人教版必修二8.3动能和动能定理
一、单项选择题(共9小题;共36分)
1. 关于动能定理,下列说法中正确的是
A. 在某过程中,动能的变化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,也适用于变力做功的情况
2. 两个物体 、 的质量之比为 ,二者初动能相同,它们和水平桌面间的动摩擦因数相同,则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为
A. B. C. D.
3. 从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力,该过程中小球的动能 与时间 的关系图象是
A. B.
C. D.
4. 两个物体质量比为 ,速度大小之比为 ,则这两个物体的动能之比为
A. B. C. D.
5. 物体沿直线运动的 图象如图所示,已知在第 内合力对物体做功为 ,则
A. 从第 末到第 末合力做功为
B. 从第 末到第 末合力做功为
C. 从第 末到第 末合力做功为
D. 从第 末到第 末合力做功为
6. 如图所示,质量为 的小物块在粗糙水平桌面上滑行 后以 的速度飞离桌面,最终落在水平地面上,已知物块与桌面间的动摩擦因数为 ,桌面高 ,若不计空气阻力,取 ,则
A. 小物块的初速度是
B. 小物块的水平射程为
C. 小物块在桌面上克服摩擦力做 的功
D. 小物块落地时的动能为
7. 如图所示,运动员把质量为 的足球从水平地面踢出,足球在空中达到的最高点的高度为 ,在最高点时的速度为 ,不计空气阻力,重力加速度为 ,下列说法中正确的是
A. 运动员踢球时对足球做功
B. 足球上升过程重力做功
C. 运动员踢球时对足球做功
D. 足球上升过程克服重力做功
8. 木块在水平恒力 的作用下,沿水平路面由静止出发前进了 ,随即撤去此恒力,木块沿原方向又前进了 才停下来,设木块运动全过程中地面情况相同,则摩擦力的大小 和木块所获得的最大动能 分别为
A. B.
C. D.
9. 如图所示,固定斜面倾角为 ,整个斜面分为 、 两段,。小物块 (可视为质点)与 、 两段斜面间的动摩擦因数分别为 、 。已知 由静止开始从 点释放,恰好能滑动到 点而停下,那么 、 、 间应满足的关系是
A. B. C. D.
二、双项选择题(共2小题;共8分)
10. 某同学在练习足球时,将足球朝竖直的墙壁踢出。假设足球的质量为 ,足球垂直撞击墙壁前的瞬间速度大小为 ,如果以足球撞击墙壁前瞬间的速度方向为正,足球与墙壁碰后以等大的速度反向弹回。则足球与墙壁发生作用的过程中
A. 速度的变化量为 B. 速度的变化量为
C. 动能的变化量为 D. 动能的变化量为
11. 质量为 的汽车,发动机的功率恒为 ,阻力恒为 ,牵引力为 ,汽车由静止开始,经过时间 行驶了位移 时,速度达到最大值 ,则发动机所做的功为
A. B. C. D.
三、多项选择题(共1小题;共4分)
12. 如图甲所示,质量 的物体以 的初动能在粗糙程度相同的水平地面上滑行,其动能 随位移 变化的关系图象如图乙所示,则下列判断中正确的是
A. 物体运动的总位移大小为 B. 物体运动的加速度大小为
C. 物体运动的初速度大小为 D. 物体所受的摩擦力大小为
四、解答题(共2小题;共26分)
13. 如图所示,一质量为 的物体,由 光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑,到达底端后沿水平面向右滑动 距离后停止,已知轨道半径 ,取 ,求:
(1)物体滑至圆弧底端时的速度大小;
(2)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小;
(3)物体沿水平面滑动过程中克服摩擦力做的功。
14. 如图所示, 、 两个材料相同的物体用长为 且不可伸长的水平细线连接在一起放在水平面上,在水平力 作用下以速度 做匀速直线运动, 的质量是 的 倍,某一瞬间细线突然断裂,保持 不变,仍拉 继续运动距离 后再撤去,则当 、 都停止运动时, 和 相距多远
答案
第一部分
1. D
【解析】动能的变化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,也适用于变力做功的情况,C错误,D正确。
2. B
【解析】物体滑行过程中只有摩擦力做功,根据动能定理,对 :;对 :,故 ,B正确,A、C、D错误。
3. A
【解析】小球做竖直上抛运动,设初速度为 ,则 ,小球的动能 ,把速度 代入得 , 与 为二次函数关系,图象为开口向上的抛物线,A对。
4. C
【解析】根据 得,质量比为 ,速度大小比为 ,则动能之比为 ,故C正确,A、B、D错误。
5. C
【解析】由题图可知物体速度吏化情况,根据动能定理得
第 内:
笫 末到第 末:
,A错误;
第 末到第 末:
,B错误;
第 末到第 末:
,C正确;
第 末到第 末:
,D错误。
6. D
【解析】小物块在粗糙水平桌面上滑行时,由动能定理 得:
,,A、C错误;
物块飞离桌面后做平拋运动,由 , 得:
,B项错误;
由 得:
物块落地时 ,D正确。
7. C
【解析】足球上升过程中足球重力做负功,,B、D错误;从运动员踢球至足球上升至最高点的过程中,由动能定理得 ,故运动员踢球时对足球做功 ,A项错误,C 项正确。
8. C
【解析】全过程,由动能定理得 得:;加速过程:,得 ,C正确,A、B、D错误。
9. B
【解析】设斜面的长度为 ,小物块从斜面顶端下滑到斜面底端的全过程由动能定理得:
,
解得 ,故选项B正确。
第二部分
10. A, D
【解析】速度的变化量为矢量,,A正确,B错误;动能的变化量为标量,,C错误,D正确。
11. A, D
【解析】发动机的功率恒为 ,经过时间 ,发动机做的功为 ,A正确;当达到最大速度时,有 ,得 ,整个过程中发动机做的功应等于克服阻力做的功与汽车获得的动能之和,则 ,B、C错误,D正确。
第三部分
12. A, C, D
【解析】由题图乙可知,物体运动的总位移为 ,根据动能定理得,,解得:,故A、D正确;
根据牛顿第二定律得,物体的加速度大小为 ,故B错误;
由 得 ,故C正确。
第四部分
13. (1)
【解析】设物体滑至圆弧底端时速度为 ,由动能定理可知 ,得 。
(2)
【解析】设物休滑至圆弧底端时受到轨道的支持力为 ,根据牛顿第二定律得 ,故 ,根据牛顿笫三定律 ,所以物体对轨道的压力大小为 。
(3)
【解析】设物体沿水平面滑动过程中摩擦力做的功为 ,报据动能定理可知 ,所以物沿水平面滑动过程中克服摩擦力做的功为 。
14.
【解析】设物体与水乎面间的动摩擦因数为 ,物体 的质量为 , 从细线断裂到停止运动前进 , 从细线断裂到停止运动前进 ,
对 由动能定理有 ,
对 由动能定理有 ,
细线断裂前,系统处于平衡状态,有 ,
联立以上各式可得 ,
当 、 都停止运动时, 、 两物体相距 。
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