备考2019年高考物理一轮专题: 第20讲 动能 动能定理
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2019年高考物理一轮复习精品资料按照高考考纲的要求,本章内容可以分成四部分,即:功和功率;动能、势能、动能定理;机械能守恒定律及其应用;功能关系、动量、能量综合。
其中重点是对动能定理、机械能守恒定律的理解,能够熟练运用动能定理、机械能守恒定律分析解决力学问题。
难点是动量能量综合应用问题。
动能定理是一条适用范围很广的物理规律,解题的优越性很多。
根本原因在于它省去了矢量式的很多麻烦。
一、对动能定理的理解1.对“外力”的两点理解(1)“外力”指的是合力,重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其他力,它们可以同时作用,也可以不同时作用。
(2)既可以是恒力,也可以是变力。
2.“=”体现的二个关系二、动能定理的应用1.应用动能定理的流程2.应用动能定理的注意事项(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)应用动能定理的关键在于对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析,并画出运动过程的草图,借助草图理解物理过程之间的关系。
(3)当物体的运动包含多个不同过程时,可分段应用动能定理求解;当所求解的问题不涉及中间的速度时,也可以全过程应用动能定理求解,这样更简便。
(4)列动能定理方程时,必须明确各力做功的正、负,确实难以判断的先假定为正功,最后根据结果加以检验。
三、动能定理的图像问题1.解决物理图像问题的基本步骤(1)观察题目给出的图像,弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义。
(2)根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式。
(3)将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比,找出图线的斜率、截距、图线的交点、图线下的面积所对应的物理意义,分析解答问题,或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量。
2.四类图像所围面积的含义(1)vt图:由公式x=vt可知,vt图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移。
2019年高中高一物理知识点总结动能和动能定理一、动能如果一个物体能对外做功,我们就说这个物体具有能量.物体由于运动而具有的能. Ek=mv2,其大小与参照系的选取有关.动能是描述物体运动状态的物理量.是相对量。
二、动能定理做功可以改变物体的能量.所有外力对物体做的总功等于物体动能的增量. W1+W2+W3+=mvt2-mv021.反映了物体动能的变化与引起变化的原因力对物体所做功之间的因果关系.可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加,物体克服外力做功等于物体动能的减小.所以正功是加号,负功是减号。
2.增量是末动能减初动能.EK0表示动能增加,EK0表示动能减小.3、动能定理适用单个物体,对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理.由于此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能(比如内能)的转化.在动能定理中.总功指各外力对物体做功的代数和.这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、电场力等.4.各力位移相同时,可求合外力做的功,各力位移不同时,分别求力做功,然后求代数和.5.力的独立作用原理使我们有了牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律的分量表达式.但动能定理是标量式.功和动能都是标量,不能利用矢量法则分解.故动能定理无分量式.在处理一些问题时,可在某一方向应用动能定理.6.动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的.但它也适用于变为及物体作曲线运动的情况.即动能定理对恒力、变力做功都适用;直线运动与曲线运动也均适用.7.对动能定理中的位移与速度必须相对同一参照物.只要大家用心学习,认真复习,就有可能在高中的战场上考取自己理想的成绩。
