(推荐)人教版高一物理动能定理专题练习题
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动能和动能定理打卡物理:让优秀成为习惯【知识方法——重点突出】一、动能1.定义:物体由于运动而具有的能.2.公式:E k =12m v 2. 3.物理意义:动能是状态量,是标量(选填“矢量”或“标量”),只有正值,动能与速度方向无关.4.单位:焦耳,1 J =1 N·m =1 kg·m 2/s 2.5.动能的相对性:由于速度具有相对性,所以动能也具有相对性.6.动能的变化:物体末动能与初动能之差,即ΔE k =12m v 22-12m v 21. 二、动能定理1.内容:在一个过程中合外力对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.2.表达式(1)W =ΔE k .(2)W =E k2-E k1.(3)W =12m v 22-12m v 21. 3.物理意义:合外力的功是物体动能变化的量度.4.适用条件(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动.(2)动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用.5.对动能定理的理解(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的,一般以地面或相对地面静止的物体为参考系.(2)动能定理的表达式是标量式,不能在其中一个方向上应用动能定理.(3)动能定理本质上反映了动力学过程中的能量转化与守恒,普遍适用于一切运动过程.三、动能定理与图象的结合常与动能定理结合的四类图象【分类精选——最新最全】1.(2021·湖北武汉市·汉阳一中高一月考)(多选)关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体动能的变化,下列说法正确的是()A.运动物体所受的合外力不为零,物体的动能不一定变化B.运动物体所受的合外力为零,则物体的动能肯定不变C.运动物体的动能保持不变,则该物体所受合外力一定为零D.运动物体所受合外力不为零,则该物体一定做变速运动,其动能要变化2.(2021·全国高一课时练习)河的宽度为144m,水流速度为3m/s。
动能定理典型练习题典型例题讲解1.下列说法正确的是( )A 做直线运动的物体动能不变,做曲线运动的物体动能变化B 物体的速度变化越大,物体的动能变化也越大C 物体的速度变化越快,物体的动能变化也越快D 物体的速率变化越大,物体的动能变化也越大【解析】 对于给定的物体来说,只有在速度的大小(速率)发生变化时它的动能才改变,速度的变化是矢量,它完全可以只是由于速度方向的变化而引起.例如匀速圆周运动.速度变化的快慢是指加速度,加速度大小与速度大小之间无必然的联系. 【答案】D2.物体由高出地面H 高处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至沙坑表面进入沙坑h 停止(如图5-3-4所示).求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍?【解析】 选物体为研究对象, 先研究自由落体过程,只有重力做功,设物体质量为m ,落到沙坑表面时速度为v ,根据动能定理有0212-=mv mgH ① 再研究物体在沙坑中的运动过程,重力做正功,阻做负功,根据动能定理有2210mv Fh mgh -=- ②由①②两式解得hh H mg F += 另解:研究物体运动的全过程,根据动能定理有000)(=-=-+Fh h H mg解得hh H mg F +=3.如图5-3-5所示,物体沿一曲面从A 点无初速度滑下,滑至曲面的最低点B 时,下滑高度为5m ,若物体的质量为lkg ,到B 点时的速度为6m/s ,则在下滑过程中,物体克服阻力所做的功为多少?(g 取10m/s 2)【解析】设物体克服摩擦力图5-3-5Hh图5-3-4图5-3-6图5-3-7所做的功为W ,对物体由A 运动到B 用动能定理得221mv W mgh =- Jmv mgh W 32612151012122=⨯⨯-⨯⨯=-=即物体克服阻力所做的功为32J.课后创新演练1.一质量为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 )A .0B .8JC .16JD .32J2.两物体质量之比为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( C )A .1:3B .3:1C .1:9D .9:13.一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 )A .4LB .L )12(-C .2LD .2L4.如图5-3-6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( ACD )A .fL =21Mv 2B .f s =21mv 2C .f s =21mv 02-21(M +m )v 2D .f (L +s )=21mv 02-21mv 25.如图5-3-7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( D ) A .mv 02/2B .mv 02C .2mv 02/3D .3mv 02/86.