课时作业17 动能定理及其应用
时间:45分钟
1.如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度.木箱获得的动能一定( A )
A.小于拉力所做的功
B.等于拉力所做的功
C.等于克服摩擦力所做的功
D.大于克服摩擦力所做的功
解析:本题考查动能定理.由动能定理可知W拉-Wf=Ek-0,因此,Ek<W拉,故A正确,B错误;Ek可能大于、等于或小于Wf,选项C、D错误.
2.如图所示,质量为0.1 kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飞离桌面,最终落在水平地面上,已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5,桌面高0.45 m,若不计空气阻力,取g=10 m/s2,则( D )
A.小物块的初速度是5 m/s
B.小物块的水平射程为1.2 m
C.小物块在桌面上克服摩擦力做8 J的功
D.小物块落地时的动能为0.9 J
解析:小物块在桌面上克服摩擦力做功Wf=μmgL=2 J,C错.在水平桌面上滑行,由动能定理得-Wf=mv2-mv,解得v0=7 m/s,A错.小物块飞离桌面后做平抛运动,有x=vt、h=gt2,解得x=0.9 m,B错.设小物块落地时动能为Ek,由动能定理得mgh=Ek-mv2,解得Ek=0.9 J,D正确.
3.如图所示,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F的作用下,从位置甲处缓慢移动到乙处.θ=60°,重力加速度为g,则力F所做的功为( A )
A.mgL B.mgL
C.FL D.FL
解析:因为是缓慢移动,所以可认为速度变化量为零,即动能变化量为零,在移动过程中F和重力做功,根据动能定理可得WF-mgL(1-cos60°)=0,解得WF=mgL,A正确,B、C、D错误.
4.如图所示,质量为m的物块与水平转台间的动摩擦因数为μ,物块与转轴相距R,物块随转台由静止开始转动.当转速增至某一值时,物块即将在转台上滑动,此时转台已开始匀速转动,在这一过程中,摩擦力对物块做的功是(假设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( D )
A.0 B.2μmgR
C.2πμmgR D.
解析:物块即将在转台上滑动但还未滑动时,转台对物块的最大静摩擦力恰好提供向心力,设此时物块做圆周运动的线速度为v,则有μmg=.在物块由静止到获得速度v的过程中,物块受到的重力和支持力不做功,只有摩擦力对物块做功,由动能定理得W=mv2-0.联立解得W=μmgR.故选项D正确.