查字典物理网的编辑为大家带来的2019年高中高一物理知识点总结:动能和动能定理,希望能为大家提供帮助。
专题5.2 动能和动能定理1.掌握动能和动能定理;2.能运用动能定理解答实际问题。
知识点一 动能(1)定义:物体由于运动而具有的能。
(2)公式:E k =12mv 2,v 为瞬时速度,动能是状态量。
(3)单位:焦耳,1 J =1 N·m=1 kg·m 2/s 2。
(4)标矢性:动能是标量,只有正值。
(5)动能的变化量:ΔE k =E k2-E k1=12mv 22-12mv 21。
知识点二 动能定理(1)内容:合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
(2)表达式:W =ΔE k =12mv 22-12mv 21。
(3)物理意义:合外力对物体做的功是物体动能变化的量度。
(4)适用条件①既适用于直线运动,也适用于曲线运动。
②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。
考点一 动能定理的理解及应用【典例1】(2018·全国卷Ⅰ·18)如图,abc 是竖直面内的光滑固定轨道,ab 水平,长度为2R ;bc 是半径为R 的四分之一圆弧,与ab 相切于b 点.一质量为m 的小球,始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a 点处从静止开始向右运动.重力加速度大小为g .小球从a 点开始运动到其轨迹最高点,机械能的增量为( )A .2mgRB .4mgRC .5mgRD .6mgR【答案】C【解析】小球从a 运动到c ,根据动能定理,得F ·3R -mgR =12mv 21,又F =mg ,故v 1=2gR ,小球离开c 点在竖直方向做竖直上抛运动,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动.且水平方向与竖直方向的加速度大小相等,都为g ,故小球从c 点到最高点所用的时间t =v 1g =2R g ,水平位移x =12gt 2=2R ,根据功能关系,小球从a 点到轨迹最高点机械能的增量为力F 做的功,即ΔE =F ·(2R +R +x )=5mgR 。
讲义8:动能、动能定理及其应用李仕才考点1 动能的概念(Ⅰ)1.(2015年1月广东学业水平考试)赛道上的赛车做加速运动,速度为v 和速度为2v 时赛车动能之比是( ) A .1∶1 B .1∶2 C .1∶4 D .1∶3 2.(2011年6月广东学业水平考试)某同学将质量为3 kg 的铅球,以8 m/s 的速度投出,铅球在出手时的动能是( )A .12 JB .24 JC .96 JD .192 J3.(2010年6月广东学业水平考试)某同学投掷铅球.每次出手时,铅球速度的大小相等,但方向与水平面的夹角不同.关于出手时铅球的动能,下列判断正确的是( )A .夹角越大,动能越大B .夹角越大,动能越小C .夹角为45° 时,动能最大D .动能的大小与夹角无关4.(2013年6月广东学业水平考试)质量不同的两个物体从同一高度静止释放后落到地面,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )A .落地的时间不同B .落地时的速度不同C .落地时的动能相同D .下落过程中物体的加速度相同1.动能定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能. 2.动能计算公式:E k =12mv 2.国际单位:焦(J).(1)动能只有大小,没有方向,是个标量.计算公式中v 是物体运动速度的大小.动能恒为正值. (2)动能具有相对性,计算公式中v 一般取地面为参考系. 考点2 动能定理及其应用(Ⅱ)1.(2015年1月广东学业水平考试)一质量为2 kg 的物体在外力作用下,由静止开始做直线运动,到达某点时速度为2 m/s ,在此过程中外力对物体做的功是( )A .2 JB .4 JC .8 JD .16 J2.(2012年6月广东学业水平考试)距地面高为h 处,以水平速度v 0抛出一个质量为m 的小球, 若不计空气阻力,则物体落地时的动能为( )A.12mv 20+mgh B.12mv 20 C.12mv 20-mgh D.mgh3.(2012年1月广东学业水平考试)距离水平地面3 m 高处以2 m/s 的速度抛出一个小球.若不计空气阻力,则小球落到水平地面时的速度大小为(g 取10 m/s 2)( )A .0 m/sB .5.6 m/sC .8 m/sD .32 m/s4.(2010年6月广东学业水平考试)水平地面上,一运动物体在10 N 摩擦力的作用下,前进5 m 后停止,在这一过程中物体的动能改变了( )A .10 JB .25 JC .50 JD .100 J1.