如图5-3-8所示,一小物块初速v 1,开始由A 点沿水平面滑至B 点时速度为v 2,若该物块仍以速度v 1从A 点沿两斜面滑动至B 点时速度为v 2’,已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同,则( C ) A.v 2>v 2' B.v 2<v 2’ C.v 2=v 2’ D .沿水平面到B 点时间与沿斜面到达B 点时间相等. 7.如图5-3-9所示,斜面足够长,其倾角为α,质量为m 的滑块,距挡板P 为S 0,以初速度v 0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块在斜面上经过的总路程为多少?【解析】滑块在滑动过程中,要克服摩擦力做功,其机械能不断减少;又因为滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,所以最终会停在斜面底端.在整个过程中,受重力、摩擦力和斜面支持力作用,其中支持力不做功.设其经过和总路程为L ,对全过程,由动能定理得:200210cos sin mv L ng mgS -=-αμα得αμαcos 21sin mgS 20mg mv L +=8.如图5-3-10所示,绷紧的传送带在电动机带动下,始终保持v 0=2m/s 的速度匀速运行,传送带与水平地面的夹角θ=30°,现把一质量m =l0kg 的工件轻轻地放在传送带底端,由传送带传知工件与传送带间的动摩擦因数23=μ,g 取送至h =2m 的高处.已10m/s 2.(1) 试通过计算分析工件在传送带上做怎样的运动?(2) 工件从传送带底端运动至h =2m 高处的过程中摩擦力对工件做了多少功?【解析】 (1) 工件刚放上皮带时受滑动摩擦力θμcos mg F =,工件开始做匀加速直线运动,由牛顿运动定律ma mg F =-θsin 得:图5-3-8图5-3-10V 0S 0αP 图5-3-9)30sin 30cos 23(10)sin cos (sin 00-⨯=-=-=θθμθg g mFa =2.5m/s 2设工件经过位移x 与传送带达到共同速度,由匀变速直线运动规律可得5.2222220⨯==a v x =0.8m <4m. 故工件先以2.5m/s 2的加速度做匀加速直线运动,运动0.8m 与传送带达到共同速度2m/s 后做匀速直线运动。
动能定理练习例1.下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系,下列说法中正确的是( )A .如果物体所受合外力为零,则合外力对物体所的功一定为零;B .如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零;C .物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化;D .物体的动能不变,所受合力一定为零。
例3.在光滑的地板上,用水平拉力分别使两个物体由静止获得相同的动能,那么可以肯定( )A .水平拉力相等B .两物块质量相等C .两物块速度变化相等D .水平拉力对两物块做功相等例5.一子弹以水平速度v 射入一树干中,射入深度为s ,设子弹在树中运动所受的摩擦阻力是恒定的,那么子弹以v /2的速度射入此树干中,射入深度为( )A .sB .s/2C .2/sD .s/4例6.两个物体A 、B 的质量之比m A ∶m B =2∶1,二者动能相同,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所经过的距离之比为( )A .s A ∶sB =2∶1 B .s A ∶s B =1∶2C .s A ∶s B =4∶1D .s A ∶s B =1∶4例7.质量为m 的金属块,当初速度为v 0时,在水平桌面上滑行的最大距离为L ,如果将金属块的质量增加到2m ,初速度增大到2v 0,在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为( )A .LB .2LC .4LD .0.5L例8.一个人站在阳台上,从阳台边缘以相同的速率v 0,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,则比较三球落地时的动能( )A .上抛球最大B .下抛球最大C .平抛球最大D .三球一样大例9.在离地面高为h 处竖直上抛一质量为m 的物块,抛出时的速度为v 0,当它落到地面时速度为v ,用g 表示重力加速度,则此过程中物块克服空气阻力所做的功等于( )A .2022121mv mv mgh --B .mgh mv mv --2022121 C .2202121mv mv mgh -+ D .2022121mv mv mgh -- 例10.水平抛出一物体,物体落地时速度的方向与水平面的夹角为θ,取地面为参考平面,则物体刚被抛出时,其重力势能与动能之比为( )A .sin 2θB .cos 2θC .tan 2θD .cot 2θ例11.将质量为1kg 的物体以20m /s 的速度竖直向上抛出。
