人教版高一物理必修二 7.7动能和动能定理 同步练习(带解析)
- 格式:doc
- 大小:318.50 KB
- 文档页数:13
14、【答案】(1) (2) (3) ,速度与水平方向的夹角为 ,
【解析】
【分析】
(1)根据小球从最高点摆到最低点,动能定理求出小球运动到最低点时的速度大小;
(2)小球运动到最低点时由重力和绳的拉力的合力提供向心力,由牛顿第二定律求解;
(3)细线断后小球做平抛运动,根据竖直方向运动规律求解竖直分速度,然后速度合成即可;
A.10JB.40JC.50JD.60J
3、如图所示,质量为m可视为质点的小球在光滑的固定竖直圆轨道内侧做圆周运动。已知重力加速度为g,小球在最高点受到轨道弹力的大小为mg。不计空气阻力,则小球在最低点受到轨道弹力的大小为()
A.3mgB.4mg
C.5mgD.7mg
4、有两个物体a和b,其质量分别为 、 ,已知 ,它们的初动能相同。若a和b分别受到不变的阻力 和 作用,经相同时间停下来,它们的位移分别为 和 ,则()
(1) 小物块通过A点时的速度大小;
(2) 恒力F的大小
12、如图所示,粗糙水平地面与半径为R= 0.5m的粗糙半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O是BCD的圆心,BOD在同一竖直线上。质量为m= 1kg的小物块在水平恒力F= 15N的作用下,由静止开始从A点开始做匀加速直线运动,当小物块运动到B点时撤去F,小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点,已知A、B间的距离为3m,小物块与地面间的动摩擦因数为0.3,重力加速度g= 10m/s2。求:
(1)小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小;
(2)小物块离开D点后落到地面上的点与B点之间的距离;
(3)小物块从B点到D点的过程中粗糙轨道对其所做的功。
13、如图所示,位于竖直平面内的轨道,由一段斜直轨道AB和光滑半圆形轨道BC平滑连接而成,AB的倾角为 ,半圆形轨道的半径 m,直径BC竖直。质量m=1kg的小物块从斜轨道上距半圆形轨道底部高为h处由静止开始下滑,经B点滑上半圆形轨道.己知物块与斜轨道间的动摩擦因数为 ,g取 m/s2。
【详解】(1)从释放到最低点,根据动能定理:
可以得到最低点速度为: ;
(2)小球运动到最低点时,根据牛顿第二定律:
代入数据可以得到: ;
(3)细线断了后,小球做平抛运动
竖直方向上: ,可以得到:
落地时的速度大小:
速度与水平方向的夹角为 , 。
【点睛】本题考查了圆周运动和平抛运动的综合运用,知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,结合运动学公式灵活求解。
【解析】
对整个过程运用动能定理即可求出物体在 段克服摩擦力做的功。
【详解】
设物体在 段克服摩擦力做的功为 ,对全过程应用动能定理:
解得: ,故C正确,ABD错误。
7、【答案】C
【解析】
根据x= t得两过程的位移关系x1= x2,根据加速度的定义a= 得两过程的加速度关系为a1= a2。由于在相同的粗糙水平地面上运动,故两过程的摩擦力大小相等,即Ff1=Ff2=Ff,根据牛顿第二定律得,F1-Ff1=ma1,F2-Ff2=ma2,所以F1= F2+ Ff,即F1> F2。根据功的计算公式W=Fl,可知Wf1= Wf2,WF1> WF2,故选项C正确,选项ABD错误。
B.4mg,与结论不相符,选项B错误;
C.5mg,与结论不相符,选项C错误;
D.7mg,与结论相符,选项D正确。
4、【答案】A
【解析】设物体的初速度为v,初动能为 ,所受的阻力为f,通过的位移为S。物体的速度与动能的关系为: 得: ,由 得: ,由题t和 相同,则质量越大,位移越小, ,所以 。由动能定理得: ,因初动能相同,f与s成反比,则 故A正确,BCD错误,故选A。
15、【答案】(1)4.5m(2)物体最终停止在斜面左边,距离斜面低端3.6m的地方
【解析】
【分析】
(1)对上滑的过程运用动能定理,求出物体沿斜面上滑的最大距离。
(2)对下滑的整个过程中运用动能定理,求出物体最终停止的位置。
【详解】(1)设上滑的最大距离为x,对上滑的过程运用动能定理得,
mgxsin37°-μmgxcos37°=0- mv02,
A. =3: 1
B. =4: 1
C.W1:W2=1: 1
D.W1:W2=1:3
9、(多选)质量为m的子弹,以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块,并留在其中,下列说法中正确的有()
A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等
B.阻力对子弹做的功与子弹减少的动能相等
C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等
代入数据解得:
F=12N
12、【答案】(1) 154N (2) 1m (3)
【解析】
(1) 小物块在水平面上从A运动到B过程中,根据动能定理有:
在B点,以物块为研究对象,根据牛顿第二定律得:
联立解得小物块运动到B点时轨道对物块的支持力为:
N=154N
由牛顿第三定律可得,小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小为:
8、【答案】BC
【解析】
AB.由图可知,物体先做匀加速直线运动,1s末速度为 ,由动能定理可知:
减速过程中A错误,B正确;
CD.对全程由动能定理得:
可得:
故C正确,D错误。
9、【答案】BD
【解析】
A.子弹克服阻力做功等于系统产生的内能和木块获得的动能,故A错误;
