2016-2017学年高中物理7.7动能和动能定理课时作业新人教版必修2资料
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高中物理 7.7《动能和动能定理》每课一练6 新人教版必修21.对于做匀速圆周运动的物体,下面说法中正确的是 ( )A.速度在改变,动能也在改变B.速度改变,动能不变C.速度不变,动能改变D.动能、速度都不变2.一质量为1.0kg 的滑块,以4m /s 的初速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起一向右水平力作用于滑块,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m /s ,则在这段时间内水平力所做的功为( )A.0B.8JC.16JD.32J3.两物体质量之比为1:3,它们距离地面高度之比也为1:3,让它们自由下落,它们落地时的动能之比为( )A.1:3B.3:1C.1:9D.9:14.一个物体由静止沿长为L 的光滑斜面下滑当物体的速度达到末速度一半时,物体沿斜面下滑了( )A.4L B.L )12( C.2LD.2L 5.质点在恒力作用下,从静止开始做直线运动,则质点的动能( )A.与它通过的位移成正比B.与它通过的位移的平方成正比C.与它运动的时间成正比D.与它的运动的时间的平方成正比6.两个材料相同的物体,甲的质量大于乙的质量,以相同的初动能在同一水平面上滑动,最后都静止,它们滑行的距离是( )A.乙大B.甲大C.一样大D.无法比较7.两辆汽车在同一水平路面上行驶,它们的质量之比为m 1:m 2=1:2,速度之比为v 1:v 2=2:1当汽车急刹车后,甲、乙两辆汽车滑行的最大距离为s 1和s 2,若两车与路面的动摩擦因数相同,且不计空气阻力,则( )A.s 1:s 2=1:2B.S 1:S 2=1:1C.S 1:S 2=2:1D.s 1:s2=4:18.如图2-7-12所示,质量为M 的木块放在光滑的水平面上,质量为m 的子弹以速度v 0沿水平射中木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动.已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离L ,子弹进入木块的深度为s .若木块对子弹的阻力f 视为恒定,则下列关系式中正确的是 ( )A .fL =21Mv 2 B .f s =21mv 2C .f s =21mv 02-21(M +m )v 2D .f (L +s )=21mv 02-21mv 29.两个物体的质量分别为m 1和m 2,且m 1=4m 2,当它们以相同的动能在动摩擦因数相同的水平面上运行时,它们的滑行距离之比s 1:s 2和滑行时间之比t 1:t 2分别为()A.1:2,2:1B.4:1,1:2C.2:1,4:1D.1:4,1:210.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h ,空气阻力的大小恒为f ,则从抛出至回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为 ( )A.0B.-fhC.-2fhD.-4fh11.有两个物体其质量M 1>M 2,它们初动能一样,若两物体受到不变的阻力F 1和F 2作用经过相同的时间停下,它们的位移分别为s 1和s 2,则( )A.F 1>F 2,且s 1<s 2B.F 1>F 2,且s 1>s 2C.F 1<F 2,且s 1<s 2D.F 1<F 2,且s 1>s 212.质量为m 的物体从地面上方H 高处无初速释放,落在地面后出现一个深度为h 的坑,如图2-7-13所示,在此过程中( )A.重力对物体做功为mgHB.重力对物体做功为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mg(H+h)/h13.物体与转台间的动摩擦因数为μ,与转轴间距离为R ,m 随转台由静止开始加速转动,当转速增加至某值时,m 即将在转台上相对滑动,此时起转台做匀速转动,此过程中摩擦力对m 做的功为( )A.0B.2πμmgRC.2μmgRD.μmgR/214.如图所示,质量为m 的物体静放在水平光滑平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度v 0向右匀速走动的人拉着,设人从地面上且从平台的边缘开始向右行至绳和水平方向成30°角处,在此过程中人所做的功为 ( )A.mv02/2B.mv02C.2mv02/3D.3mv02/815.如图2-7-15所示,一小物块初速v1,开始由A点沿水平面滑至B点时速度为v2,若该物块仍以速度v1从A点沿两斜面滑动至B点时速度为v2’,已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同,则( )A.v2>v2'B.v2<v2’C.v2=v2’ 2-7-15D.沿水平面到B点时间与沿斜面到达B点时间相等16.木块受水平力F作用在水平面上由静止开始运动,前进sm后撤去F,木块又沿原方向前进3sm停止,则摩擦力f=________.木块最大动能为________.17.质量M=500t的机车,以恒定的功率从静止出发,经过时间t=5min在水平路面上行驶了s=2.25km,速度达到了最大值v m=54km/h,则机车的功率为________W,机车运动中受到的平均阻力为________N.18.如图所示,光滑水平面上,一小球在穿过O孔的绳子的拉力作用下沿一圆周匀速运动,当绳的拉力为F时,圆周半径为R,当绳的拉力增大到8F时,小球恰可沿半径为R/2的圆周匀速运动在上述增大拉力的过程中,绳的拉力对球做的功为________.19.有一质量为0.2kg的物块,从长为4m,倾角为30°光滑斜面顶端处由静止开始沿斜面滑下,斜面底端和水平面的接触处为很短的圆弧形,如图2-7-17所示.物块和水平面间的滑动摩擦因数为0.2求:(1)物块在水平面能滑行的距离;(2)物块克服摩擦力所做的功.(g取10m/s2)20.