人教版 必修二 高一(下 )第七章 7.动能和动能定理 强化练习一、单选题1. 下列有关动能的变化说法正确的是( )A.物体只有做匀速运动时,动能才不变B.物体做平抛运动时,水平方向速度不变,物体的动能也不变C.物体做自由落体运动时,重力做正功,物体的动能增加D.物体的动能变化时,速度不一定变化,速度变化时,动能一定变化2. 关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系,下列说法正确的是( )A.合外力为零,则合外力做功一定为零B.合外力做功为零,则合外力一定为零C.合外力做功越多,则动能一定越大D.动能不变,则物体所受合外力一定为零3. 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()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,所以合外力做的功为零C.重力和摩擦力的合力做的功为零D.重力和摩擦力的合力为零( )4. 如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱获得的动能一定:A.等于拉力所做的功;B.小于拉力所做的功;C.等于克服摩擦力所做的功;D.大于克服摩擦力所做的功;5. 某人用手将一质量为的物体由静止向上提升,这时物体的速度为,则下列说法中错误的是(取)()A .手对物体做功B .合力对物体做功C .合力对物体做功D .物体克服重力做功6. 质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动,起始点A与一轻弹簧O端相距s,如图所示.已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,物体)与弹簧相碰后,弹簧的最大压缩量为x,则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短,物体克服弹簧弹力所做的功为(A .-μmg(s+x)B .-μmgxC.μmgs D.μmg(s+x)二、多选题7. 一物体做变速运动时,下列说法正确的是A.合外力一定对物体做功,使物体动能改变B.物体所受合外力一定不为零C.合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变D.物体加速度一定不为零8. 如图所示,甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离。
8.3动能和动能定理一、单选题1.下列对功和动能等关系的理解正确的是( )A.所有外力做功的代数和为负值,物体的动能就减少B.物体的动能保持不变,则该物体所受合外力一定为零C.如果一个物体所受的合外力不为零,则合外力对物体必做功,物体的动能一定要变化D.只要物体克服阻力做功,它的动能就减少2.一个25kg 的小孩从高度为3.0m 的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0m/s 。
取210/g m s =,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是( )A.支持力做功50JB.阻力做功500JC.重力做功500JD.合外力做功50J3.以初速v 0竖直上抛一小球.若不计空气阻力,在上升过程中,从抛出到小球动能减少一半所经过的时间是( ) A. v 0g B. v 02g C. √2v 02g D. v 0g (1−√22) 4.如图所示,物块以60J 的初动能从固定的斜面底端沿斜面向上滑动,当它的动能减少为零时,重力势能增加了40J ,则物块回到斜面底端时的动能为A. 10JB. 20JC. 30JD. 40J5.质量为m 的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用,设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg ,此后小球继续做运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为( )A. 14mgRB. 13mgRC. 12mgRD. mgR6.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0~1s 内,合外力做正功B.在0~2s 内,合外力总是做负功C.在1~2s 内,合外力不做功D.在0~3s 内,合外力总是做正功7.一个物体从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端,已知物体的初动能为E ,它返回到斜面底端的速度为v ,克服摩擦力做功为E 2.若物体以2E 的初动能冲上斜面,则( )A. 返回斜面底端时的速度大小为vB. 返回斜面底端时的动能为EC. 返回斜面底端时的动能为3E 2D. 物体两次往返克服摩擦力做功相同8.如图所示,AB 为14圆弧轨道,BC 为水平直轨道,BC 恰好在B 点与AB 相切,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,它由轨道顶端A 从静止开始下落,恰好运动到C 处停止,重力加速度为g ,那么物体在AB 段克服摩擦力所做的功为( )A. μmgR2 B. mgR 2 C. mgR D. (1−μ)mgR9.一质量为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。
8.3 动能和动能定理(基础达标练)(解析版)一、单选题(本大题共12小题)1. 关于动能,下列说法正确的是( )A. 对于同一物体,速度变化时,动能一定变化B. 对于同一物体,动能变化时,速度一定变化C. 物体所受的合外力不为零,则动能一定变化D. 物体做曲线运动,则动能一定变化【答案】B【解析】解:A、对同一物体,速度变化,可能只是速度方向变化而大小不变,动能不变,故A错误;B、对同一物体,动能变化,速度大小一定变化,速度一定变化,故B正确;C、物体受合外力不为零,但是合外力做功可能为零,动能可能不变,如匀速圆周运动,故C错误;D、物体做曲线运动,物体速度方向一定变化,速度大小不一定变化,动能不一定变化,故D错误。
