第2讲动能和动能定理一、选择题(每小题6分,共60分)1.(2015·广州调研)用起重机提升货物,货物上升过程中的v-t图象如图所示,在3~5s内,重力对货物做的功为W1、绳索拉力对货物做的功为W2、货物所受合力做的功为W3,则(C)A.W1>0B.W2<0C.W2>0D.W3>0【解析】由题图可知,货物一直向上运动,根据功的定义式可得:重力做负功,拉力做正功,即W1<0,W2>0,A、B项错误,C项正确;根据动能定理:合力做的功W3=0-mv2,v=2m/s,即W3<0,D项错误。2.(2015·南昌重点中学模拟)如图所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一小球向右滑行,并冲上固定在地面上的斜面。设小球在斜面最低点A的速度为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短,C点距地面高度为h,不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失,则弹簧被压缩至C点,弹簧对小球做的功为(A)A.mgh-mv2B.mv2-mghC.mgh+mv2D.mgh【解析】小球从A点运动到C点的过程中,重力和弹簧的弹力对小球做负功,由于支持力与位移始终垂直,则支持力对小球不做功,由动能定理可得WG+WF=0-2GFmv2,A项正确。3.如图所示,电动车在水平路面上启动过程的速度图象中Oa段为过原点的倾斜直线,ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段,bc段是与ab段相切的水平直线,则下列说法中正确的是(D)A.0~t1时间内电动车做匀加速运动且功率恒定B.t1~t2时间内电动车牵引力做功为C.t1~t2时间内电动车的平均速度为(v1+v2)D.在全过程中,t1时刻的牵引力及其功率都是最大值,t2~t3时间内牵引力最小【解析】0~t1时间内电动车做匀加速运动,牵引力F大小恒定,但电动车的速度v逐渐增大,由P=Fv可知,其功率逐渐增大,A项错误;t1~t2时间内,牵引力做正功,摩擦力做负功,合外力做功之和等于动能的改变量,B项错误;根据“面积”法求位移,t1~t2时间内汽车的位移s>v1+v22-t1)(v1+v2),C项错误;在全过程中t1时刻的斜率最大,加速度a1也最大,根据F1=f+ma1可知,此时牵引力F1最大,功率P1也是在0~t1时间内最大,在t1时刻之后,电动车的功率P1保持不变,所以P1是整个过程中功率的最大值,在t2~t3时间内牵引力等于摩擦力,此时牵引力在整个过程中最小,D项正确。4.(2015·宝鸡三检)如图所示,上表面水平的圆盘固定在水平地面上,一小物块从圆盘边缘上的P点,以大小相同的初速度在圆盘上沿与直径PQ成不同夹角θ开始滑动,小物块运动到圆盘另一边缘时的速度大小为v,则v2-cosθ图象应为图中的(A)【解析】设圆盘半径为r,小物块与圆盘间的动摩擦因数为μ,由题意可知,小物块运动到圆盘另一边缘过程中摩擦力做负功,由动能定理可得-μmg2rcosθ=22-4μgrcosθ,故v2与cosθ呈线性关系,斜率为负,故A项正确。5.(2015·扬州测试)(多选)一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端。已知小物块的初动能为E,它返回到斜面底端的动能为,小物块上滑到最大路程的中点时速度为v。若小物块以2E的初动能冲上斜面,则有(AC)A.返回斜面底端时的动能为EB.返回斜面底端时的动能为C.小物块上滑到最大路程的中点时速度为vD.小物块上滑到最大路程的中点时速度为2v【解析】以初动能E冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得Wf=02f末末2fG2fGv,故C项正确,D项错误。6.(2015·宁波模拟)质量为10kg的物体,在变力F作用下沿x轴做直线运动,力随坐标x的变化情况如图所示。物体在x=0处时,速度为1m/s,一切摩擦不计,则物体运动到x=16m处时,速度大小为(B)A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.m/s【解析】由F-x图象可知,拉力F在物体运动的16m内所做的总功W=10×4J=40J,由动能定理可得W=2,解得v=3m/s,B项正确。7.(2015·芜湖二模)如图所示,长为L的木板水平放置,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,下列说法不正确的是(B)A.木板对小物块做功为mv2B.摩擦力对小物块做功为mgLsinαC.支持力对小物块做功为mgLsinαD.滑动摩擦力对小物块做功为mv2-mgLsinα【解析】在抬高A端的过程中,小物块受到的摩擦力为静摩擦力,其方向和小物块的运动趋势方向时刻垂直,故在抬高阶段,摩擦力不做功,这样在抬高小物块的过程中,由动能定理得WFN+WG=0,即Gf2f22mv2,A项正确。8.(2016·浙江湖州中学月考)如图所示...