如图2-7-18所示,AB和CD是半径为R=1m的1/4圆弧形光滑轨道,BC为一段长2m的水平轨道质量为2kg的物体从轨道A端由静止释放,若物体与水平轨道BC间的动摩擦因数为0.1.求:(1)物体第1次沿CD弧形轨道可上升的最大高度;(2)物体最终停下来的位置与B点的距离21.如图2-7-19所示的装置中,轻绳将A、B相连,B置于光滑水平面上,拉力F使B以1m /s匀速的由P运动到Q,P、Q处绳与竖直方向的夹角分别为α1=37°,α2=60°.滑轮离光滑水平面高度h=2m,已知m A=10kg,m B=20kg,不计滑轮质量和摩擦,求在此过程中拉力F 做的功(取sin37°=0.6,g取10m/s2)22.人骑自行车上坡,坡长200m,坡高10m,人和车的质量共100kg,人蹬车的牵引力为100N,若在坡底时自行车的速度为10m/s,到坡顶时速度为4m/s.(g取10m/s2)求:(1)上坡过程中人克服阻力做多少功?(2)人若不蹬车,以10m/s的初速度冲上坡,能在坡上行驶多远?23. 质量m=1kg的物体,在水平拉力F的作用下,沿粗糙水平面运动,经过位移4m 时,拉力F停止作用,运动到位移是8m时物体停止,运动过程中E K-S的图线如图所示。
2016-2017学年高中物理7.7 动能和动能定理课时作业新人教版必修2 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2016-2017学年高中物理7.7 动能和动能定理课时作业新人教版必修2)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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动能和动能定理[课时提升作业]一、单项选择题1.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:外力做的总功等于各个力单独做功的代数和,A错;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;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,D对.答案:D2.(2016·漳州高一检测)改变汽车的质量和速度,都能使汽车的动能发生变化,在下面几种情况中,汽车的动能是原来的2倍的是( )A.质量不变,速度变为原来的2倍B.质量和速度都变为原来的2倍C.质量变为原来的2倍,速度减半D.质量减半,速度变为原来的2倍解析:由E k=错误!mv2知,m不变,v变为原来的两倍,E k变为原来的4倍。
同理,m和v 都变为原来的2倍时,E k变为原来的8倍;m变为2倍,速度减半时,E k变为原来的一半;m减半,v变为2倍时,E变为原来的2倍,故选项D正确。
课时提升作业(十五)动能和动能定理一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。
多选题已在题号后标出)1. (2013·吉林高一检测)一个人站在阳台上,从阳台边缘以相同的速率v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,则三球抛出时的动能( )A.上抛球最大B.下抛球最大C.平抛球最大D.三球一样大【解析】选D。
根据动能的表达式E k=错误!未找到引用源。
mv2知,三球抛出时的动能相同,D正确。
2.(多选)(2013·驻马店高一检测)一物体在水平方向的两个平衡力(均为恒力)作用下沿水平方向做匀速直线运动,若撤去一个水平力,则有( )A.物体的动能可能减少B.物体的动能可能不变C.物体的动能可能增加D.余下的一个力一定对物体做正功【解题指南】解答本题时可按以下思路分析:(1)考虑恒力方向与速度方向相同或相反的情形;(2)考虑恒力方向与速度方向成小于90°或大于90°的夹角的情形。
【解析】选A、C。
设撤掉一个力后另一个力与原速度方向间的夹角为α。
当90°<α≤180°时,力对物体做负功,物体动能减小,A对,D错;当0°≤α≤90°时,力对物体做正功,物体动能增加,C正确;无论α多大,力都对物体做功,物体动能一定变化,B错。
3.(2014·济南高一检测)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。
如果将金属块质量增加到2m,初速度增大到2v0,在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为( )A.sB.2sC.4sD.8s【解析】选C。
设金属块与水平面间的动摩擦因数为μ。
则由动能定理得-μmgs=-错误!未找到引用源。
m错误!未找到引用源。
①-μ·2mg·s'=-错误!未找到引用源。
×2m×(2v0)2②由①、②得s'=4s。
《动能和动能定理》基础达标1.关于公式W=Ek2-Ek1=ΔEk,下述正确的是()A.功就是动能,动能就是功B.功可以变为能,能可以变为功C.动能变化的多少可以用功来量度物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )对甲物体做功多对甲、乙两个物体做的功一样多.甲物体获得的动能比乙大.甲、乙两个物体获得的动能相同.物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图所示,下列表述正确的是内,合外力总是做负功内,合外力不做功内,合外力总是做正功m1m2=,它们刹车时的初动能相同,若它们与水平地面之间的动摩擦因数相同,则它们滑行的距离之比s1:s.:1 B.:2.:4 D.:1【解析】对两辆汽车由动能定理得:--E k,-s1:s m2:m1=:2,B正确.【答案】 B8.将质量为m竖直向上抛出.已知抛出过程中阻力大小恒为重力0.2倍.求:(1)物体上升的最大高度;-t图象如图所示,已知第1秒内合力对物体做功为秒末合力做功为4W秒末合力做功为-2W小为2v .【答案】 AB5.