故选:B。
动能是标量、速度是矢量,速度变化时,动能不一定变化,物体动能变化,速度一定变化。
解决本题的关键知道动能和速度的关系,知道动能是标量,速度是矢量。
2. 改变汽车的质量和速度,都可能使汽车的动能发生改变.下列情形下能使汽车动能变为原来2倍的是A. 质量不变,速度增大为原来的2倍B. 速度不变,质量增大为原来的2倍C. 质量减半,速度增大到原来的4倍D. 速度减半,质量增大到原来的4倍【答案】B【解析】动能为E K=12mV2,物体的质量和速度的大小都可以引起物体动能的变化,根据公式逐个分析即可.本题是对动能公式的直接应用,题目比较简单.直接代入公式即可求解.【解答】解:A、质量不变,速度增大到原来的2倍,根据E K=12mV2,可知E K′=12m(2V)2=4E K,所以A错误;B、速度不变,质量增大到原来的2倍,根据E K=12mV2,可知E K′=12⋅2mV2=2E K,所以B正确C、质量减半,速度增大到原来的4倍,根据E K=12mV2,可知E K′=12(m2)(4V)2=8E K,所以C错误.D、速度减半,质量增大到原来的4倍,根据E K=12mV2,可知E K′=12⋅4m(12V)2=E K,所以D错误.故选B。
第八章机械能守恒定律3 动能和动能定理基础过关练题组一对动能的理解1.(2020江苏南通高一期末)关于动能的理解,下列说法正确的是( )mv2中的v是相对于地面的速度A.一般情况下,E k=12B.动能的大小与物体的运动方向有关C.物体以相同的速率向东和向西运动,动能的大小相等、方向相反D.当物体以不变的速率做曲线运动时,其动能不断变化2.(2020河北唐山高二期中)A、B两物体的速度之比为2∶1,质量之比为1∶3,则它们的动能之比为( )A.12∶1B.4∶3C.12∶5D.3∶43.(多选)一质量为0.1 kg的小球,以5 m/s的速度在光滑水平面上匀速运动,与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹。
若以弹回的速度方向为正方向,则小球碰撞过程中的速度变化和动能变化分别是(易错)A.Δv=10 m/sB.Δv=0C.ΔE k=1 JD.ΔE k=0题组二对动能定理的理解与应用4.下列说法正确的是( )A.如果物体所受合力为零,则合力对物体做的功一定为零B.如果合力对物体所做的功为零,则合力一定为零C.物体在合力作用下做变速运动,动能一定发生变化D.物体的动能不变,所受合力一定为零5.假设汽车紧急制动后所受阻力的大小与汽车所受重力的大小差不多。
当汽车以20 m/s的速度行驶时,突然制动,它还能继续滑行的距离约为( )A.40 mB.20 mC.10 mD.5 m6.将一小球从高处水平抛出,最初2 s内小球动能E k随时间t变化的图线如图所示,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。
根据图像信息,不能确定的物理量是( )A.小球的质量B.小球的初速度C.小球抛出时的高度D.最初2 s内重力对小球做功的平均功率7.如图所示,ABCD是一个盆形容器,盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,BC水平,长度为d=0.50 m,盆边缘的高度为h=0.30 m。
在A处放一个质量为m的小物块,并让其自由下滑,已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC与小物块间的动摩擦因数μ=0.10,小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停下的位置到B的距离为( )A.0.50 mB.0.25 mC.0.10 mD.08.(多选)如图所示,电梯的质量为M,在它的水平底板上放置一质量为m的物体,电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动,当上升高度为h时,电梯的速度达到v,则在这段过程中,下列说法正确的是( )A.电梯底板对物体的支持力所做的功等于1mv22mv2+mghB.电梯底板对物体的支持力所做的功等于12Mv2+MghC.钢索的拉力做的功等于12D.钢索的拉力做的功大于1Mv2+Mgh29.(多选)物体沿直线运动的v-t图像如图所示,已知在第1 s内合力对物体做的功为W,则( )A.从第1 s末到第3 s末,合力做的功为4WB.从第3 s 末到第5 s 末,合力做的功为-2WC.从第5 s 末到第7 s 末,合力做的功为WD.从第3 s 末到第4 s 末,合力做的功为-0.75W10.如图所示,一个沿水平方向的弹簧振子,物块的质量为m,它与水平桌面间的动摩擦因数为μ。
2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—动能定理及其应用(附答案解析)1.如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱获得的动能一定( )A .等于拉力所做的功B .小于拉力所做的功C .等于克服摩擦力所做的功D .大于克服摩擦力所做的功2.(2021·山东卷·3)如图所示,粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L 的轻质细杆,一端可绕竖直光滑轴O 转动,另一端与质量为m 的小木块相连。
木块以水平初速度v 0出发,恰好能完成一个完整的圆周运动。
