教科版高中物理必修二第四章习题课2(附答案)

习题课

基础练

1．a ，b ，c 三个物体质量分别为m,2m,3m ，它们在水平路面上某时刻运动的动能相等．当 每个物体受到大小相同的制动力时，它们制动距离之比是( ) A ．1∶2∶3 B ．12∶22∶32 C ．1∶1∶1

D ．3∶2∶1

2．一个物体自由下落，落下一半时间时的动能与落地时的动能之比为( ) A ．1∶1

B ．1∶2

C ．1∶3

D ．1∶4

3．一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率v 0分别把三个质量相同的球竖直上抛、 竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的动能( ) A ．上抛球最大 B ．下抛球最大 C ．平抛球最大

D ．一样大

4．在光滑的地板上，用水平拉力分别使两个物块由静止获得相同的动能，那么可以肯定

( )

A ．水平拉力相等

B ．两物块质量相等

C ．两物块速度变化相等

D ．水平拉力对两物块做功相等

5．质量为m ，速度为v 的子弹，能射入固定的木板L 深．设阻力不变，要使子弹射入 木板3L 深，子弹的速度应变为原来的( ) A ．3倍

B ．6倍

C.3

2

倍

D.3倍

6．一物体做变速运动时，下列说法中正确的是( ) A ．合外力一定对物体做功，使物体动能改变 B ．物体所受合外力一定不为零

C ．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变

D ．物体加速度一定不为零 提升练

7．在粗糙水平地面上，使一物体由静止开始运动，第一次用斜向上的拉力，第二次用斜

向下的推力，两次的作用力大小相等，力与水平方向的夹角也相等、物体的位移也相等， 则这两种情况下( )

A．拉力和推力做功相等，物体末速度相等

B．拉力和推力做功相等，物体末速度不等

C．拉力和推力做功不等，物体末动能相等

D．拉力和推力做功不等，物体末动能不等

8.

图1

物体在合外力作用下做直线运动的v－t图象如图1所示．下列表述正确的是() A．在0～1 s内，合外力做正功

B．在0～2 s内，合外力总是做负功

C．在1～2 s内，合外力不做功

D．在0～3 s内，合外力总是做正功

图2

9．质量为1 500 kg的汽车在平直的公路上运动，v－t图象如图2所示．由此可求() A．前25 s内汽车的平均速度

B．前10 s内汽车的加速度

C．前10 s内汽车所受的阻力

D．15 s～25 s内合外力对汽车所做的功

10．一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质点的动能可能()

A．一直增大

B．先逐渐减小至零，再逐渐增大

C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小

D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大

11.如图3所示，

图3

斜面长为x，倾角为θ，一物体质量为m，从斜面底端的A点开始以初速度v0沿斜面向上滑行．斜面与物体间的动摩擦因数为μ，物体滑到斜面顶端B点时飞出斜面，最后落在与A点处于同一水平面上的C处，则物体落地时的速度大小为________．

12．某兴趣小组设计了如图4所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径

大得多)，底端与水平地面相切．弹射装置将一个小物体(可视为质点)以v a＝5 m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入轨道，依次经过“8002”后从P点水平抛出．小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ＝0.3，不计其它机械能损失．已知ab段长L＝1.5 m，数字

“0”的半径R＝0.2 m，小物体质量m＝0.01 kg，g＝10 m/s2.求小物体从P点抛出后的水平

射程．

图4

13．质量为5×103 kg的汽车在t＝0时刻速度v0＝10 m/s，随后以P＝6×104 W的额定功率沿平直公路继续前进，经72 s达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为2.5×103

N．求：

(1)汽车的最大速度v m；

(2)汽车在72 s内经过的路程s.

14．冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意图如图5所示．比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方

的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1＝0.008，

用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至μ2＝0.004.在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2 m/s的速度沿虚线滑出．为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员

用毛刷擦冰面的长度应为多少？(g取10 m/s2)

图5

习题课

1．C 2.D 3.D 4.D 5.D

6．BD [此题主要考察学生对涉及力、速度、加速度、功和动能各物理量的牛顿定律和动能定理的理解，只要考虑到匀速圆周运动的例子，很容易得到正确答案B 、D.]

7．B [拉力和推力的水平分力相同，位移相同，所以它们做功相同，但两种情况摩擦力不同，合力做的总功不同，故末速度不同．]

8．A [根据物体的速度图象可知，物体在0～1 s 内匀加速，合外力做正功，A 正确； 1～3 s 内匀减速，合外力做负功．根据动能定理，0～3 s 内合外力做功为零，1～2 s 内合外力做功不为0.]

9．ABD [在v －t 图象中图线与坐标轴所围成的面积代表位移，因此只要求得位移的大小，利用公式v ＝x

t ，即可解得平均速度，故A 对；图线的斜率代表加速度，由公式a ＝

Δv Δt 得，前10 s 内汽车的加速度a ＝20

10 m/s 2＝2 m/s 2，故B 对；由牛顿第二定律得：F －f ＝ma ，因不知牵引力F ，故无法求得阻力f ，C 错；由动能定理可求得15 s ～25 s 内合外力所做的功，即W ＝12mv t ′2－12mv 2t ＝12

×1 500×(302－202) J ＝3.75×105 J ，故D 对．] 10．ABD [若力F 的方向与初速度v 0的方向一致，则质点一直向前运动，动能一直增大，选项A 正确．若力F 的方向与v 0的方向相反，质点先减速至速度为零后再反向加速，动能先减小至零后再逐渐增大，B 正确．若力F 的方向与v 0的方向成一钝角，如斜上抛运动，质点先减速，减到某一值，再加速，则其动能先减小至某一非为零的数值，再增大，选项D 正确．]

11．v C ＝v 20－2μgs cos θ

解析 对ABC 整个过程由动能定理有 －μmgx cos θ＝12mv 2C －12mv 2

0.

解得v C ＝v 20－2μgx cos θ. 12．0.8 m

解析 设小物体运动到P 点时的速度大小为v ，对小物体由a 运动到P 过程应用动能定理得

－μmgL －2Rmg ＝12mv 2－12

mv 2a

①

小物体从P 点抛出后的水平射程为x ，则 2R ＝1

2gt 2

② x ＝vt

③

联立①②③式，代入数据解得x ＝0.8 m. 13．见解析

解析 (1)达到最大速度v m 时，牵引力等于阻力，P ＝fv m v m ＝P f ＝6×104

2.5×103

m/s ＝24 m/s

(2)由动能定理可得Pt －fs ＝12mv 2m －12

mv 2

0 解得s ＝2Pt －m (v 2m －v 2

0)

2f

＝2×6×104×72－5×103×(242－102)2×2.5×103 m ＝1 252 m.

14．10 m

解析 设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为s 1，所受摩擦力的大小为f 1；在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为s 2，所受摩擦力的大小为f 2，则有s 1＋s 2＝s

式中s 为投掷线到圆心O 的距离． f 1＝μ1mg ，f 2＝μ2mg

设冰壶的初速度为v 0，由功能关系得 f 1·s 1＋f 2·s 2＝12

mv 2

联立以上各式，解得s 2＝2μ1gs －v 20

2g (μ1－μ2)

代入数据得s 2＝10 m