动能定理的内容:合外力做的功(或者外力对物体做的总功)等于物体动能的变化. 2.动能定理的表达式:W 合=E k2-E k1或W 合=ΔE k .一、单项选择题Ⅰ:本大题共10小题,在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求.1.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 .质量减半,速度变为原来的2倍D .质量变为原来2倍,速度减半2.汽车在平直公路上行驶,当速度从0增加到v 时,合外力做功为W 1;速度从v 增加到2v 时,合外力做功为W 2.W 1与W 2之比为( )A .1∶1B .1∶2C .1∶3D .1∶43.关于动能和速度,下列说法正确的是( )A.物体的速度发生变化,动能一定发生变化B.物体的速度发生变化,动能可能不变C.物体的动能不变,速度一定不变D.物体的动能发生变化,速度可能不变4.放在光滑水平面上的物体,仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动,若这两个力分别做了6 J和8 J 的功,则该物体的动能增加了( )A.48 J B.14 JC.10 J D.2 J5.下列关于动能的说法中,正确的是( )A.动能的大小由物体的质量和速率决定,与物体的运动方向无关B.物体以相同的速率分别做匀速直线运动和匀速圆周运动时,其动能不同.因为它在这两种情况下所受的合力不同、运动性质也不同C.物体做平抛运动时,其动能在水平方向的分量不变,在竖直方向的分量增大D.物体所受的合外力越大,其动能就越大6.一人用力踢质量为0.5 kg的足球,使球由静止到以10 m/s的水平速度飞出.设踢球的平均作用力为200 N,球在水平方向滚动了20 m,则人对球做功为( )A.25 J B.100 JC.4 000 J D.4 025 J7.有两个物体甲、乙,它们在同一直线上运动,两物体的质量均为m,甲速度为v,动能为E k;乙速度为-v,动能为E′k,那么( )A.E′k=-E k B.E′k=E kC.E′k<E k D.E′k>E k8.在光滑的水平面上,质量为2 kg的物体以2 m/s的速度向东运动,现对物体施加一个向西的力使物体停下来,则物体在此过程中克服外力做功为( )A.0 B.4 JC.8 J D.16 J9.两个质量不同而初动能相同的物体,在水平地面上由于摩擦的作用而停止运动.它们与地面的动摩擦因数相同,比较它们的滑行距离,则( )A.质量大的物体滑行距离长B.质量小的物体滑行距离长C.滑行距离相同D.条件不足,无法判断10.关于功和物体动能变化的关系,下列说法不正确的是( )A.有力对物体做功,物体动能就会变化B.合外力不做功,物体的动能就不变化C.合外力做正功,物体的动能就增加D.所有外力做功的代数和为负值,物体的动能就减少二、单项选择题Ⅱ:本大题共10小题,在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求.11.一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g=10 m/s2,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是( )A.合外力做功50 JB.阻力做功500 JC.重力做功500 JD.支持力做功50 J12.一滑块静止在粗糙水平地面上,t=0时给滑块施加一水平方向的作用力F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示.设在第1秒内、第2秒内F对滑块做的功分别为W1、W2,则W1与W2之比为( )A.1∶1 B.1∶2C.1∶4 D.2∶113.如图所示,两个互相垂直的恒力F1和F2作用在同一物体上,使物体发生一段位移后,力F1对物体做功为4 J,力F2对物体做功为3 J,则力F1与F2的合力对物体做功为( )A.1 J B.3.5 JC.5 J D.7 J14.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15.物体A、B质量相等,A置于光滑水平面上,B置于粗糙水平面上,在相同水平拉力F作用下,由静止开始运动了s,那么( )A.拉力对A做功较多,A的动能较大B.拉力对B做功较多,但A的动能较大C.拉力对A、B做功相同,A、B动能也相同D.拉力对A、B做功相同,但A的动能较大16.质量为m的物体静止在粗糙水平面上.若物体受一水平恒力F作用通过位移s时,它的动能为E1;若该静止物体受一水平恒力2F作用通过相同位移s时,它的动能为E2.