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

作用在小物体上，使物体从静止开始做匀加速直线运动.已知物体和木板之间的摩擦力为F_f.当物体滑到木板的最右端时，木板运动的距离为x，则在此过程中   (　　)

图9

A．物体到达木板最右端时具有的动能为(F－F_f)(L＋x)

B．物体到达木板最右端时，木板具有的动能为F_fx

C．物体克服摩擦力所做的功为F_fL

D．物体和木板增加的机械能为Fx

解析：由题意画示意图可知，由动能定理对小物体：(F－F_f)·(L＋x)＝mv²，故A正确．对木板：F_f·x＝Mv²，故B正确．物块克服摩擦力所做的功F_f·(L＋x)，故C错．物块和木板增加的机械能mv²＋Mv²＝F·(L＋x)－F_f·L＝(F－F_f)·L＋F·x，故D错．

 答案：AB

三、非选择题(本题共2小题，共30分)

11．(14分)如图10所示，质量为M＝0.2 kg的木块放在水平台面上，台面比水平地面高出h＝0.20 m，木块距水平台的右端L＝1.7 m．质量为m＝0.10M的子弹以v₀＝180 m/s的速度水平射向木块，当子弹以v＝90 m/s的速度水平射出时，木块的速度为v₁＝9 m/s(此过程作用时间极短，可认为木块的位移为零)．若木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为l＝1.6 m，求：(g取10 m/s²)

图10

(1)木块对子弹所做的功W₁和子弹对木块所做的功W₂；

(2)木块与台面间的动摩擦因数μ.

解析：(1)由动能定理得，木块对子弹所做的功为

W₁＝mv²－mv₀²＝－243 J

同理，子弹对木块所做的功为W₂＝Mv₁²＝8.1 J.

(2)设木块离开台面时的速度为v₂，木块在台面上滑行阶段对木块由动能定理，有：

－μMgL＝Mv₂²－Mv₁²

木块离开台面后的平抛阶段l＝v₂ ，解得μ＝0.50.

答案：(1)－243 J　8.1 J　(2)0.50

12．(16分)(2010·韶关质检)如图11所示为“S”形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的，固定在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆连接而成的，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平射向b点并进入轨道，经过轨道后从p点水平抛出，已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ＝0.2，不计其他机械能损失，ab段长L＝1.25 m，圆的半径R＝0.1 m，小球质量m＝0.01 kg，轨道质量为M＝0.15 kg，g＝10 m/s²，求：

图11

(1)若v₀＝5 m/s，小球从p点抛出后的水平射程；

(2)若v₀＝5 m/s，小球经过轨道的最高点时，管道对小球作用力的大小和方向；

(3)设小球进入轨道之前，轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力，当v₀至少为多大时，轨道对地面的压力为零．

解析：(1)设小球运动到p点时的速度大小为v，对小球由a点运动到p点的过程，应用动能定理得：

－μmgL－4Rmg＝mv²－mv₀²                                                                      ①

小球从p点抛出后做平抛运动，设运动时间为t，水平射程为x，则

4R＝gt²                                                                                            ②

x＝vt                                                       ③

联立①②③代入数据解得x＝0.4 m

(2)设在轨道最高点时管道对小球的作用力大小为F，取竖直向下为正方向，有：F＋mg＝m    ④

联立①④代入数据解得F＝1.1 N，方向竖直向下．

(3)分析可知，要使小球以最小速度v₀运动，且轨道对地面的压力为零，则小球的位

置应该在“S”形轨道的中间位置，

则有：F′＋mg＝m，F′＝Mg

－μmgL－2mgR＝mv₁²－mv₀²

解得：v₀＝5 m/s.

答案：(1)0.4 m　(2)1.1 N，方向竖直向下　(3)5 m/s

上一页  [1] [2] [3]