小朋友在连接处速度大小不变。某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下，经斜面底端后水平滑行一段距离，停在水平地垫上。已知小朋友质量为m＝20
kg，小朋友在斜面上受到的平均阻力f1＝88
N，在水平段受到的平均阻力f2＝100
N。不计空气阻力，取重力加速度g＝10
m/s2。求：
(1)小朋友在斜面滑下的过程中克服摩擦力做的功；
(2)小朋友滑到斜面底端时的速度v的大小；
(3)为使小朋友不滑出水平地垫，地垫的长度x至少多长。
二、计算题(14分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要标明单位)
7.如图所示，小滑块从高为h的斜面上的A点，由静止开始滑下，经B点在水平面上滑到C点而停止，现在要使小滑块由C点沿原路径刚好能回到A点，那么必须给小滑块以多大的初速度？(设小滑块经过B点时无能量损失)
【选考提升】 (20分钟 50分)
8．(9分)在粗糙的水平面上给滑块一定的初速度，使其沿粗糙的水平面滑动，经测量描绘出了滑块的动能与滑块的位移的变化规律图线，如图所示。用μ表示滑块与水平面之间的动摩擦因数，用t表示滑块在该水平面上滑动的时间，已知滑块的质量为m＝19
kg，g取10
m/s2。则μ和t分别等于( )
A．0.01、10
s
B．0.01、5
s
C．0.05、10
s
D．0.05、5
s
9．(9分)(多选)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v，AB的水平距离为s。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mv2
C．推力对小车做的功是Fs－mgh
D．小车克服阻力做的功是mv2＋mgh－Fs
10．(9分)(2021·杭州高一检测)如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块，现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中( )
A.
支持力对小物块做功为mgL
sin
α
B．支持力对物块做功为0
C．摩擦力对小物块做功为mgL
sin
α
D．滑动摩擦力对小物块做的功为mv2＋mgL
sin
α
11．(10分)(2020·浙江1月选考)如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道(在最低点E分别与水平轨道EO和EA相连)、高度h可调的斜轨道AB组成。游戏时滑块从O点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径r＝0.1
m，OE长L1＝0.2
m，AC长L2＝0.4
m，圆轨道和AE光滑，滑块与AB、OE之间的动摩擦因数μ＝0.5。滑块质量m＝2
g且可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力，各部分平滑连接。求：(g取10
N/kg)
(1)滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度vF大小；
(2)当h＝0.1
m且游戏成功时，滑块经过E点对圆轨道的压力FN的大小及弹簧弹性势能W弹；
(3)要使游戏成功，弹簧的弹性势能Ep与高度h之间满足的关系。
12.(13分)(创新应用)如图所示，借助一长为L的粗糙斜面，将一质量为m的物体(视为质点)移上货车。第一次使物体以初速度v从斜面底端沿斜面上滑，滑行的最大距离为；第二次使物体以相同的初速度向上滑行的同时，施加沿斜面向上的恒定推力，作用一段距离后撤去该力，物体继续上滑，恰好到达斜面顶端。
(1)求第一次上滑过程中物体的加速度大小a。
(2)定性说明第二次上滑过程中物体可能的运动情况。
(3)求第二次上滑过程中推力对物体做的功W。
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