在运动过程中,木块所受摩擦力的大小为( )A.mv 022πLB.mv 024πLC.mv 028πLD.mv 0216πL3.在篮球比赛中,某位同学获得罚球机会,他站在罚球线处用力将篮球斜向上投出,篮球以大小约为1 m/s 的速度撞击篮筐。
已知篮球质量约为0.6 kg ,篮筐离地高度约为3 m ,忽略篮球受到的空气阻力,重力加速度大小g =10 m/s 2,则该同学罚球时对篮球做的功大约为( ) A .1 J B .10 J C .50 J D .100 J4.(2024·安徽淮南市一模)某物体以一定初速度做平抛运动,从t =0时刻起,物体的动能E k 随时间t 变化的情况正确的是( )5.如图所示,光滑固定斜面的顶端固定一弹簧,一质量为m 的小球向右滑行,并冲上固定在地面上的斜面。
设小球在斜面最低点A 的速度为v ,压缩弹簧至C 点时弹簧最短,C 点距地面高度为h ,重力加速度为g ,则小球从A 到C 的过程中弹簧弹力做的功为( )A .mgh -12mv 2B.12mv 2-mgh C .-mghD .-(mgh +12mv 2)6.(2023·湖南怀化市模拟)如图所示,DO 是水平面,AB 是斜面,初速度为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零,如果斜面改为AC ,让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为零,则物体具有的初速度(已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数处处相同且不为零,不计B 、C 处能量损失)( )A .等于v 0B .大于v 0C .小于v 0D .取决于斜面7.(2023·重庆卷·13)机械臂广泛应用于机械装配。
课时训练19动能和动能定理题组一对动能、动能定理的理解1.下面有关动能的说法正确的是()A.物体只有做匀速运动时,动能才不变B.物体做平抛运动时,水平方向速度不变,动能不变C.物体做自由落体运动时,重力做功,物体的动能增加D.物体的动能变化时,速度不一定变化,速度变化时,动能一定变化解析:物体只要速率不变,动能就不变,A错。
速度有方向,动能没方向,B错。
物体做自由落体运动时,其合力等于重力,重力做正功,物体的动能增加,故C正确。
物体的动能变化时,速度的大小一定变化,故D错。
答案:C2.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,则下列说法正确的是()A.E k A=E k BB.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=mv2知,E k A=25 J,E k B=25 J,因动能是标量,所以E k A=E k B,A项正确。
答案:A3.一质量为1 kg的滑块,以6 m/s的初速度在光滑的水平面上向左滑行。
从某一时刻起在滑块上施加一个向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变成向右,大小仍为6 m/s。
在这段时间里水平力对物体所做的功是()A.0B.9 JC.18 JD.无法确定解析:动能的大小与速度的方向无关,在这段时间里滑块的动能大小没有发生变化。
据动能定理,W=m(-6 m/s)2-m(6 m/s)2=0。
所以正确选项为A。
答案:A4.木球从水面上方某位置由静止开始自由下落,落入水中又继续下降一段距离后速度减小到零。
把木球在空中下落过程叫作Ⅰ过程,在水中下落过程叫作Ⅱ过程。
不计空气和水的摩擦阻力。
下列说法中正确的是()A.第Ⅰ阶段重力对木球做的功等于第Ⅱ阶段木球克服浮力做的功B.第Ⅰ阶段重力对木球做的功大于第Ⅱ阶段木球克服浮力做的功C.第Ⅰ、第Ⅱ阶段重力对木球做的总功和第Ⅱ阶段合力对木球做的功的代数和为零D.第Ⅰ、第Ⅱ阶段重力对木球做的总功等于第Ⅱ阶段木球克服浮力做的功解析:根据动能定理,全过程合外力做功为零,所以,只有D项正确。
高一物理辅导资料:动能定理专题动能动能定理(1)一、选择题1.关于速度与动能,下列说法中正确的是( ) A.一个物体速度越大时,动能越大B.速度相等的物体,如果质量相等,那么它们的动能也相等C.动能相等的物体,如果质量相等那么它们的速度也相同D.动能越大的物体,速度也越大2.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3.一质量为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,经过一段时问,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.0 B.8J C.16J D.32J4.两物体质量之比为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.9:15.在地面15m 高处,某人将一质量为4kg 的物体以5m /s 的速度抛出,人对物体做的功是( ) A.20J B.50J C.588J D.638J6.一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( ).4L A1)B L .2LC D 7.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8.两个材料相同的物体,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9.