A. B.
C. D.
7、一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v。对于上述两个过程,用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( )
【解析】
(1)设物块运动圆轨道最低点B时速度大小为v,所受的支持力为N
根据动能定理有:
在B点,根据牛顿第二定律有:
代入数据,计算得出 N
根据牛顿第三定律知,物块对轨道的压力大小为210N,方向竖直向下.
(2)设物块恰好能到达圆轨道的最高点C,此时对应的高度为 ,C点的速度为 .
根据动能定理有:
经最高点C时,根据向心力公式有:
A. , B. ,
C. , D. ,
5、质量为2 kg的物体做直线运动,沿此直线作用于物体的外力与位移的关系如图所示,若物体的初速度为3 m/s,则其末速度为( )
A.5 m/sB. m/s
C. m/sD. m/s
6、如图所示,用同样材料制成的一个轨道,AB段为 圆弧,半径为R,水平放置的BC段长度也为R.一小物块质量为m,与轨道间动摩擦因数为μ,当它从轨道顶端A由静止下滑时,恰好运动到C点静止.那么物体在AB段克服摩擦力做的功为( )
代入数据解得x=4.5m。
A.物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5
B.3s内恒力F对物体做功13J
C.3s末物体在斜面上距斜面底端2m处
D.3s内物体克服摩擦力做功52J
二、计算题
11、如图所示,一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC,其半径r=0.40 m,轨道在C处与动摩擦因数μ=0.20的水平地面相切。在水平地面的D点放一静止的质量m=1.0 kg的小物块,现给它施加一水平向右的恒力F,当它运动到C点时,撤去恒力F,结果小物块恰好通过A点。已知CD间的距离x=1.0 m,取重力加速度g=10 m/s2。求:
10、【答案】AD
【解析】
A.在0-1s时间内,其加速度为:
m/s2①
根据牛顿第二定律可知:
②
1-3s时间内,其加速度大小为:
m/s2
根据牛顿第二定律得:
④
由①②③④解得:
故A正确,
B.0-1s物体的位移为:
m
F做的功为:
J
1-3s内物体的位移为:
m
F做的功为:
J
3s内恒力F对物体做功为:
J
故B错误;
2020年人教版高中物理必修二第七章第七节动能和动能定理 同步练习(含答案)
一、选择题
1、静止在地面上的物体在不同合力F作用下均通过相同的位移x0,下列情况中物体在x0位置时动能最大的是()
A. B.
C. D.
2、如图所示,静止在水平地面上的物体在10N的水平恒力F作用下做匀加速直线运动。若运动过程中物体所受阻力f的大小恒为2N,则物体运动了5m时,其动能增加了()
C.3s末物体在斜面上距斜面底端的距离为:
m
故C错误;
D.3s内物体摩擦力做功为:
J
所以物体克服摩擦力做功为52J;故D正确。
二、计算题
11、【答案】(1)2m/s (2)F=12 N
【解析】
(1)小物块恰好通过最高点A,根据牛顿第二定律有:
则物块到达A点时的速度
vA= =2 m/s
(2)物体从D向A运动过程中,由动能定理得:Fx-mg·2r-μmg x= mv
(1)求小球运动到最低点时的速度大小;
(2)求小球运动到最低点时细线对球拉力的大小;
(3)若小球运动到最低点时细线断了,小球沿水平方向抛出,求它落地时速度的大小和方向(结果可保留根号)。
15、如图所示,倾角为370、足够长的斜面固定在水平面上,质量m=1kg、可视为质点的物体以速度v0=9m/s,从斜面底端滑上斜面,物体与水平面、物体与斜面间的动摩擦因素均为μ= ,重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。求
(1)物体沿斜面上滑的最大距离;
(2)物体最终停止在什么地方?
参考答案
一、选择题
1、【答案】C
【解析】合力F-x0包围的面积表示合外力所做的功,由动能定理可知,合外力所做的功等于动能的变化量;物体由静止开始运动,故整个过程动能的变化量等于物体在x0位置时动能,故包围的面积越大,物体在x0位置动能最大,由图像可知,C选项包围的面积最大,故C正确,ABD错误。