第七章 第七节 动能和动能定理
基础夯实
一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)
1.在水平路面上,有一辆以36km/h行驶的客车,在车厢后座有一位乘客甲,把一个质量为4kg的行李以相对客车5m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙,则以地面为参考系行李的动能和以客车为参考系行李的动能分别是导学号 66904513( B )
A.200 J 50 J C.50 J 50 J
B.450 J 50 J D.450 J 450 J
12
解析:行李相对地面的速度v=v车+v相对=15m/s,所以行李的动能Ek=mv=450J。
2行李相对客车的速度v′=5m/s, 12
所以行李的动能Ek′=mv′=50J
2
2.有一质量为m的木块,从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点,如图所示,如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变,则以下叙述正确的是导学号 66904514( C )
A.木块所受的合外力为零
B.因木块所受的力都不对其做功,所以合外力的功为零 C.重力和摩擦力所做的功代数和为零 D.重力和摩擦力的合力为零
解析:物体做曲线运动,速度方向变化,加速度不为零,合外力不为零,选项A错误;速率不变,动能不变,由动能定理知,合外力做功为零,支持力始终不做功,重力做正功,所以重力做的功与阻力做的功代数和为零,但重力和阻力的合力不为零,选项C正确、选项B、D错误。
3.(曲阜师大附中2015~2016学年高一检测)在足球赛中,红队球员在白队禁区附近主罚定位球,将球从球门右上角擦着横梁踢进球门,如图所示。球门高度为h,足球飞入球门
1
的速度为v,足球的质量为m,则红队球员将足球踢出时对足球所做的功W为(不计空气阻力)导学号 66904515( C )
12A.mv 2B.mgh 12
C.mgh+mv
2
D.因为球被踢进球门过程中的运动轨迹不确定,所以球员做功的大小无法确定 解析:这道题是属于“求瞬时功”的类型,这种类型的题要用动能定理来做,因为在踢球的过程中红队球员对球的作用力不是恒力。不计空气阻力,已知球贴着横梁入门,球门高1212
度为h,则由动能定理得W-mgh=mv,可求得W=mgh+mv。
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4.关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化,下列说法正确的是导学号 66904516( BCD )
A.运动物体所受的合力不为零,合力必做功,物体的动能一定要变化 B.运动物体所受的合力为零,则物体的动能一定不变 C.运动物体的动能保持不变,则该物体所受合力不一定为零 D.运动物体所受合力不为零,则该物体一定做变速运动
解析:由功的公式W=Flcosα知,合力不为零,但若α=90°,合力的功也为零,A错误。若合力为零,则合力的功也为零,由动能定理W总=Ek2-Ek1,合力做的总功必为零,则物体的动能不发生改变,B正确,另外,由牛顿第二定律,有合力作用,就一定会改变物体的运动状态,物体做变速运动。
5.(安徽省安庆市桐城中学2016~2017学年高一下学期检测)质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,落在地面后撞出一个深度为h的坑,如图所示,在此过程中导学号 66904517( BCD )
A.重力对物体做功为mgH
B.物体的重力势能减少了mg(H+h) C.外力对物体做的总功为零 D.地面对物体的平均阻力为
+
h
解析:重力做功:WG=mgΔh=mg(H+h),故A错误,B正确。对整个过程运用动能定理
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