两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 2两车与路面的动摩擦因数相同,不计空气阻力,则( ) A.s 1:s 2=1:2 B.S 1:S 2=1:1 C.S 1:S 2=2:1 D.s 1:s2=4:1 二、填空题(每空4分,共20分) 10.质量为5g 和10g 的两个小球,如果它们的速度相等,它们的动能之比是________;如果它们的动能相等,它们的速度之比是________.11.一根均匀的铁链AB 质量为3kg ,长为1m ,盘在地面上,用恒力F=50N 的力提A ,到B 刚好离开地面,则人所做的功为________,铁链的速度为________.(g 取10m /s 2)12.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________.三、计算题(13题8分,14题和15题每题9分,共26分)13.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)14.如图所示,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F来的位置与B点的距离15.如图所示的装置中,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)动能动能定理(2)一、选择题(每小题6分,共54分)1.子弹以水平速度v射人静止在光滑水平面上的木块M,并留在其中,则( )A.子弹克服阻力做功与木块获得的动能相等B.阻力对于弹做功小于子弹动能的减少C.子弹克服阻力做功与子弹对木块做功相等D.子弹克服阻力做功大于子弹对木块做功2.两个物体的质量分别为m1和m2,且m1=4m2,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s1:s2和滑行时间之比t1:t2分别为( )A.1:2,2:1B.4:1,1:2C.2:1,4:1D.1:4,1:23.速度为v的子弹,恰可穿透一块固定着的木板,如果子弹的速度为2v,子弹穿透木板时阻力视为不变,则可穿透同样的木板( )A.1块B.2块C.3块D.4块4.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.-4fh5.有两个物体其质量M1>M2,它们初动能一样,若两物体受到不变的阻力F1和F2作用经过相同的时间停下,它们的位移分别为s1和s2,则( )A.F1>F2,且s1<s2B.F1>F2,且s1>s2C.F1<F2,且s1<s2D.F1<F2,且s1>s26.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)/h7.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/28.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v0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.3mv02/89.如图,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’D.沿水平面到B点时间与沿斜面到达B点时间相等二、填空题(每空6分,共24分)10.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________.11.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.三、计算题(12题6分,13题和14题每题8分,共22分)12.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?13.一个质量为m的物体,从倾角为θ,高为h的斜面上端A点,由静止开始下滑,到B点时的速度为v,然后又在水平面上滑行s位移后停止在C点,物体从A点开始下滑到B点的过程中克服摩擦力所做的功为多少?物体与水平面间的动摩擦因数为多大?14.“水刀”是将普通的水加压,使其从口径为0.2mm的喷嘴中以800m/s-1000m/s的速度射出的水射流,它可以切割软质材料.试求水射流的最大切割功率为多少瓦?(水的密度为1.0×103kg/m3,π取3.14)高一物理辅导资料:动能定理专题参考答案动能动能定理(1)1答案:AB 2答案:B(点拨:动量是矢量,动能是标量) 3答案:A4答案:C(点拨:落地时的动能等于物体减少的重力势能△E p =-mgh 12:1:9P P E E ∴∆∆=) 5答案:B 6答案:A 7答案:AD 8答案:A 9答案:D(点拨:根据动能定理,k W E =∆合,2102mgs mv μ-=-,221212::4:1s s v v ==) 10答案:2:1; 11答案:50J;/3m s 12答案:32FR (点拨:绳的拉力对球做的功等于小球动能的变化21v F m R=,2282v F m R =,2221113222F W mv mv FR =-=) 13答案:10m ,4J(点拨:根据动能定理,k W E =∆合mgh-μmgs=0,s=10m, 4f F W J ∴=-)14答案:(1)0.8m(2)离B2m(点拨:(1)根据动能定理.k W E =∆合,mg(R-h)-μmgs=0;h=0.8m(2)重力势能全部转化为内能mgR-μmgs=0;s'=10m ,∴离B 点2m) 15答案:151.95J(点拨:对A 、B 系统用动能定理得:22212111()(sin )(sin )cos cos 22F A A A h h W m g m v m v αααα--=-W F =151.95J)动能动能定理(2)1答案:D 2答案:D 3答案:D4答案:C(点拨:物体向上运动,f 向下;物体向下运动,f 向上) 5答案:A(点拨:根据动量定理:0-mv=F·t,则2221122m mv F t ⋅=,m 越大,F 越大;动能定理△E k =-FS,F 大,则s 小)6答案:BCD 7答案:D 8答案:D 9答案:C 10答案:14F ; 34Fs 11答案:3.75×105;2.5×104 12答案:(1)14200J(2)41.3m(点拨:根据动能定理k W E =∆合.2201122f t Fs W mgh mv mv --=-,W f =14200J , 2220111()10222t f s mgh mv mv m -⋅+=-=⨯,500041.371s m =≈)13答案:212mgh mv -; 22v gs μ=(点拨:A→B 根据动能定理,k W E =∆合.212f mgh W mv -=,212f W mgh mv =-.B→C,2102mgs mv μ-=-,22v gsμ=)14答案:15.7kW(点拨:每秒从管口喷出水的质量为m=ρ·V=ρ·πr 2·v,动能为2231122mv r v ρπ=⋅)。
动能定理练习例1.下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系,下列说法中正确的是( )A .如果物体所受合外力为零,则合外力对物体所的功一定为零;B .如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零;C .物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化;D .物体的动能不变,所受合力一定为零。
例3.在光滑的地板上,用水平拉力分别使两个物体由静止获得相同的动能,那么可以肯定( )A .水平拉力相等B .两物块质量相等C .两物块速度变化相等D .水平拉力对两物块做功相等例5.一子弹以水平速度v 射入一树干中,射入深度为s ,设子弹在树中运动所受的摩擦阻力是恒定的,那么子弹以v /2的速度射入此树干中,射入深度为( )A .sB .s/2C .2/sD .s/4 例6.两个物体A 、B 的质量之比m A ∶m B =2∶1,二者动能相同,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所经过的距离之比为( )A .s A ∶sB =2∶1 B .s A ∶s B =1∶2C .s A ∶s B =4∶1D .s A ∶s B =1∶4例7.质量为m 的金属块,当初速度为v 0时,在水平桌面上滑行的最大距离为L ,如果将金属块的质量增加到2m ,初速度增大到2v 0,在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为( )A .LB .2LC .4LD .0.5L例8.一个人站在阳台上,从阳台边缘以相同的速率v 0,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,则比较三球落地时的动能( )A .上抛球最大B .下抛球最大C .平抛球最大D .三球一样大例9.在离地面高为h 处竖直上抛一质量为m 的物块,抛出时的速度为v 0,当它落到地面时速度为v ,用g 表示重力加速度,则此过程中物块克服空气阻力所做的功等于( )A .2022121mv mv mgh --B .mgh mv mv --2022121 C .2202121mv mv mgh -+ D .2022121mv mv mgh -- 例10.水平抛出一物体,物体落地时速度的方向与水平面的夹角为θ,取地面为参考平面,则物体刚被抛出时,其重力势能与动能之比为( )A .sin 2θB .cos 2θC .tan 2θD .cot 2θ例11.将质量为1kg 的物体以20m/s 的速度竖直向上抛出。
当物体落回原处的速率为16m/s 。
在此过程中物体克服阻力所做的功大小为( )A .200JB .128JC .72JD .0J例12.(多选)一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提升1m ,这时物体的速度为2m/s ,则下列说法中正确的是( )A .手对物体做功12JB .合外力对物体做功12JC .合外力对物体做功2JD .物体克服重力做功10J例13.物体A 和B 叠放在光滑水平面上m A =1kg ,m B =2kg ,B 上作用一个3N的水平拉力后,A 和B 一起前进了4m ,如图1所示。
在这个过程中B 对A 做的功等于( )A .4JB .12JC .0D .-4J例14.一个学生用100N 的力,将静止在操场上的质量为0.6kg 的足球,以15 m/s 的速度踢出20m 远。
则整个过程中学生对足球做的功为( )A .67.5JB .2000JC .1000JD .0J 图1 θO例15.一个质量为m 的小球,用长为L 的轻绳悬挂在O 点,小球在水平拉力F 作用下, 从平衡位置P 点很缓慢地拉到Q 点,如图2所示,则拉力F 做的功为( )A .mgLcos θB .mgL(1-cos θ)C .FLsin θD .FLcos θ三、计算题例16.一个质量为m=2kg 的铅球从离地面H=2m 高处自由落下,落入沙坑中h=5cm深处,如图所示,求沙子对铅球的平均阻力。
