所谓的光辉岁月,并不是以后,闪耀的日子,而是无人问津时,你对梦想的偏执。
第7节 动能和动能定理
(满分100分,45分钟完成) 班级_____姓名_________
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题:本大题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,至少
有一个选项正确,选对的得6分,对而不全得3分。选错或不选的得0分。 1.下列有关功的叙述中,正确的是
A.功是能量转化的量度
B.功是能量的量度
C.功的正负表示功的方向不同 D.功的正负表示功的大小 A.1∶1
B.1∶4
C.4∶1
D.2∶1
( )
2.两个物体质量比为1∶4,速度大小之比为4∶1,则这两个物体的动能之比为 ( ) 3.质量为m的物体静止在粗糙水平面上,若物体受一水平力F作用通过位移为s时,它的动能为E1;若静止物体受一水平力2F作用通过相同位移时,它的动能为E2,则 ( )
A.E2=E1 C.E2>2E1
B.E2=2E1 D.E2<2E1
4.下列说法正确的是
( )
A.物体所受合力为0,物体动能可能改变 B.物体所受合力不为0,动能一定改变 C.物体的动能不变,它所受合力一定为0 D.物体的动能改变,它所受合力一定不为0
5.在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速运动,当速度达到vm后立即关闭发动机而滑行直到停止,v-t图象如图1所示,汽车的牵引力为F,摩擦力为f,全过程中牵引力做功W1,克服摩擦力做功为W2,则
( )
图1
A.F∶f=1∶3
C.W1∶W2=1∶1
B.F∶f=4∶1
D.W1∶W2=1∶3
6.运动员用200 N的力,把一个静止的质量为1 kg的球以10 m/s的速度踢出,球在水平面上运动60 m后停止,则运动员对球所做的功为
( ) A.50 J
B.200 J
放弃很简单,但你坚持到底的样子一定很酷! 1
所谓的光辉岁月,并不是以后,闪耀的日子,而是无人问津时,你对梦想的偏执。
C.12000 J D.2000 J
7.北约对南联盟轰炸时,大量使用了贫铀弹,贫铀密度为钢的2.5倍,设贫铀炸弹与常规炸弹投放速度之比为2∶1,它们穿甲过程中所受阻力相同,则形状相同的贫铀弹与常规炸弹穿甲深度之比为
A.2∶1 C.10∶1
B.1∶1 D.5∶2
( )
8.质量为m的金属块,当初速度为v0时,在水平面上滑行的最大距离为s。如果将金属块的质量增加为2m,初速度增大到2v0,在同一水平面上,该金属块滑行的最大距离为
( ) A.s C.4s B.2s D.s
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第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、填空、实验题:本大题共5小题,每小题5分,共25分。把正确答案填写在题中横线
上或按要求作答。
9.人将放在手中的铅球沿水平方向推出,球在出手时具有的动能是180 J,已知球原来是
静止的,人在推球的过程中对球做功是__________ J。
10.一子弹以400 m/s的速度水平射入一树干中,射入深度为10 cm,若子弹以200 m/s的
速度水平射入同一树干中的深度是__________.
11.水平桌面上有一物体,受一水平方向的恒力F的作用,由静止开始无摩擦地运动,经过
路程s1,速度达到v,又经过路程s2,速度达到2v,则在s1和s2两段路程中F所做的功之比为________。
12.某消防队员从一平台上跳下,下落2m后双脚触地,接着用双腿弯曲的方法缓冲,使自
身重心又下降了0.5 m,在着地过程中地面对他双腿的平均作用力是自身重力的_________倍。
13.把完全相同的三块木板固定叠放在一起,子弹以v0的速度射向木板,刚好能打穿这三
块木板。如果让子弹仍以v0的速度垂直射向其中的一块固定木板,子弹穿过木板时的速度是___________。
三、计算题:本大题共2小题,计27分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算
步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
14.(12分)物体从高出地面H处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至地面进入沙坑的
深度h停止,如图2所示。求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍。
Hh
图2
放弃很简单,但你坚持到底的样子一定很酷! 2
所谓的光辉岁月,并不是以后,闪耀的日子,而是无人问津时,你对梦想的偏执。
15.(15分)如图3所示,质量为m的物体置于光滑的水平面上,用一根绳子一端固定在物
体上,另一端通过定滑轮以恒定速率v0拉绳子,物体由静止开始运动,当绳子与水平方向夹角α=45o时,绳中张力对物体做的功是多少?