如图所示,一个质量为m =2.0 kg 的滑块静止放在水平地面上的A 点,受到一个大小为10 N ,与水平方向成θ=37°角的斜向上恒力F 作用开始运动,当滑块前进L =1.0 m 到达B 点时,撤去力F ,滑块最终停在水平面上的C 点,滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,求:BC 间的距离x .(cos37°=0.8,sin37°=0.6,g 取10 m/s 2)【解析】 对滑块从A 到C 全过程应用动能定理得 FL cos θ-μ(mg -F sin θ)L -μmgx =0,整理得 x =[FL cos θ-μ(mg -F sin θ)L ]/(μmg ) =10×1.0×0.8--0.2×2.0×10m =1.3 m.【答案】 1.3 m 6.如图所示,一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC 在C 处与水平地面相切,轨道半径R =0.5 m .在与C 相距x =3 m 的O 点进入一小物体,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4.现给物体一水平向左的初速度v 0,结果它沿OCBA 运动通过A 点,最后落在水平地面上的D 点(图中未画出),C 、D 间的距离s =1 m ,求物体的初速度v 0的大小.(取重力加速度g=10 m/s 2)【解析】 设物体运动至A 点时速度为v ,物体通过A 点后做平抛运动,则有:s =vt ①2R =12gt 2②对物体由O 到A 的过程,由动能定理得:-μmgx -2mgR =12mv 2-12mv 20③联立①②③式代入数据解得v 0=7 m/s. 【答案】 7 m/s。
物理知识点高中物理 7.7《动能和动能定理》习题2 新人教版必修2[精品教案]物理知识点高中物理7.7《动能和动能定理》习题2新人教版必修2[精品教案]高中物理必修课2 77“动能与动能定理”练习21、在距离地面高为h处,将质量为m的小钢球以初速度v0竖直下抛,落地后,小钢球陷入泥土中的深度为h求:(1)求钢球落地时的速度大小v.(2)土壤对小钢球的阻力是恒定的还是可变的?(3)求出接地电阻对小钢球所做的功(4)求出土壤对小钢球的平均电阻v0amghvbmgvt?0ch2、在水平的冰面上,以大小为f=20n的水平推力,推着质量m=60kg 的冰车,由静止开始运动.冰车受到的摩擦力是它对冰面压力的0.01倍,当冰车前进了s1=30m后,撤去推力f,冰车又前进了一段距离后停止.取g=10m/s.求:(1)撤去推力f时的速度大小.(2)冰车运动的总路程s.3.如图所示,光滑的1/4圆弧半径为0.8m,质量为1.0kg的物体从a点从静止滑向静止fnn21mmgffs12v3mgs2b,然后沿水位前进4m,到达C点并停止要求:(1)在物体沿水平运动中摩擦力做的功.(2)物体与水平面间的动摩擦因数.armgfnoxbmg?补体第四成份。
车辆质量m=2×10kg,从静止状态开始,以20kW的恒定功率沿直线行驶,60s后车辆达到最大速度20m/s。
假设车辆的阻力是恒定的,并找出:(1)阻力的大小(2)这一过程牵引力所做的功.(3)这一过程汽车行驶的距离.fn3av0?0ftlfbnvmfmgmg-1-5.固定轨道ABC如图所示,其中水平轨道AB与半径为R/4的光滑圆弧轨道BC相连,ab与圆弧相切于b点。
质量为m的小物块静止在水一平轨道上的p点,它与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.25,pb=2r。
用大小等于2mg的水平恒力推动小物块,当小物块运动当CO到达B点时,立即移除推力(小块可被视为颗粒)(1)求小物块沿圆弧轨道上升后,可能达到的最大高度h;rp(2)如果水平轨道ab足够长,试确定小物块最终停在何处?文学士6.如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为r。
2016-2017学年高中物理第七章机械能守恒定律7 动能和动能定理课时作业新人教版必修2编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2016-2017学年高中物理第七章机械能守恒定律7 动能和动能定理课时作业新人教版必修2)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2016-2017学年高中物理第七章机械能守恒定律7 动能和动能定理课时作业新人教版必修2的全部内容。
动能和动能定理时间:45分钟一、单项选择题1.一个原来静止的质量为m的物体放在光滑的水平面上,在互成60°角的大小相等的两个水平恒力作用下,经过一段时间,物体获得的速度为v,在两个力的方向上的分速度分别为v和v2,那么在这段时间内,其中一个力做的功为( )1A.错误!mv2B。
错误!mv2C.错误!mv2D.错误!mv2解析:依题意,两个力做的功相同,设为W,则两力做的总功为2W,物体动能的改变量为错误!mv2。
根据动能定理有2W=错误!mv2,则可得一个力做的功为W=错误!mv2。
答案:B2.物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图所示.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,合外力总是做正功解析:由v-t图知0~1 s内,v增加,动能增加,由动能定理可知合外力做正功,A对.1~2 s内v减小,动能减小,合外力做负功,可见B、C、D错.答案:A3.一物体质量为2 kg,以4 m/s的速度在光滑水平面上向左滑行,从某时刻起对物体施加一水平向右的力,经过一段时间后,物体的速度方向变为水平向右,大小为4 m/s,在这段时间内,水平力做功为( )A.0 B.8 JC.16 J D.32 J解析:对滑块进行研究,在水平力作用的一段时间内,初、末速度大小相等,虽然方向不同,但两个不同状态下动能的改变量为零,由动能定理知,合外力做的功等于零.因为水平方向只有一个作用力,所以水平力所做的功为零.答案:A4.