内部文件,版权追溯 第七节 动能和动能定理
A级 抓基础
1.关于对动能的理解,下列说法不正确的是( ) A.凡是运动的物体都具有动能 B.动能总是正值
C.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化 D.一定质量的物体,速度变化时,动能一定变化
解析:只要物体运动,则物体一定具有动能,故A正确;动能是标量,表示大小,故动能均为正值,故B正确;由动能的定义可知,一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,故C正确;速度为矢量,速度的变化可能是速度方向在变化,故一定质量的物体,速度变化时,动能可能不变化,故D错误.
答案:D
2.(多选)一物体在运动过程中,重力做了-2 J的功,合力做了4 J的功,则( ) A.该物体动能减少,减少量等于4 J B.该物体动能增加,增加量等于4 J C.该物体重力势能减少,减少量等于2 J D.该物体重力势能增加,增加量等于2 J
解析:重力做负功,重力势能增加,增加量等于克服重力做的功,选项C错误,选项D正确;根据动能定理得该物体动能增加,增加量为4 J,选项A错误,选项B正确.
答案:BD
3.一质量为m的滑块,以速度v在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度变为-2v(方向与原来相反),在这段时间内,水平力所做的功为( )
32
A.mv 252
C.mv 2
32
B.-mv
252
D.-mv
2
121232
解析:W=Ek2-Ek1=mv2-mv1=mv,选项A正确.
222答案:A
4.(多选)一人用力把质量为1 kg的物体由静止提高1 m,使物体获得2 m/s的速度(g=10 m/s),则下述结论正确的是( )
A.人对物体做的功为10 J
1
2
B.物体动能增加2 J
C.合外力对物体做的功为12 J D.物体重力势能增加10 J
解析:重力做功WG=-mgh=-10 J,即重力势能增加10 J,选项D对;由动能定理:
WF-mgh=mv2,WF=12 J,即人对物体做功12 J,选项A错误;由动能定理知W合=mv2=
×1×2 J=2 J,选项B正确,C错误.
答案:BD
2
121212
5.物体在水平恒力F作用下,在水平面上由静止开始运动.当位移为s时撤去F,物体继续前进3s后停止运动.若路面情况相同,则物体的摩擦力和最大动能分别是( )
A.f=,Ekmax=4Fs
3C.f=,Ekmax=
43
FFB.f=,Ekmax=Fs
3D.f=,Ekmax=3
44
FFFsFs解析:对全过程由动能定理知Fs-f(4s)=0,解得f=,对于拉力撤去前的过程由动
43Fs能定理知Fs-fs=Ekmax,解得Ekmax=,故选项D正确.
4
答案:D
1
6.(多选)质量为m的物体,从静止开始以a=g的加速度竖直向下运动h米,下列说
2法中正确的是( )
1
A.物体的动能增加了mgh
21
B.物体的动能减少了mgh
21
C.物体的势能减少了mgh
2D.物体的势能减少了mgh
11
解析:物体的合力为ma=mg,向下运动h米时合力做功mgh,根据动能定理物体的动
221
能增加了mgh,A对,B错;向下运动h米过程中重力做功mgh,物体的势能减少了mgh,C
2错,D对.
答案:AD
B级 提能力
7.如图所示,一物体由A点以初速度v0下滑到底端B,它与挡板B做无动能损失的碰撞
F 2
后又滑回到A点,其速度正好为零.设A、B两点高度差为h,则它与挡板碰前的速度大小为( )
A. C. 2gh+
42gh+
2
v20v20
B.2gh D.2gh+v0
2
解析:设整个滑动过程中物体所受摩擦力大小为Ff(此力大小不变,下滑时方向向上,上滑时方向向下),斜面长为s,则对物体由A→B→A的整个过程运用动能定理,得-2Ffs12
=-mv0.同理,对物体由A到B运用动能定理,设物体与挡板碰前速度为v,则mgh-Ffs21212
=mv-mv0,解得v=22
答案:C
8.如图所示,质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为μ,物块与转台转轴相距R.物块随转台由静止开始转动并计时,在t1时刻转速达到n,物块即将开始滑动.保持转速n不变,继续转动到t2时刻.则( )
2gh+,C正确.
2
v20
A.在0~t1时间内,摩擦力做功为零 1
B.在0~t1时间内,摩擦力做功为μmgR
2C.在0~t1时间内,摩擦力做功为2μmgR D.在t1~t2时间内,摩擦力做功为2μmgR
解析:在0~t1时间内,转速逐渐增加,故物体的速度逐渐增加,最大静摩擦力提供向
v2
心力μmg=m ,解得v=μgR,①
R12
由动能定理可知,物体做加速圆周运动过程Wf=mv,②
21
由①②两式解得Wf=mμgR,
2
3
故A、C错误,B正确.
在t1~t2时间内,物体的线速度不变,摩擦力只提供向心力,根据动能定理可知摩擦力做功为零,故D错误.
答案:B
9.物体在恒定阻力作用下,以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止,以a、Ek、x和t分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间.则下列图象中,能正确反映这一过程的是( )
解析:物体在恒定阻力作用下运动,其加速度不变,选项A、B错误;由动能定理,-
2??fx=Ek-Ek0,解得Ek=Ek0-fx,选项C正确.x=v0t-at2,则Ek=Ek0-f?v0t-at?,选项2
12
1
??
D错误.
答案:C
1
10.如图所示,AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道的B点与水平地面相切,
4其半径为R,质量为m的小球由A点静止释放.
(1)求小球滑到最低点B时,小球速度v的大小;
(2)小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面,恰达最高点D,D到地面的高度为h(已知
h<R),求小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf.
解析:(1)小球从A滑到B的过程中,
12
由动能定理得:mgR=mvB-0.解得:vB=2gR.
2(2)从A到D的过程,由动能定理可得:
mg(R-h)-Wf=0-0,
则克服摩擦力做的功Wf=mg(R-h). 答案:(1)2gR (2)mg(R-h)
11.如图所示,竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成,AB恰与圆弧CD在C点相切,轨道固定在水平面上.一个质量为m的小物块(可视为质点)从轨道的A端以初动能E冲上水平轨道AB,沿着轨道运动,由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点.已知水平轨道AB长为L(注意:图中v0是未知的).
4
(1)求小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ.
(2)若圆弧轨道的半径R=,增大小物块的初动能,使得小物块冲出D点后可以再上
3mg升的高度是0.5R,则:①求小物块的初动能E′;②若小物块最后停在水平轨道上,小物块将停在何处(用离B点的距离表示)?
解析:(1)小物块最终停在AB的中点,全过程由动能定理得: 2E?1?-μmg?L+L?=0-E,解得μ=. 3mgL?2?
(2)①设小物块以初动能E′冲上轨道,可以达到最大高度是1.5R,由动能定理得-7
μmgL-1.5mgR=0-E′,故E′=E.
6
②设小物块最后停在离B点x远处,由动能定理得 1.5mgR-μmgx=0, 3故x=L.
4答案:(1)
2E73 (2)①E ②L 3mgL64
E 5
高中物理第七章机械能守恒定律7动能和动能定理测试题2
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