(g 取10m/s 2)例17.质量为m 的物体由半圆形轨道顶端从静止开始释放,如图4所示,A 为轨道最低点,A 与圆心0在同一竖直线上,已知圆弧轨道半径为R ,运动到A 点时,物体对轨道的压力大小为2.5mg ,求此过程中物体克服摩擦力做的功。
能力提升一、单选题(每小题只有一个正确选项)1.汽车在拱形桥上由A 匀速率地运动到B ,如图1所示,下列说法中正确的是( )A .牵引力与摩擦力做的功相等;B .牵引力和重力做的功大于摩擦力做的功;C .合外力对汽车不做功;D .合外力为零。
2.如图2所示,质量为m 的物体,由高为h 处无初速滑下,至平面上A 点静止,不考虑B 点处能量转化,若施加平行于路径的外力使物体由A 点沿原路径返回C 点,则外力至少做功为( )A .mgh ;B .2mgh ;C .3mgh ;D .条件不足,无法计算。
3.某消防队员从一平台跳下,下落2m 后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m 。
在着地过程中,地面对他双腿的平均作用力是他自身重力的( )A .2倍;B .5倍;C .8倍;D .10倍。
4.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L 时撤去F ,物体继续前进3L 后停止运动,若水平面情况相同,则物体所受的摩擦力f 和最大动能E k 是( )A .3F f =,E k =4FL ; B .3F f =,E k =FL ; C .4F f =,3FL E k =; D .4F f =,43FL E k =。
5.质量为1kg 的物体以某一初速度在水平面上滑行,由于摩擦力的作用,其动能随位移变化的图像如图3所示,g=10m/s 2。
则以下说法正确的是( )A .物体与水平面间的动摩擦因数为0.5;h HB .物体与水平面间的动摩擦因数为0.2;C .物体滑行的总时间为4s ;D .物体滑行的总时间为2.5s 。
6.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的圆周做匀速圆周运动,在上述增大拉力的过程中,绳的拉力对小球做的功为( )A .4FR ;B .FR 23;C .FR ;D .FR 21。
7.如图5所示,物体以100J 的初动能从斜面底端沿斜面向上运动,当它向上通过斜面上某一点M 时,其动能减少了80J ,克服摩擦力做功32J ,则物体返回到斜面底端时的动能为( )A .20J ;B .48J ;C .60J ;D .68J 。
8.质量为m 的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用。
设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg ,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为( )A .mgR 41; B .mgR 31; C .mgR 21; D .mgR 。
9.如图所示,ABCD 是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC 的连接处都是一段与BC 相切的圆弧,BC 为水平的,其距离为d = 0.50m ,盆边缘的高度为h = 0.30m 。
在A 处放一个质量为m 的小物块并让其从静止出发下滑。
已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数为μ= 0.10。
小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停下的地点到B 的距离为( )A .0.50mB .0.25mC .0.10mD .0二、计算题10.如图6所示,m A =4kg ,A 放在动摩擦因数μ=0.2的水平桌面上,m B =1kg ,B 与地相距h=0.8m ,A 、B 均从静止开始运动,设A 距桌子边缘足够远,g 取10m/s 2,求:(1)B 落地时的速度;(2)B 落地后,A 在桌面滑行多远才静止。
动能定理练习参考答案:一、选择题1.A 3.D 5.D 6.B 7.C 8.D 9.C 10.C 11.C 12.ACD13.A 14.A 15.B三、计算题16.∵全过程中有重力做功,进入沙中阻力做负功∴W 总=mg (H+h )—fh由动能定理得:mg (H+h )—fh=0—0 得hh H mg f )(+= 带入数据得f=820N 17.物体在B 点:Rv m mg 2=-N ∴mv B 2=(N-mg )R=1.5mgR ∴mgR mgR 4375.0mv 212B == 由动能定理得:mgR 43W mgR f =+ ⇒ mgR 41W f -= 即物体克服摩擦力做功为mgR 41 能力提升:一、选择题1.C 2.B 3.B 4.D 5.C 6.B 7.A 8.C 9.D二、计算题10.从开始运动到B 落地时,A 、B 两物体具有相同的速率。
①以A 与B 构成的系统为研究对象,根据动能定理得 2)(21v m m gh m gh m B A A B +=-μ BA AB m m gh m m v +-=)(2μ,带入数据得v=0.8m/s ②以A 为研究对象,设滑行的距离为s ,由动能定理得:2210v m gs m A A -=-μ,得g v s μ22=,带入数据得s=0.16m(注:文档可能无法思考全面,请浏览后下载,供参考。
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