据报道,我国研制出了一种新型炸弹,已知该新型炸弹材料密度约为钢的2.5倍,设其与常规炸弹飞行速度之比约为21,它们在穿甲过程中所受的阻力相同,则形状相同的新型炸弹与常规炸弹的最大穿甲深度之比约为( )A.2 1 B.11C.10 1 D.52解析:设穿甲过程中所受阻力为F f,由动能定理得:-F f d=0-错误!mv2,所以d=错误!,代入数据解得:d新d常=101,C正确.答案:C5.汽车在平直公路上行驶,在它的速度从0增加到v的过程中,汽车发动机做的功为W1;在它的速度从v增加到2v的过程中,汽车发动机做的功为W2.设汽车在行驶过程中,发动机的牵引力和所受阻力都不变,则有()A.W2=2W1B.W2=3W1C.W2=4W1D.仅能判定出W2>W1解析:设汽车所受的牵引力和阻力分别为F、F f,两个过程中的位移分别为l1、l2,由动能定理得:(F-F f)l1=错误!mv2-0,(F-F f)l2=错误!m(2v)2-错误!mv2,解得:l2=3l1.由W1=Fl1,W=Fl2,得W2=3W1,故B对.2答案:B二、多项选择题6.一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,再逐渐增大解析:若恒力的方向与初速度的方向相同或二者夹角为锐角,物体一直做加速运动,选项A正确;若恒力的方向与初速度的方向相反,物体先做匀减速运动,再反向做匀加速运动,选项B 正确;若恒力方向与初速度方向之间的夹角为钝角(如斜上抛运动),则选项D正确,故本题正确选项为A、B、D.答案:ABD7.冰壶比赛场地如图所示,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线MN处放手让冰壶滑出.设在某次投掷后发现冰壶投掷的初速度v0较小,直接滑行不能使冰壶沿虚线到达尽量靠近圆心O的位置,于是运动员在冰壶到达前用毛刷摩擦冰壶运行前方的冰面,这样可以使冰壶与冰面间的动摩擦因数从μ减小到某一较小值μ′,设经过这样擦冰后,冰壶恰好滑行到圆心O 点.关于这一运动过程,以下说法正确的是( )A.为使本次投掷成功,必须在冰壶滑行路线上的特定区间上擦冰B.为使本次投掷成功,可以在冰壶滑行路线上的不同区间上擦冰C.擦冰区间越靠近投掷线,冰壶滑行的总时间越短D.擦冰区间越远离投掷线,冰壶滑行的总时间越短解析:该题考查动能定理的应用及运动问题.从发球到运动到O点应用动能定理有-μmgL1-μ′mgL2=0-错误!mv错误!,因此只要在冰壶滑行路线上的不同区间擦冰且使擦冰的距离L2满足上式即可,因此A错误,B正确;擦冰区间越靠近投掷线,则开始阶段冰壶减速越慢,平均速度越大,所用时间越短,因此C正确,D错误.答案:BC8.一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1 s内受到2 N的水平外力作用,第2 s内受到同方向的1 N的外力作用.下列判断正确的是( )A.0~2 s内外力的平均功率是错误! WB.第2 s内外力所做的功是错误! JC.第2 s末外力的瞬时功率最大D.第1 s内与第2 s内质点动能增加量的比值是错误!解析:第1 s内物体运动的位移为1 m,第2 s内物体运动的位移为2。
第7节 动能和动能定理基础过关1.(多选)关于动能的理解,下列说法正确的是( )A.凡是运动的物体都具有动能B.重力势能可以为负值,动能也可以为负值C.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化D.动能不变的物体,一定处于平衡状态解析 动能是物体由于运动而具有的能量,所以运动的物体都具有动能,A 正确;动能只能为正值,故B 错误;由于速度为矢量,当方向变化时,若其速度大小不变,则动能并不改变,故C 正确;做匀速圆周运动的物体动能不变,但并不处于平衡状态,D 错误。
答案 AC2.(多选)改变汽车的质量和速度大小,都能使汽车的动能发生变化,则下列说法正确的是( )A.质量不变,速度增大到原来的2倍,动能增大为原来的2倍B.速度不变,质量增大到原来的2倍,动能增大为原来的2倍C.质量减半,速度增大到原来的4倍,动能增大为原来的2倍D.速度减半,质量增大到原来的4倍,动能不变解析 动能E k =12m v 2,所以质量m 不变,速度v 增大为原来的2倍时,动能E k 增大为原来的4倍,A 错误;当速度不变,质量m 增大为原来的2倍时,动能E k 也增大为原来的2倍,B 正确;若质量减半,速度增大为原来的4倍,则动能增大为原来的8倍,C 错误;速度v 减半,质量增大为原来的4倍,则E k ′=12×4m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22=12m v 2=E k ,即动能不变,D 正确。
答案 BD3.(2020·临沂高一检测)如图1所示,质量为m 的物块,在恒力F 的作用下,沿光滑水平面运动,物块通过A点和B点的速度分别是v A和v B,物块由A点运动到B点的过程中,力F对物块做的功W为()图1A.W>12m v2B-12m v2AB.W=12m v2B-12m v2AC.W=12m v2A-12m v2BD.由于F的方向未知,W无法求出解析物块由A点到B点的过程中,只有力F做功,由动能定理可知,W=12m v2B-12m v2A,故B正确。
《动能和动能定理》
基础达标
1.关于公式W=Ek2-Ek1=ΔEk,下述正确的是()
A.功就是动能,动能就是功
B.功可以变为能,能可以变为功
C.动能变化的多少可以用功来量度
物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )
对甲物体做功多
对甲、乙两个物体做的功一样多
.甲物体获得的动能比乙大
.甲、乙两个物体获得的动能相同
.物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图所示,下列表述正确的是
内,合外力总是做负功
内,合外力不做功
内,合外力总是做正功
m1m2=,它们刹车时的初动能相同,若它们与水平地面之间的动摩擦因数相同,则它们滑行的距离之比s1:s
.:1 B.:2
.:4 D.:1
【解析】对两辆汽车由动能定理得:--E k,-s1:s m2:m1=:2,B正确.