则( )A.E2=E1B.E2>2E1C.E2=2E1D.E1<E2<2E117.运动员以一定的初速度将冰壶沿水平面推出,由于摩擦阻力的作用,其动能随位移变化图线如图所示,已知冰壶质量为19 kg,g取10 m/s2,则以下说法正确的是( )A.μ=0.05B.μ=0.03C.滑行时间t=5 sD.滑行时间t=10 s18.下列关于运动物体所受的合外力,合外力做功和动能变化的关系正确的是( )A.物体的动能不变,所受的合外力必定为零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,动能一定变化D.如果物体所受的合外力为零,那么合外力对物体做的功一定为零19.两个材料相同的物体,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,它们滑行的距离的大小关系是( )A.乙大B.甲大C.一样大D.无法比较20.关于动能的概念,下列说法正确的是 ( )A.速度越大的物体动能就越大B.动能越大的物体速度就越大C.物体受到的合外力越大,动能就越大D.物体所受合外力做的功越多,动能改变量就越大三、多项选择题:本大题共5小题,在每小题列出的四个选项中,至少有2个选项是符合题目要求的.21.在离地面一定高度处,以相同的动能,向各个方向抛出多个质量相同的小球,这些小球到达地面时,有相同的( )A.动能B.速度C.速率D.位移22.改变汽车的质量和速度,都能使汽车的动能发生变化.在下列几种情况中,关于汽车的动能的说法正确的是( )A.质量不变,速度增大到原来的2倍,汽车的动能变为原来的2倍B.速度不变,质量增大到原来的2倍,汽车的动能变为原来的2倍C.质量减半,速度增大到原来的4倍,汽车的动能不变D.速度减半,质量增大到原来的4倍,汽车的动能不变23.下列说法中,正确的是( )A.物体的动能不变,则其速度一定也不变B.物体的速度不变,则其动能也不变C.物体的动能不变,说明物体的运动状态没有改变D.物体的动能不变,物体所受的合外力不一定为零24.关于对动能的理解,下列说法正确的是( )A.动能是机械能的一种表现形式,凡是运动的物体都具有动能B.动能总为正值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25.一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,再逐渐增大考题导练·核心归纳 考点11.【解析】选C.套用公式E k =12mv 2直接得出比值为1∶4.2.【解析】选C.根据动能公式E k =12mv 2可以直接计算出动能为96 J.3.【解析】选D.由于题目中表明每次出手时速度大小相等,又是同一个铅球,由动能表达式E k =12mv 2可知,动能大小与夹角无关.4.【解析】选D.自由落体,两者高度一样,由h =12gt 2知,时间相同,A 错.由v =gt 得落地速度v 也相同.虽然落地速度相同,但是两者的质量不同,根据E k =12mv 2知两者动能不同.两者下落都是自由落体,所以加速度都是重力加速度g .考点21.【解析】选B.根据动能定理公式W 合=E k2-E k1,而E k1=0,E k2=12mv 2,计算可得W 合=4 J.2.【解析】选A.由动能定理W 合=E k2-E k1,可以求出物体落地时的动能为12mv 20+mgh .3.【解析】选C.由动能定理W 合=E k2-E k1,求出物体落地时的动能为E k =12mv 2=12mv 20+mgh ,代入数据可得v =8m/s.4.【解析】选C.由动能定理W 合=ΔE k ,W 合=-fs =-10×5 J =-50 J. 学业达标·实战演练 一、 单项选择题Ⅰ1.【解析】选C.由动能公式E k =12mv 2易知C 正确.2.【解析】选C.由动能定理表达式W 合=E k2-E k1,W 1∶W 2=1∶3,选C. 3.【解析】选B.物体的速度方向变化而大小不变,则动能不变,A 选项错误,B 选项正确;物体的动能不变只能得到物体的速度大小不变,但是速度方向可能在变,如匀速圆周运动,C 选项错误;物体动能变化则物体的速度大小一定改变,D 选项错误.4.【解析】选B.动能定理公式W 合=ΔE k ,而W 合=W 1+W 2=(6+8) J =14 J. 5.【解析】选A.动能是标量,只与物体的质量和速度的大小有关,与速度的方向没有关系,所以A 选项正确;动能是状态量,与物体的受力情况和运动性质无关,B 、D 选项错误;动能是标量,不能进行分解,所以C 选项错误.6.【解析】选A.人对球做功过程就是人与球接触的过程,这个过程球由静止到速度为10 m/s ,由W 合=E k2-E k1可得人对球做功W 合=25 J.7.