??图3
参考答案
一、选择题: 1.【答案】A
v 1v v 0
【点拨】做功的过程就是能量转化的过程,做了多少功,就有多少能量发生转化,但并不意味着有多少能量,A正确,B错误。功的正负表示能量转移的方向,功不存在方向,C、D错误。 2.【答案】C
【点拨】由动能定义:Ek1∶Ek2=3.【答案】C
【点拨】根据动能定理,第一次:Fs-fs=E1;第二次:2Fs-fs=E2。E2>2E1,故C选项正确。 4.【答案】D
【点拨】如果物体动能发生了变化,合外力一定做功,所以物体受到的合力一定不为零,但是合外力不为零时,动能不一定发生变化,还要看在合力的方向上有没有位移,合力做不做功。 5.【答案】BC 【点拨】加速过程s1=
11m1v12∶m2v22=4∶1。 22vmvvvt1=m,减速过程s2=mt2=m×3=3s1,根据动能定理,有
2222Fs1-f(s1+s2)=0,得F=4f;又W1-W2=0,故W1=W2。B、C正确。
6.【答案】A
【点拨】运动员对球所做的功为球所获得的动能,即W=应关系。 7.【答案】C
22mv0s1m1v012.5?2212
?【点拨】-Fs=0-mv0,得s=,故?=10,故C选项正确。 22s1?12F2m2v02212
mv=50J。要注意力和位移的对28.【答案】C
放弃很简单,但你坚持到底的样子一定很酷!
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所谓的光辉岁月,并不是以后,闪耀的日子,而是无人问津时,你对梦想的偏执。
【点拨】根据动能定理,有:-μmgs=-=4s,故选项C正确。 二、填空、实验题: 9.【答案】180 J
121mv0,-μ·2mgs′=-×2m(2v0)2,所以s′22【点拨】根据动能定理,人对球做的功等于球动能的变化量。 10.【答案】2.5 cm
dvv1212
【点拨】根据动能定理,有-Fd1=-mv1,-Fd2=-mv2,所以2?22,得d2=22d1
22d1v1v1=2.5 cm。
11.【答案】1∶3
【点拨】由动能定理有W1=
2212113mv,W2=m(2v)2-mv2=mv2,所以,在s1、s2两段路2222程中F所做的功之比为:
W11?。 W2312.【答案】5
【点拨】设地面对双腿的作用力为F,对全过程利用动能定理得:mg(h+Δh)-FΔh=0,得
F=
h??hmg?5mg。 ?h13.【答案】
6v0 3【点拨】设木板对子弹的阻力为Ff,子弹质量为m,每块木块厚d,则放三块木板时,由动能定理:-Ff·3d=0-
1211mv0;射穿一块木板时,由动能定理:-Ffd=mv 2-mv02,得222v=
6v0。 3三、计算题: 14.【答案】
H?h h【解析】方法一:将物体的运动分为两个物理过程:先自由落体,然后做匀减速运动。 设物体落至地面时速度为v,则由动能定理可得:
mgH=
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mv 212
mv 2 ①
第二个物理过程中物体受重力和阻力F,同理可得:
mgh-Fh=0- ②
放弃很简单,但你坚持到底的样子一定很酷! 4
所谓的光辉岁月,并不是以后,闪耀的日子,而是无人问津时,你对梦想的偏执。
由①②式解得
FH?h=。 mgh方法二:视全过程为一整体,由于物体的初、末动能均为0,由动能定理有
mg(H+h) -Fh=0
解得:
FH?h?。 mgh2
15.【答案】mv0
【解析】绳子对物体的拉力是一个变力,要计算此变力做的功,可以利用动能定理。 当绳子与水平方向的夹角α=45°时,设物体的速度为v,根据沿绳方向的速率相等有:
vcosα=v0 得v=
v0?2v0 cos?设绳中张力对物体做的功为W,由动能定理得:
W=
1211mv-0=mv2=m(2v0)2=mv02。 222放弃很简单,但你坚持到底的样子一定很酷! 5