【答案】 B
8.将质量为m竖直向上抛出.已知抛出过程中阻力大小恒为重力
0.2倍.求:
(1)物体上升的最大高度;
-t图象如图所示,已知第1秒内合力对物体做功为
秒末合力做功为4W
秒末合力做功为-2W。
课时提升作业(十五)动能和动能定理一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。
多选题已在题号后标出)1. (2013·吉林高一检测)一个人站在阳台上,从阳台边缘以相同的速率v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,则三球抛出时的动能( )A.上抛球最大B.下抛球最大C.平抛球最大D.三球一样大【解析】选D。
根据动能的表达式E k=错误!未找到引用源。
mv2知,三球抛出时的动能相同,D正确。
2.(多选)(2013·驻马店高一检测)一物体在水平方向的两个平衡力(均为恒力)作用下沿水平方向做匀速直线运动,若撤去一个水平力,则有( )A.物体的动能可能减少B.物体的动能可能不变C.物体的动能可能增加D.余下的一个力一定对物体做正功【解题指南】解答本题时可按以下思路分析:(1)考虑恒力方向与速度方向相同或相反的情形;(2)考虑恒力方向与速度方向成小于90°或大于90°的夹角的情形。
【解析】选A、C。
设撤掉一个力后另一个力与原速度方向间的夹角为α。
当90°<α≤180°时,力对物体做负功,物体动能减小,A对,D错;当0°≤α≤90°时,力对物体做正功,物体动能增加,C正确;无论α多大,力都对物体做功,物体动能一定变化,B错。
3.(2014·济南高一检测)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。
如果将金属块质量增加到2m,初速度增大到2v0,在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为( )A.sB.2sC.4sD.8s【解析】选C。
设金属块与水平面间的动摩擦因数为μ。
则由动能定理得-μmgs=-错误!未找到引用源。
m错误!未找到引用源。
①-μ·2mg·s'=-错误!未找到引用源。
×2m×(2v0)2②由①、②得s'=4s。
课时作业(十八) 7 动能和动能定理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 .速度不变时其动能一定不变 D .动能不变时其速度一定不变 [答案] BC[解析] 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,动能可以不变;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,故只有B 、C 正确.2.关于动能概念及公式W =E k2-E k1的说法中正确的是( ) A .若物体速度在变化,则动能一定在变化 B .速度大的物体,动能一定大 C .W =E k2-E k1表示功可以变成能 D .动能的变化可以用合力的功来度量 [答案] D[解析] 由E k =12mv 2可知,物体的动能由m 和v 共同决定,物体的速度大,动能不一定大,B 错误;物体速度方向改变,大小不改变时,物体的动能不变化,A 错误;动能定理表明物体动能的变化与合力的功有一定的对应关系,动能的变化可以用合力的功来度量,但并不说明功可以变成能,故D 正确,C 错误.3.一物体质量为2 kg ,以4 m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行,从某时刻起对物体施加一水平向右的力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向右,大小为4 m/s ,在这段时间内,水平力做功为( )A .0B .8 JC .16 JD .32 J[答案] A[解析] 由动能定理得W F =12mv 2-12mv 20=0,故A 正确.4.物体A 和B 质量相等,A 置于光滑的水平面上,B 置于粗糙水平面上,开始时都处于静止状态,在相同的水平力F 作用下移动相同的位移,则( )A .力F 对A 做功较多,A 的动能较大B .力F 对B 做功较多,B 的动能较大C .力F 对A 和B 做功相同,A 和B 的动能相同D .力F 对A 和B 做功相同,但A 的动能较大 [答案] D[解析] 在相同的水平力F 作用下移动相同的位移,所以力F 对A 和B 做功相同.但B 置于粗糙水平面上,还存在摩擦力做的负功,所以B 物体所受合力做的功小,获得的动能就小.5.汽车在平直公路上行驶,在它的速度从0增加到v 的过程中,汽车发动机做的功为W 1;在它的速度从v 增加到2v 的过程中,汽车发动机做的功为W 2.设汽车在行驶过程中,发动机的牵引力和所受阻力都不变,则有( )A .W 2=2W 1B .W 2=3W 1C .W 2=4W 1D .仅能判定出W 2>W 1[答案] B[解析] 设汽车所受的牵引力和阻力分别为F 、F f ,两个过程中的位移分别为l 1、l 2,由动能定理得:(F -F f )l 1=12mv 2-0,(F -F f )l 2=12m (2v )2-12mv 2,解得:l 2=3l 1.