【解析】选B.动能是标量,且恒为正值或者为零,因此B 选项正确.8.【解析】选B.由动能定理公式W 合=E k2-E k1,E k2=0,E k1=12×2×22 J =4 J ,则W 合=-4 J ,外力做功为-4J ,即克服外力做功4 J.9.【解析】选B.两者初动能相同,末动能为零,ΔE k 相同.而W 合=-fs ,质量小的,对应的滑动摩擦力f 也小,由于W 合=ΔE k =-fs ,则滑行位移大.10.【解析】选A.根据W 合=ΔE k 分析,W 合>0,动能增加,W 合<0,动能减少,W 合=0,动能不变,W 合≠0,ΔE k≠0.二、单项选择题Ⅱ 11.【解析】选A.由动能定理W 合=E k2-E k1=50 J ,A 选项正确;支持力与速度方向垂直,所以支持力不做功,D 选项错误;重力做功W G =mgh =750 J ,C 选项错误;由W 合=W G +W f 可得W f =-700 J ,B 选项错误.12.【解析】选A.第1秒内,F 1=4 N ,s 1=1 m ,W 1=F 1s 1=4 J. 第2秒内,F 2=2 N ,s 2=2 m ,W 2=F 2s 2=4 J ,W 1∶W 2=1∶1.13.【解析】选D.由动能定理知合力所做的功等于各力做功的代数和W 合=(4+3) J =7 J ,选D. 14.【解析】选A.从图象中读取各初末时刻的速度大小,根据动能定理判断做功正负. 15.【解析】选D.两次的拉力和位移相同,则做功都相同,由于作用于B 有摩擦力做负功,由动能定理可判断A 的动能较大.16.【解析】选B.根据动能定理,第一种情况Fs -fs =E 1-0, 第二种情况2Fs -fs =E 2-0,可得E 2>2E 1.17.【解析】选D.对冰壶由动能定理得-μmgs =0-12mv 20,得μ=12mv 20mgx =9.5 J19×10×5 J =0.01.冰壶运动时:a =μg =0.1 m/s 2由运动学公式s =12at 2得:t =10 s.18.【解析】选D.由匀速圆周运动可知ABC 错,由动能定理知D 正确. 19.【解析】选A.两者动能变化相等,甲质量大,则甲的滑动摩擦力也大,根据动能定理可知,两者做功相等,甲的滑动摩擦力大,则位移小,选A.20.【解析】选D.由动能公式E k =12mv 2,可知AB 错,且E k 与受到的合外力大小无关,C 错.由动能定理W 合=ΔE k 知D 正确.三、多项选择题 21.【解析】选AC.由动能定理W 合=E k2-E k1,各球以相同的动能抛出,下落到达地面时,重力做功相同,则末动能相同,落地速率相同.22.【解析】选BD.本题由动能的计算公式E k =12mv 2很容易得到B 、D 选项正确.23.【解析】选BD.对于物体的动能,物体的速度不变,则其动能也不变,但是物体的动能不变时,其速度的大小不变方向可以变化.24.【解析】选ABC.匀速圆周运动的物体速度大小不变,动能不变,但不处于平衡状态,D 错. 25.【解析】选ABD.若力F 的方向与初速度v 0的方向一致,则质点一直加速,动能一直增大,选项A 正确.若力F 的方向与v 0的方向相反,则质点先减速至速度为零后反向加速,动能先减小至零后增大,选项B 正确.若力F 的方向与v 0的方向成一钝角,如斜上抛运动,物体先减速,减到某一值,再加速,则其动能先减小至某一非零的最小值,再增大,选项D 正确.。
备考2019年高考物理一轮专题:第20讲动能动能定理一、单选题(共14题;共28分)1.关于物体所受外力的合力做功与物体动能的变化的关系有以下四种说法:①合力做正功,物体动能增加;②合力做正功,物体动能减少;③合力做负功,物体动能增加;④合力做负功,物体动能减少.上述说法正确的是()A. ①②B. ②③C. ③④D. ①④2.一人用力踢质量为0.1kg的静止皮球,使球以20m/s的速度飞出.假定人踢球瞬间对球平均作用力是200N,球在水平方向运动了20m停止.那么人对球所做的功为()A. 5JB. 20JC. 50JD. 400J3.一物体的质量保持不变,速度变为原来的2倍,则其动能变为原来的()A. 2倍B. 4倍C. 6倍D. 8倍4.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()A. μmgRB.C. mgR(1﹣μ)D.5.如图,质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,处于静止状态.施加一水平向右的匀强电场后,A向右摆动,摆动的最大角度为60°,则A受到的电场力大小为()A. B. C. mg D. mg6.光滑水平面上有一物体,在水平恒力F作用下由静止开始运动.