高考物理总复习 第15课 动能定理及其应用练习

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3v0t0。根据动能定理可得Fs1－f1s′1＝0，解得F＝3f1。同理可得F与B所受滑动摩擦力f25f15

的关系为F＝f2，故＝。在减速运动过程中，由滑动摩擦力提供加速度，根据牛顿第二

4f212定律有

f1v0f2v0f1f2m1f15

＝，＝，故有＝，可得＝＝，故A项错误。根据减速运动过程中由滑动摩 m1t0m2t0m1m2m2f212

擦力提供加速度，对A有a′A＝＝

f1μ1m1gv0f2μ2m2gv0

＝μ1g＝，对B有a′B＝＝＝μ2g＝，

m1m1t0m2m2t0

二式联立得μ1＝μ2，故B项错误。0～2t0时间内，根据动能定理可知合力做功之比等于末1212

动能之比，即m1v1∶m2v2＝5∶3，故C项正确。根据功的公式可知W＝FL，则F做功之比为

22

W1∶W2＝F2v0v0

t0∶F×4t0＝1∶2，故D项错误。 22

b．动能定理与F－x图像结合分析问题

(7)(2016浙江学业考试，13分)如图(a)所示，长为4 m的水平轨道AB与半径为R＝0.6 m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接，有一质量为1 kg的滑块(大小不计)，从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化关系如图(b)所示，滑块与AB间动摩擦因数

2

为0.25，与BC间的动摩擦因数未知，取g＝10 m/s。求：

①滑块到达B处时的速度大小；

②滑块在水平轨道AB上运动前2 m过程中所需的时间；

③若滑块到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能达到最高点C，则滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功是多少。 答案：①210 m/s(3分) ②

8

s(5分) ③5 J(5分) 35

解析：①滑块从A到B的过程中，根据动能定理有

F1x1－F2x2－μmgx＝mv2B(2分)

解得vB＝210 m/s(1分)

②前2 m滑块受到拉力的作用，根据牛顿第二定律有 F1－μmg＝ma1(2分)

12

根据运动学公式有x1＝a1t1(2分)

2

12

金戈铁制卷

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联立以上二式，解得t1＝③滑块恰好能到达C点

8

s(1分) 35

v2C根据牛顿第二定律有mg＝m(2分)

R滑块从B点到C点的过程中，根据动能定理有

2

W－mg·2R＝mv2C－mvB(2分)

1

212

联立以上二式，解得W＝－5 J，即克服摩擦力做功为5 J(1分)

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