由W 1=Fl 1,W 2=Fl 2得W 2=3W 1,故B 对.6.如图所示,质量为m 的物体静止放在水平光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度v 向右匀速走动的人拉着.设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳和水平方向成30°角处,在此过程中人所做的功为( )A.mv 22 B .mv 2C.2mv 23D.3mv28[答案] D[解析] 人的速度为v ,人在平台边缘时绳子上的速度为零,则物体速度为零,当人走到绳子与水平方向夹角为30°时,绳子的速度为v cos 30°.据动能定理,得W =ΔE k =12m (v cos 30°)2=38mv 2.7.如图所示,质量为m 的小车在水平恒力F 推动下,从山坡底部A 处由静止起运动至高为h 的坡顶B ,获得速度为v ,AB 的水平距离为s .下列说法正确的是( )A .小车克服重力所做的功是mghB .合力对小车做的功是12mv 2C .推力对小车做的功是Fs -mghD .小车克服阻力做的功是12mv 2+mgh -Fs[答案] AB[解析] 若克服阻力做的功为W ,由动能定理可得Fs -mgh -W =12mv 2-0,得W =Fs -mgh-12mv 2,故D 错误;推力对小车做的功可由Fs 计算,因为F 是水平恒力,s 是水平位移,故C 错;由动能定理可知,B 正确;克服重力做功为mgh ,A 也正确,故正确答案为A 、B.8.一个人站在高出地面h 处,抛出一个质量为m 的物体,物体落地时的速率为v ,人对物体所做的功等于(空气阻力不计)( )A .mgh B.12mv 2C.12mv 2-mgh D.12mv 2+mgh [答案] C[解析] 根据动能定理知,人对物体所做的功W 人和重力对物体所做的功mgh 之和等于物体动能的变化,即W 人+mgh =12mv 2-0,所以W 人=12mv 2-mgh .9.一质量为1 kg 的物体被人用手由静止开始向上提升1 m ,这时物体的速度是2 m/s ,取g =10 m/s 2,则下列结论中不正确的是( )A .手对物体做功12 JB .合力对物体做功12 JC .合力对物体做功2 JD .物体克服重力做功10 J[答案] B[解析] 由动能定理得W 手-mgh =12mv 2,则手对物体做功W 手=mgh +12mv 2=(1×10×1+12×1×22) J =12 J .合力对物体做功W =12mv 2=12×1×22J =2 J .物体克服重力做功W G ′=mgh =1×10×1 J=10 J .故本题选B.10.如图所示,一块长木板B 放在光滑水平面上,B 上放一粗糙物体A .现以恒力F 拉B ,A 在B 上滑动但未滑离B ,以地面为参考系,A 、B 都前移了一段距离,在此过程中( )A .外力F 做的功等于A 和B 的动能的增量 B .B 对A 的摩擦力所做的功,等于A 的动能的增量C .A 对B 的摩擦力所做的功,等于B 对A 的摩擦力所做的功D .外力F 对B 做的功等于B 的动能的增量与B 克服摩擦力所做的功之和 [答案] BD[解析] A 所受的合力即为B 给A 的摩擦力,由动能定理可知B 正确;A 、B 间有一对相互作用的摩擦力,尽管两摩擦力等大,但A 、B 相对于地面的位移不相等,故两个摩擦力做的功也不相等,故C 错误;对B 物体,由动能定理有W F -W f =ΔE k B ,D 正确;而对于选项A ,正确的说法是外力F 做的功等于A 和B 动能的增量加上系统内能的增量,A 错误.11.一架喷气式飞机,质量m =5.0×103kg ,起飞过程中从静止开始运动.当位移达到l =5.3×102 m 时,速度达到起飞速度v =60 m/s ,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍.求飞机受到的平均牵引力.(取g =10 m/s 2)[答案] 1.8×104N[解析] 飞机的初动能E k1=0,末动能E k2=12mv 2;合力F 做的功W =Fl .根据动能定理,有:Fl =12mv 2-0合力F 为平均牵引力F 牵与阻力F 阻之差,而阻力与重量的关系为F 阻=kmg (其中k =0.02),所以F =F 牵-kmg ,代入上式后解出F 牵=mv 22l+kmg把数据代入后解得:F 牵≈1.8×104N 所以飞机所受的平均牵引力是1.8×104N.12.质量为m 的物体以速度3v 0竖直向上抛出,物体落回原处时速度大小为3v 04,求:(1)物体运动中所受的平均空气阻力;(2)物体以初速2v 0竖直向上抛出时的最大高度.(设空气阻力大小不变) [答案] (1)1517mg (2)17v 216g[解析] (1)设平均空气阻力为f 上升时mgh +fh =12m (3v 0)2对全程-2fh =12m (34v 0)2-12m (3v 0)2由以上两式可解得f =1517mg .(2)fH +mgH =12m (2v 0)2解得所求最大高度H =17v 2016g.13.如图所示,质量为m 的小球自由下落d 后,沿竖直面内的固定轨道ABC 运动,AB 是半径为d 的14光滑圆弧,BC 是直径为d 的粗糙半圆弧(B 是轨道的最低点).小球恰好能运动到C 点.求:(1)小球运动到B 处时对轨道的压力大小;(2)小球在BC 上运动过程中,摩擦力对小球做的功.(重力加速度为g ) [答案] (1)5mg (2)-34mgd[解析] (1)小球下落到B 的过程:由动能定理得2mgd =12mv 2在B 点:N -mg =m v 2d得:N =5mg根据牛顿第三定律:N ′=N =5mg(2)在C 点,mg =m v 2Cd /2小球从B 运动到C 的过程:12mv 2C -12mv 2=-mgd +W f ,得W f =-34mgd。