经过时间t1速度达到v,再经过时间t2,速度由v增大到2v,在t1和t2两段时间内,外力F对物体做功之比为()A. 1:1B. 3:1C. 1:3D. 1:47.(2018•卷Ⅱ)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. 小于拉力所做的功B. 等于拉力所做的功C. 等于克服摩擦力所做的功D. 大于克服摩擦力所做的功8.一学生用100 N的力将质量为0.5 kg的球以8 m/s的初速度沿水平方向踢出20 m远,则学生对球做的功为()A. 2000JB. 16JC. 1000JD. 无法确定9.下列说法中,正确的是( )A. 一定质量的物体,动能不变,则其速度一定也不变B. 一定质量的物体,速度不变,则其动能也不变C. 一定质量的物体,动能不变,说明物体运动状态没有改变D. 一定质量的物体,动能不变,说明物体所受的合外力一定为零10.如图所示,长为l的绳子一端系着一个质量为m的小球,另一端固定在O点,拉小球至A点,此时绳偏离竖直方向的角度为θ,空气阻力不计,松手后小球经过最低点时的速率为( )A. B. C. D.11.质量为m的滑块,沿着高为h、长为L的粗糙的固定斜面匀速下滑,在滑块从斜面顶端滑至底端的过程中,下列说法中不正确的是()A. 重力对滑块所做的功为mgLB. 支持力对滑块做的功为0C. 滑块克服摩擦力做的功为mghD. 合外力对物体做的功为012.如图所示,人在高h米的地方,斜上抛出一质量为m的物体,物体到最高点时的速度为v1,落地速度为v2,人对这个物体做的功为()A. B. C. D.13.(2017•海南)将一小球竖直向上抛出,小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略.a为小球运动轨迹上的一点,小球上升和下降经过a点时的动能分别为E k1和E k2.从抛出开始到小球第一次经过a点时重力所做的功为W1,从抛出开始到小球第二次经过a点时重力所做的功为W2.下列选项正确的是()A. E k1=E k2,W1=W2B. E k1>E k2,W1=W2C. E k1<E k2,W1<W2D. E k1>E k2,W1<W214.如图所示,物块的质量为m,它与水平桌面间的动摩擦因数为μ.起初,用手按住物块,物块的速度为零,弹簧的伸长量为x.然后放手,当弹簧第一次恢复原长时,物块的速度为v.则此过程中弹力所做的功为()A. mv2+μmgxB. mv2﹣μmgxC. μmgx﹣mv2D. 以上选项均不对二、多选题(共2题;共6分)15.光滑水平面上静止一质量为的木块,一颗质量为的子弹以水平速度射入木块,最终和木块一起以的速度运动。
设相互作用力为,为恒力。
在这个过程中下列说法正确的是()A. 子弹克服阻力做的功等于)B. 力对子弹做的功和力对木块做的功相等C. 子弹对木块做的功等于木块动能的增量D. 子弹损失的动能等于木块增加的动能16.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,物体做加速运动,合外力做正功B. 在1~3s内,物体做匀速运动,合外力做正功C. 在3~7s内,合外力做功为零D. 在0~5s内,速度变化量为零,合力的平均功率为零三、解答题(共1题;共5分)17.一质量为2g的子弹以水平速度200m/s射入一树干中,射入深度为5cm。
求子弹在树中运动所受平均阻力。
四、综合题(共6题;共70分)18.如图所示,粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道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。
已知AB=5m,质量m=2kg的小物体静止在A点,对其施加水平向右推力F,当小物块运动到B点时撤去力F,小物块能通过D点,已知小物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2,取重力加速度,求:(1)推力F满足的条件;(2)推力最小时,物块进入圆轨道对轨道的最大压力;19.如图所示,桌面离地高度为h,质量为m的小球从离桌面H高处由静止下落.若以桌面为参考平面,求:(1)小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功,(2)小球落地时的速度.20.如图所示,竖直平面内固定着一个滑槽轨道,其左半部分是倾角为θ=37°,长为l=1m的斜槽PQ,右部是光滑半圆槽QSR,RQ是其竖直直径,两部分滑槽在Q处平滑连接,R、P两点等高,质量为m=0.2kg的小滑块(可看作质点)与斜槽间的动摩擦因数为μ=0.375,将小滑块从斜槽轨道的最高点P释放,使其开始沿斜槽下滑,滑块通过Q点时没有机械能损失,求:(1)小滑块从P到Q克服摩擦力做的功W f;(2)为了使小滑块滑上光滑半圆槽后恰好能到达最高点R,从P点释放时小滑块沿斜面向下的初速度v0的大小.21.如图所示,倾角为坡道顶端距水平面高度质量的小物块(可视做质点)从坡道顶端由静止滑下,进人水平面上的滑道时无机械能损失。
