第五章第二讲动能动能定理及其应用 2011年高考一轮复习测试题
一、单项选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分)
1.如图1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 ( )
图1
A.Ek1>Ek2 W1<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
2.一质量为m的小球用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力作用下,从平衡位置P点缓慢地移动,当悬线偏离竖直方向θ角时,水平力大小为F,如图2所示,则水平力所做的功为 ( )
图2
A.mglcosθ B.Flsinθ
C.mgl(1-cosθ) D.Flcosθ
解析:小球在缓慢移动的过程中,动能不变,故可用动能定理求解,即WF+WG=0,其中WG=-mgl(1-cosθ),所以WF=-WG=mgl(1-cosθ),选项C正确.
答案:C
3.如图3所示,质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动,拉力为某个值F时,转动半径为R.当拉力逐渐减小到时,物体仍做匀速圆周运动,半径为2R,则外力对物体做的功为 ( )
图3
A.- B.
C. D.
解析:F=,=,由动能定理得W=mv22-mv12,联立解得W=-,即外力做功为-.A项正确.
答案:A
4.(2010·河北省衡水中学调研)如图4所示,小球以初速度v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回,其返回途中仍经过A点,则经过A点的速度大小为 ( )
图4
A. B.
C. D.
解析:设由A到B的过程中,小球克服阻力做功为Wf,由动能定理得:-mgh-Wf=0-mv02,小球返回A的过程中,再应用动能定理得:mgh-Wf=mvA2-0,以上两式联立可得:vA=,故只有A正确.
答案:A
5.(2010·清远模拟)如图5所示,斜面AB和水平面BC是由同一板材上截下的两段,在B处用小圆弧连接.将小铁块(可视为质点)从A处由静止释放后,它沿斜面向下滑行,进入平面,最终静止于P处.若从该板材上再截下一段,搁置在A、P之间,构成一个新的斜面,再将小铁块放回A处,并轻推一下使之具有初速度v0,沿新斜面向下滑动.关于此情况下小铁块的运动情况的描述正确的是 ( )
图5
A.小铁块一定能够到达P点
B.小铁块的初速度必须足够大才能到达P点
C.小铁块能否到达P点与小铁块的质量有关
D.以上说法均不对
解析:如图所示,设AB=x1,BP=x2,AP=x3,动摩擦因数为 μ,由动能定理得:mgx1sinα-μmgx1cosα-μmgx2=0,可得:mgx1sinα=μmg(x1cosα+x2),设小铁块沿AP滑到P点的速度为vP,