动能和动能定理[课时提升作业] 一、单项选择题1.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: 外力做的总功等于各个力单独做功的代数和,A 错;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;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,D 对。
答案: D2.(2016·漳州高一检测)改变汽车的质量和速度,都能使汽车的动能发生变化,在下面几种情况中,汽车的动能是原来的2倍的是( )A .质量不变,速度变为原来的2倍B .质量和速度都变为原来的2倍C .质量变为原来的2倍,速度减半D .质量减半,速度变为原来的2倍解析: 由E k =12mv 2知,m 不变,v 变为原来的两倍,E k 变为原来的4倍。
同理,m 和v都变为原来的2倍时,E k 变为原来的8倍;m 变为2倍,速度减半时,E k 变为原来的一半;m 减半,v 变为2倍时,E k 变为原来的2倍,故选项D 正确。
答案: D3.质量为2 kg 的物体A 以5 m/s 的速度向北运动,另一个质量为0.5 kg 的物体B 以10 m/s 的速度向西运动,它们的动能分别为E k A 和E k B ,则( )A .E k A =E kB B .E k A >E k BC .E k A <E k BD .因运动方向不同,无法比较动能解析: 根据E k =12mv 2知,E k A =25 J ,E k B =25 J ,而且动能是标量,所以E k A =E k B ,A项正确。
答案: A4.(2016·三明高一检测)两个物体A 、B 的质量之比为m A ∶m B =2∶1,二者初动能相同,它们和水平桌面的动摩擦因数相同,则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为( )A .x A ∶xB =2∶1B .x A ∶x B =1∶2C .x A ∶x B =4∶1D .x A ∶x B =1∶4解析: 物体滑行过程中只有摩擦力做功,根据动能定理,对甲:-μm A gx A =0-E k ;对B :-μm B gx B =0-E k 。
故x A x B =m B m A =12,B 对。
答案: B5.如图所示,AB 为14圆弧轨道,BC 为水平直轨道,圆弧的半径为R ,BC 的长度也是R 。
一质量为m 的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A 从静止开始下落,恰好运动到C 处停止,那么物体在AB 段克服摩擦力所做的功为( )A.μmgR2B .mgR2C .mgRD .(1-μ)mgR解析: 物体从A 运动到B 所受的弹力要发生变化,摩擦力大小也要随之变化,所以克服摩擦力所做的功不能直接由做功的公式求得,而在BC 段克服摩擦力所做的功,可直接求得,对从A 到C 全过程运用动能定理即可求出物体在AB 段克服摩擦力所做的功。
设物体在AB 段克服摩擦力所做的功为W AB ,物体从A 到C 的全过程,根据动能定理有mgR -W AB -μmgR =0所以W AB =mgR -μmgR =(1-μ)mgR 。
故正确答案为D 。
答案: D6.(2016·日照高一检测)质量为M 的汽车在平直的公路上行驶,发动机的输出功率P 和汽车所受的阻力F 阻都恒定不变,在时间t 内,汽车的速度由v 0增加到最大速度v m 。
汽车前进的距离为x ,则这段时间内发动机所做的功可用下列哪个式子计算( )A .W =F 阻xB .W =12(v 0+v m )F 阻tC .W =F 阻v m tD .W =12Mv 2m -12Mv 2解析: 发动机的功率恒定,经过时间t ,发动机做的功为W =Pt ,汽车从速度v 0到最大速度v m 过程中,由动能定理可知:W -F 阻x =12Mv 2m -12Mv 20,故W =12Mv 2m -12Mv 20+F 阻x ,A 、B 、D 错误;速度达到最大时,牵引力等于F 阻,P =F 阻v m 所以W =F 阻v m t ,C 正确。