为使制动,將轻弹簧的一端固定在光滑水平滑道延长线处的墙上,另一端恰位于滑道的末端点。
已知物块与斜面间的动摩擦因数,重力加速度。
求:(1)物块在刚接触弹簧的时的动能;(2)若物块能够被弹回到坡道上.则它能够上升的最大高度是多少。
22.如图所示,AB是半径为R=5m的1/4光滑圆弧轨道。
B点的切线在水平方向,且B点离水平地面高为h=5m,有一物体m=1kg(可视为质点)从A点静止开始滑下,(不计一切阻力,g=10 m/s2),求:(1)物体运动到B点时的速度;(2)物体在B点对轨道的压力;(3)物体落地点到B点的水平距离。
23.如图所示,光滑1/4圆弧的半径为0.8m,有一质量为1kg的物体自A点从静止开始下滑到B点,然后沿水平面前进4m,到达C点停止。
g取10m/s2,求:(1)物体到达B点时的速率;(2)在物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的功;(3)物体与水平面间的动摩擦因数答案解析部分一、单选题1.【答案】D【考点】恒力做功【解析】【解答】①、②、根据动能定理公式W=△E k,合力做正功,物体动能增加,故①正确,②错误;③、④、根据动能定理公式W=△E k,合力做负功,物体动能减少,故③错误,④正确;故选D.【分析】动能定理:合外力对物体所做的功等于物体动能的变化;公式为:W=△E k.2.【答案】B【考点】变力做功,动能定理的理解【解析】【解答】解:在踢球的过程中,人对球所做的功等于球动能的变化,则W= mv2﹣0=×0.1×202=20J;故B正确,A、C、D错误.故选:B.【分析】对皮球运用动能定理,求出踢球的过程中人对球所做的功.3.【答案】B【考点】动能与重力势能【解析】【解答】动能与质量成正比,与速度的平方成正比,则速度变为原来的2倍时,动能变成原来的4倍,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B【分析】根据动能公式,所以速度变2倍,动能变4倍。
4.【答案】C【考点】动能定理的综合应用,摩擦力做功【解析】【解答】解:设物体在AB段克服摩擦力做的功为W f.对全过程应用动能定理:mgR﹣W f﹣μmgR=0解得:W f=mgR(1﹣μ)故选:C【分析】对整个过程运用动能定理即可求出物体在AB段克服摩擦力做的功;5.【答案】B【考点】动能定理的综合应用,电场力【解析】【解答】解:A向右摆动,摆动的最大角度为60°,最高点受力不平衡但速度为零,根据动能定理可得:F电Lsin60°﹣mgL(1﹣cos60°)=0,解得:F电= .故B正确、ACD错误.故选:B.【分析】以A为研究对象,根据动能定理求解电场力大小.6.【答案】C【考点】动能定理的综合应用【解析】【解答】解:根据动能定理知,第一段过程有:,第二段过程有:,则有:.故选:C.【分析】分别对两个过程运用动能定理,根据动能的变化量之比求出外力F的做功之比.7.【答案】A【考点】恒力做功,动能定理的综合应用【解析】【解答】木箱受力如图所示:木箱在移动的过程中有两个力做功,拉力做正功,摩擦力做负功,根据动能定理可知即:,所以动能小于拉力做的功,故A正确;无法比较动能与摩擦力做功的大小,CD错误。
故答案为:A【分析】对物体进行受力分析,明确各力做功的情况,再结合动能定理可解题。
8.【答案】B【考点】动能定理的理解【解析】【解答】对于踢球过程,根据动能定理得,该学生对足球做的功:,故答案为:B。
【分析】学生对球做的功等于足球增加的动能。
9.【答案】B【考点】动能与重力势能【解析】【解答】A项,物体的动能不变,说明其速度大小不变,但速度方向可能改变,A不符合题意。
B项,由,速度不变,则其动能一定不变,B符合题意。
C项,同A项解析,物体的动能不变,说明其速度大小不变,但速度方向可能改变,则其运动状态可能改变,C不符合题意。
D项,物体的动能不变,根据动能定理可得,其所受合外力做功为零,但不能说明合外力为零。
例如匀速圆周运动,合外力与速度方向时刻垂直,合外力不为零,但不做功,物体的动能不变,D不符合题意故答案为:B【分析】该题目主要考察的是动能的公式:Ek=mv2,其中变量有两个,一个是质量,另一个是速度。
10.【答案】B【考点】动能定理的综合应用【解析】【解答】小球从A到最低点的过程中,只有重力做功,机械能守恒,故有:mgL(1-cosθ)= mv2解得:v= ,故答案为:B。