8.3 动能和动能定理
一、多选题
1.一个质量为0.3kg的弹性小球,在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后速度大小与碰撞前相等.则碰撞前后小球速度变化量的大小△v和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为
A.△v =0 B.△v = 12m/s C.W = 0 D.W = 8.10J
2.一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高.质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对轨道的压力大小为2mg,重力加速度大小为g,正确的有( )
A.质点在Q点速度大小为
B.质点在Q点速度大小为
C.质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为
D.质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为
3.质量为的汽车,发动机的功率恒为,摩擦阻力恒为,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.
4.公园里一小朋友正在玩荡秋千,简化图如图所示,大人用水平力F缓慢将秋千拉至图示位置(图中未画出F),此时秋千绳与竖直方向的夹角为θ。小朋友到秋干悬点的距离为L,小朋友可看作质点,其质量为m,忽略秋千绳的质量,重力加速度大小为g,由静止释放。则下列说法正确的是( )
A.大人缓慢拉秋千的过程中拉力做的功为FLsinθ
B.大人在拉秋千的过程中小朋友所受重力对其做负功,小朋友重力势能增加
C.由静止释放到摆到最低点的过程中,小朋友的重力势能的减少量为mgL(1-cosθ)
D.秋千由静止释放到摆到最低点的过程中,秋千的拉力对小朋友做正功
5.质量为m的小球A从离地面高h处静止下落,然后嵌入地面的深度为d;另一个质量也为m的小球B从离地面高h处竖直向上抛出,最后嵌入地面的深度为2d。两小球在嵌入地面过程中阻力大小恒定且相等,以地面为零势能面,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.嵌入地面过程中阻力大小为
B.小球B刚抛出速度大小为
C.小球B的机械能是小球A的两倍
D.两小球合外力的冲量相等
二、单选题
6.一物体的质量保持不变,速度变为原来的3倍,则其动能变为原来的( )
A.3倍 B.6倍 C.9倍 D.27倍
7.在水平面上推动木箱加速前进,合力对它所做的功为20J,在此过程中木箱的动能( )
A.增加20J B.减少20J C.变小 D.无法确定
8.“歼-20”是中国自主研制的双发重型隐形战斗机,该机将担负中国未来对空、对海的主权维护任务。在某次起飞中,质量为m的“歼-20”以恒定的功率P起动,其起飞过程的速度随时间变化图像如图所示,经时间t0飞机的速度达到最大值为vm时,刚好起飞。关于起飞过程,下列说法正确的是( )
A.飞机所受合力不变,速度增加越来越慢
B.飞机所受合力增大,速度增加越来越快
C.该过程克服阻力所做的功为
D.平均速度
9.如图所示,假设在某次比赛中运动员从10 m高处的跳台跳下,设水的平均阻力约为其重力的3倍,在粗略估算中,把运动员当作质点处理,为了保证运动员的人身安全,池水深度至少为(不计空气阻力)( )
A.5 m B.3 m C.7 m D.1 m
10.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,弹簧弹力对物体所做的功为( )
A.μmg(s+x)-
B.μmgx-
C.-μmgs
D.-μmg(s+x)
11.物体沿直线运动的v-t图像如图所示,已知在第1 s内合力对物体做功为W,则( )
A.从第1 s末到第3 s末合力做功为4W
B.从第3 s末到第5 s末合力做功为-2W
C.从第5 s末到第7 s末合力做功为W
D.从第3 s末到第4 s末合力做功为-0.5W
12.如图,一容器的内壁是半径为r的半球面,容器固定在水平地面上。在半球面水平直径的一端有一质量为m(可视为质点)的小滑块P,它在容器内壁由静止开始下滑到最低点,在最低点时的向心加速度大小为a,已知重力加速度大小为g。则Р由静止下滑到最低点的过程中克服摩擦力做的功为( )
A. B. C. D.
三、填空题
13.甲、乙、丙三辆汽车的质量之比是1∶2∶3,如果它们的动能相等,且轮胎与水平地面之间的动摩擦因数都相等,则它们关闭发动机后滑行距离之比是________.
14.如图所示,质量为m的小物体由静止开始从A点下滑,经斜面的最低点B,再沿水平面到C点停止。已知A与B的高度差为h,A与C的水平距离为s,物体与斜面间及水平面间的滑动摩擦系数相同,则物体由A到C过程中,摩擦力对物体做功是______,动摩擦因数是________。
15.水平桌面上,一质量为的物体在水平恒力拉动下从静止开始运动,物体通过的路程等于时,速度的大小为,此时撤去,物体继续滑行的路程后停止运动,重力加速度大小为,则水平恒力为______,物体与桌面间的动摩擦因数为______。
四、解答题
16.一方有难,八方支援,新型冠状病毒疫情期间,全国各地支援武汉,把药品和蔬菜运往武汉。如图所示,在装卸蔬菜的过程中,把一箱黄瓜在水平地面上推出后,黄瓜箱以初速度沿水平地面滑行,之后正好停在适当位置。已知黄瓜箱与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,在黄瓜箱正中央有一根质量为m的黄瓜。求:
(1)在黄瓜箱的速度由减小为零的过程中,其他黄瓜对该黄瓜所做的功;
(2)运动到位移中点时,其他黄瓜对该黄瓜做功的瞬时功率。
17.如图,水平地面AB=10.0m,BCD是半径为R=0.9m的半圆轨道,O是圆心,DOB在同一竖直线上。一个质量m=1.0kg的物体静止在A点,现用F=10N的水平恒力作用在物体上,使物体从静止开始做匀加速直线运动。物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5。当物体运动到B点时撤去F。之后物体沿BCD轨道运动,恰好能通过最高点D后,抛出落到地上的P点(图中未画出)。求:
(1)物体运动到B点时的速度大小;
(2)物体运动到D点时的速度大小;
(3)物体落地点P与B点间的距离。
18.2022年2月8日,我国选手谷爱凌在第24届冬季奥林匹克运动会女子自由式滑雪大跳台比赛中获得冠军.参赛滑道简图如图所示,为同一竖直平面内的滑雪比赛滑道,运动员从a点自静止出发,沿滑道滑至d点飞出,然后做出空翻、抓板等动作.其中段和段的倾角均为,段长,水平段长,坡高.设滑板与滑道之间的动摩擦因数为,不考虑转弯b和c处的能量损失,运动员连同滑板整体可视为质点,其总质量.忽略空气阻力,g取.
(1)运动员从a到b所用的时间;
(2)运动员到达c点时的速度大小;
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.BC
2.BC
3.AD
4.BC
5.BC
6.C
7.A
8.C
9.A
10.A
11.C
12.A
13.6:3:2
14.
15.
16.(1);(2)
17.(1)10m/s;(2)3m/s;(3)1.8m
18.(1)8.9s;(2)23m/s
答案第1页,共2页
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