答案: C二、多项选择题7.如图所示,电梯质量为M ,地板上放置一质量为m 的物体.钢索拉电梯由静止开始向上加速运动,当上升高度为H 时,速度达到v ,则( )A .地板对物体的支持力做的功等于12mv 2+mgHB .地板对物体的支持力做的功等于mgHC .钢索的拉力做的功等于12Mv 2+MgHD .合力对电梯M 做的功等于Mv 2/2解析: 对物体和电梯组成的系统应用动能定理可得W 拉-( M +m )gH =12(M +m )v 2,拉力做功为W 拉=12(M +m )v 2+(M +m )gH ,所以C 不正确;由动能定理得,合力对电梯做的功为Mv 2/2,选项D 正确;由功能关系得,地板对物体的支持力做的功为12mv 2+mgH ,所以A 正确、B 不正确。
答案: AD8.质量为m 的物体,从静止开始以a =12g 的加速度竖直向下运动h 米,下列说法中正确的是( )A .物体的动能增加了12mghB .物体的动能减少了12mghC .物体的势能减少了12mghD .物体的势能减少了mgh解析: 物体的合力为ma =12mg ,向下运动h 米时合力做功12mgh ,根据动能定理物体的动能增加了12mgh ,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 ,D 对。
答案: AD9.(2016·金华高一检测)如图所示,质量为m 的小车在水平恒力F 推动下,从山坡(粗糙)底部A 处由静止开始运动至高为h 的坡顶B ,获得速度为v ,A 、B 之间的水平距离为x ,重力加速度为g 。
下列说法正确的是( )A .小车克服重力所做的功是mghB .合外力对小车做的功是12mv 2C .推力对小车做的功是12mv 2+mghD .阻力对小车做的功是12mv 2+mgh -Fx解析: 重力做功W G =-mgh ,A 对。
推力做功W F =Fx =12mv 2+mgh -W f ,C 错。
根据动能定理W F +W f +W G =12mv 2,即合外力做功12mv 2,B 对。
由上式得阻力做功W f =12mv 2-W F -W G =12mv2+mgh -Fx ,D 正确。
答案: ABD10.冰壶比赛场地如图所示,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线MN 处放手让冰壶滑出。
设在某次投掷后发现冰壶投掷的初速度v 0较小,直接滑行不能使冰壶沿虚线到达尽量靠近圆心O 的位置,于是运动员在冰壶到达前用毛刷摩擦冰壶运行前方的冰面,这样可以使冰壶与冰面间的动摩擦因数从μ减小到某一较小值μ′,设经过这样擦冰后,冰壶恰好滑行到圆心O 点。
关于这一运动过程,以下说法正确的是( )A .为使本次投掷成功,必须在冰壶滑行路线上的特定区间上擦冰B .为使本次投掷成功,可以在冰壶滑行路线上的不同区间上擦冰C .擦冰区间越靠近投掷线,冰壶滑行的总时间越短D .擦冰区间越远离投掷线,冰壶滑行的总时间越短解析: 该题考查动能定理的应用及运动问题。
从发球到运动到O 点应用动能定理有-μmgL 1-μ′mgL 2=0-12mv 20,因此只要在冰壶滑行路线上的不同区间擦冰且使擦冰的距离L 2满足上式即可,因此A 错误,B 正确;擦冰区间越靠近投掷线,则开始阶段冰壶减速越慢,平均速度越大,所用时间越短,因此C 正确,D 错误。
答案: BC 三、非选择题11.(2016·三门峡高一检测)如图所示,斜面倾角为θ,滑块质量为m ,滑块与斜面的动摩擦因数为μ,从距挡板为x 0的位置以v 0的速度沿斜面向上滑行。
设重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力,且每次与P 碰撞前后的速度大小保持不变,挡板与斜面垂直,斜面足够长。
求滑块从开始运动到最后停止滑行的总路程x 。
解析: 滑块在斜面上运动时受到的摩擦力大小F f =μF N =μmg cos θ①整个过程滑块下落的总高度h =x 0sin θ②根据动能定理mgh -F f ·x =0-12mv 20③联立以上①、②、③得x =x 0tan θμ+v 202μg cos θ答案:x 0tan θμ+v 202μg cos θ12.如图所示,质量m =0.1 kg 的金属小球从距水平面h =2.0 m 的光滑斜面上由静止开始释放,运动到A 点时无能量损耗,水平面AB 是长2.0 m 的粗糙平面,与半径为R =0.4 m 的光滑的半圆形轨道BCD 相切于B 点,其中圆轨道在竖直平面内,D 为轨道的最高点,小球恰能通过最高点D ,求:(g 取10 m/s 2)(1)小球运动到A 点时的速度大小。
(2)小球从A 运动到B 时摩擦阻力所做的功。
(3)小球从D 点飞出后落点E 与A 的距离。
解析: (1)根据题意和题图可得:小球下落到A 点时由动能定理得:W =mgh =12mv 2A ,所以v A =2gh =2×10×2 m/s =210 m/s 。
(2)小球运动到D 点时:F n =mg =mv 2DR,v D =gR =2 m/s 。
当小球由B 运动到D 点时由动能定理得: -mg ×2R =12mv 2D -12mv 2B解得v B =2 5 m/s所以A 到B 时:W f =12mv 2B -12mv 2A =12×0.1×(20-40) J =-1 J(3)小球从D 点飞出后做平抛运动,故有 2R =12gt 2,t =4Rg=0.4 s水平位移x BE =v D t =0.8 m 所以x AE =x AB -x BE =1.2 m答案: (1)210 m/s (2)-1 J (3)1.2 m。