2012年温州高中物理会考d级知识条目 用动能定理解决单个物体的有关问题 强化训练3

会考d级知识条目 用动能定理解决单个物体的有关问题 强化训练3
1.一物体放在水平面上，它的俯视图如图所示，两个相互垂直的力F1和F2同时作用在物体上，使物体沿图中v0的方向做直线运动。经过一段位移的过程中，力F1和F2对物体所做的功分别为3J和4J。则两个力的合力对物体所做的功为（ D ）
A．3J B．4J C．5J D．7J
2.一质量m=2kg的滑块，以v=4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s，在这段时间里水平力做的功为( A )
A．0 B．8J C．16 J D．32 J
3如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC是水平的，其长度d=0．50 m．盆边缘的高度为h=0．30 m．在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止下滑．已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ=0．10．小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为 (D )
A．0．50 m B．0．25 m C．0．10 m D．0
4.如图所示，光滑1/4圆弧的半径为0.8m，有一质量为1.0kg的物体自A点由静止开始下滑到达B点，然后沿水平面前进4.0m，到达C点停止. 求：
（1）物体到达B点时的速率；
（2）在物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的功；
（3）物体与水平面间的动摩擦因数. （g=10m/s2）
解：(1)4m/s；(2)-8J；(3)0.2
5.如图所示，斜面倾角为α，长为L，AB段光滑，BC段粗糙，且BC=2 AB。质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑，到达C端时速度刚好减小到零。求物体和斜面BC段间的动摩擦因数μ。
解：以木块为对象，在下滑全过程中用动能定理：重力做的功为mgLsinα，摩擦力做的功为，支持力不做功。初、末动能均为零。
mgLsinα=0，
6.某铅球运动员在比赛中将质量为6kg的铅球以8m/s的速度斜向上抛出，铅球的出手高度为1.8m，铅球初速度方向与水平方向之间的夹角为42°，取重力加速度g=10m/s2，求：
（1）入抛球时对铅球做的功；
（2）若不计空气阻力，铅还需落地的速度大小；
（3）若铅球落地的速度大小为9.8m/s，铅球在飞行中克服阻力做的功。
解：①在人抛球过程中，由动能定理可得
……………………①
所以，人对铅球做的功W=192J……………………②
②在铅球飞行过程中，由动能定理可得
……………………③
代入数据可得落地速度
……………………④
③根据动能定理
……………………⑤
代入数据可得物体克服阻力做功为
=11.88J……………………⑥
7．将小球以初速度v0竖直上抛，在不计空气阻力的理想状况下，小球将上升到某一最大高度。由于有空气阻力，小球实际上升的最大高度只有该理想高度的80%。设空气阻力大小恒定，求小球落回抛出点时的速度大小v。
解：有空气阻力和无空气阻力两种情况下分别在上升过程对小球用动能定理：
和，可得，
再以小球为对象，在有空气阻力的情况下对上升和下落的全过程用动能定理。全过程重力做的功为零，所以有：，解得
8．一质量为1千克的物体，被人由静止举高1米时，速度为2m/s，g=10m/s2,求:①人克服重力做功多少？②人对物体做功多少？③合外力对物体做功多少？?
解：①人克服重力做功Ｗ１=mgh=10焦?②由动能定理Ｆh-mgh=∴人对物体做的功Ｗ２=mgh+=12焦?③合力对物体做的功由动能定理Ｗ合==2焦?
9．如图所示，一弹簧振子，物块的质量为 m，它与水平桌面间的动摩擦因数为 μ。起初，用手按住物块，物块的速度为零，弹簧的伸长量为x。然后放手，当弹簧的长度回到原长时，物块的速度为v。试用动能定理求此过程中弹力所做的功。
解：
10．一根内壁光滑的细圆管，形状如下图所示，放在竖直平面内，一个小球自A口的正上方高h处自由落下，第一次小球恰能抵达B点；第二次落入A口后，自B口射出，恰能再进入A口，则两次小球下落的高度之比h1：h2 = 4：5
11．如图所示,质量为m的小球被系在轻绳的一端,以O为圆心在竖直平面内做半径为R的
圆周运动.运动过程中,小球受到空气阻力的作用.设某时刻小球通过圆周的最低点A,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点B,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是多少
解：
12．如图所示，质量为m的钢珠从高出地面h处由静止自由下落，落到地面进入沙坑h/10停止，则
（1）钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？
（2）若让钢珠进入沙坑h/8，则钢珠在h处的动能应为多少？设钢珠在沙坑中所受平均阻力大小不随深度改变。
解：（1）取钢珠为研究对象，对它的整个运动过程，由动能定理得W=WF+WG=△EK =0。取钢珠停止处所在水平面为重力势能的零参考平面，则重力的功WG=mgh，阻力的功WF= Ff h， 代入得mghFf h=0，故有Ff /mg=11。即所求倍数为11。
（2）设钢珠在h处的动能为EK，则对钢珠的整个运动过程，由动能定理得W=WF+WG=△EK =0，进一步展开为9mgh/8—Ff h/8= —EK，得EK=mgh/4。
13．如图12-3所示，小滑块从斜面顶点A由静止滑至水平部分C点而停止。已知斜面高为h，滑块运动的整个水平距离为s设斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同，求此动摩擦因数
解：取物体为研究对象，考察人A处静止释放下直至到C点处于
静止的过程，运动动能定理有。
由此即可求得
14．从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，求小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是多少？
解：H/R
15．一物体静止在不光滑的水平面上，已知m=1 kg,μ=0.1，现用水平外力F=2 N拉其运动5 m，后立即撤去水平外力F，求其还能滑多远？(g取10 m/s2)
解：5 m
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F1
F2
v0
α
C
B
A
h/10
h