精品 教育 试卷 习题 文档 课时提升作业 十七 动能和动能定理
(40分钟 100分)
一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分) 1.质量一定的物体 ( ) A.速度发生变化时其动能一定变化 B.速度发生变化时其动能不一定变化 C.速度不变时其动能可能变化 D.动能不变时其速度一定不变
【解析】选C。速度是矢量,速度变化时可能只有方向变化,而大小不变,动能是标量,所以速度只有方向变化时,动能不变;动能不变时,只能说明速度大小不变,但速度方向不一定不变,故C正确。
2.关于动能定理,下列说法中正确的是 ( )
A.在某过程中,外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和 B.只要有力对物体做功,物体的动能就一定改变 C.动能定理只适用于直线运动,不适用于曲线运动
D.动能定理既适用于恒力做功的情况,又适用于变力做功的情况
【解析】选D。外力做的总功等于各个力单独做功的代数和,A错误。根据动能定理,决定动能是否改变的是总功,而不是某一个力做的功,B错误。动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功的情况,又适用于变力做功的情况,C错误,D正确。 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),在整段时间内,水平力所做的功为
( )
A.mv2 B.-mv2
C.mv2
1
D.-mv2
精品 教育 试卷 习题 文档 【解析】选A。由动能定理得
W=m(-2v)2-mv2=mv2,选项A正确。
4.如图所示,某人骑自行车下坡,坡长l=500 m,坡高h=8 m,人和车总质量为100 kg,下坡时初速度为4 m/s,人不踏车的情况下,到达坡底时车速为10 m/s,g取 10 m/s2,则下坡过程中阻力所做的功为 ( )
A.-4 000 J B.-3 800 J C.-5 000 J
D.-4 200 J
【解析】选B。由动能定理有
mgh+Wf=m(-),解得:
Wf=-mgh+m(-)=-3 800 J,故B正确。
5.连接A、B两点的弧形轨道ACB和ADB形状相同,材料相同,粗糙程度相同,如图所示,一个小物体由A以一定的初速度v开始沿ACB轨道到达B的速度为v1;若由A以大小相同的初速度v沿ADB轨道到达B的速度为v2。比较v1和v2的大小有 ( )
A.v1>v2 C.v1 B.v1=v2 D.条件不足,无法判定 【解析】选A。弧形轨道ACB和ADB的长度相等,物块在上面滑动时动摩擦因数相同,物块在上面运动可认为做圆周运动,由于物块在ADB上运动时对曲面的正压力大于在ACB上对曲面的正压力,故在ADB上克服摩擦力做的功大于在ACB上克服摩擦力做的功,再由动能定理得v1>v2。 6.如图所示,小球以初速度v0从A点沿粗糙的轨道运动到高为h的B点后自动返回,其返 2 精品 教育 试卷 习题 文档 回途中仍经过A点,则经过A点的速度大小为 ( ) A.C. B.D. 【解析】选B。从A到B过程中,重力和摩擦力都做负功,根据动能定理可得mgh+Wf=m, 从B到A过程中,重力做正功,摩擦力做负功(因为是沿原路返回,所以两种情况摩擦力做功 大小相等)根据动能定理可得mgh-Wf=mv,两式联立得,再次经过A点的速度为 ,故选B。 二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位) 7.(10分)如图甲所示,一质量为m=1 kg的物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物块受到按如图乙所示规律变化的水平力F作用并向右运动,第 3 s 末物块运动到B点时速度刚好为0,第5 s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数μ=0.2(g取10 m/s2),求: 2 (1)A与B间的距离。 (2)水平力F在5 s内对物块所做的功。 【解析】(1)根据题目条件及题图乙可知,物块在从B返回A的过程中,在恒力作用下做匀加速直线运动,即 F-μmg=ma。 3 精品 教育 试卷 习题 文档 由运动学公式知:xAB=at2 代入数据解得:xAB=4 m。 (2)物块在前3 s内动能改变量为零,由动能定理得: W1-Wf=0,即W1-μmg·xAB=0 则前3 s内水平力F做的功为W1=8 J 根据功的定义式W=Fl得,水平力F在第3～5 s时间内所做的功为W2=F·xAB=16 J 则水平力F在5 s内对物块所做的功为 W=W1+W2=24 J。 答案:(1)4 m (2)24 J 8.(14分)如图所示,质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点,与O点处于同一水平 线上的P点处有一根光滑的细钉,已知OP=,在A点给小球一个水平向左的初速度v0,发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B。求: (1)小球到达B点时的速率。 (2)若不计空气阻力,则初速度v0为多少? (3)若初速度变为v0′=3了多少功? ,其他条件均不变,则小球从A到B的过程中克服空气阻力做 【解析】(1)小球恰能到达最高点B,则在最高点有mg=,小球到达B点时的速率 v=。 4
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