8.3
动能和动能定理
一
选择题
1.(单选)若物体在运动过程中受到的合外力不为零,则
(
)
A.物体的动能不可能总是不变的
B.物体的加速度一定变化
C.物体的速度方向一定变化
D.物体所受合外力做的功可能为零
2.(多选)关于物体的动能,下列说法正确的是
(
)
A.物体的动能总是大于或等于零
B.物体动能的大小对不同参照物是相同的
C.动能相同的两个物体速度大小必相同
D.质量相同的两个物体,若动能相同,则速度大小必相同
3.(单选)某人用100N的力将质量为0.5kg的球以8
m/s的初速度沿水平方向踢出20
m远.该人对球做的功是
(
)
A.200
J
B.16
J
C.
2
000J
D.无法确定
4.(单选)一质量为2kg的滑块以4m/s的速度在水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4
m/s,在这段时间里水平力做功为
(
)
A
.0
B.
8
J
C.16
J
D.
32
J
5.(单选)一人乘竖直电梯从1楼到12楼,在此过程中经历了先加速,后匀速,再减速的运动过程,则下列说法正确的是( )
A.电梯对人做功情况是:加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功
B.电梯对人做功情况是:加速和匀速时做正功,减速时做负功
C.电梯对人做的功等于人动能的增加量
D.电梯对人做的功和重力对人做的功的代数和等于人动能的增加量
6.(单选)一辆汽车以v1=6
m/s的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行x1=3.6
m,如果以v2=8
m/s的速度行驶,在同样路面上急刹车后滑行的距离x2应为(不计空气阻力的影响)( )
A.6.4
m
B.5.6
m
C.7.2
m
D.10.8
m
7.(单选)质量为10
kg的物体,在变力F作用下沿x轴做直线运动,力随坐标x的变化情况如图1
所示.物体在x=0处,速度为1
m/s,一切摩擦不计,则物体运动到x=16
m处时,速度大小为( )
A.2
m/s
B.3
m/s
C.4
m/s
D.m/s
8.(单选)在新疆旅游时,最刺激的莫过于滑沙运动.某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时,速度为2v0,设人下滑时所受阻力恒定不变,沙坡长度为L,斜面倾角为α,人的质量为m,滑沙板质量不计,重力加速度为g.则( )
A.若人在斜面顶端被其他人推了一把,沿斜面以v0的初速度下滑,则人到达斜面底端时的速度大小为3v0
B.若人在斜面顶端被其他人推了一把,沿斜面以v0的初速度下滑,则人到达斜面底端时的速度大小为v0
C.人沿沙坡下滑时所受阻力Ff=mgsin
α-2mv/L
D.人在下滑过程中重力功率的最大值为2mgv0
9.(单选)如图2所示,光滑水平平台上有一个质量为m的物块,站在地面上的人用跨过定滑轮的绳子向右拉动物块,不计绳和滑轮的质量及滑轮的摩擦,且平台边缘离人手作用点竖直高度始终为h.当人以速度v从平台的边缘处向右匀速前进位移x时,则( )
A.在该过程中,物块的运动可能是匀速的
B.在该过程中,人对物块做的功为mv2x2/2(h2+x2)
C.在该过程中,人对物块做的功为mv2
D.人前进x时,物块的运动速率为vh/h2+x2
10.(单选)如图3所示,一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的A点滑下,到达最低点B时,它对容器的正压力为FN.重力加速度为g,则质点自A滑到B的过程中,摩擦力对其所做的功为( )
A.R(FN-3mg)
B.R(3mg-FN)
C.R(FN-mg)
D.R(FN-2mg)
11.(单选)质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图4所示,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,在此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰好能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是( )
A.mg
R
B.mg
R
C.mgR
D.mg
R
12.(单选)如图5所示,一薄木板斜搁在高度一定的平台和水平地板上,其顶端与平台相平,末端位于地板的P处,并与地板平滑连接.将一可看成质点的滑块自木板顶端无初速度释放滑块沿木板下滑,接着在地板上滑动,最终停在Q处.滑块和木板及地板之间的动摩擦因数相同.现将木板截短一半,仍按上述方式搁在该平台和水平地板上,再次将滑块自木板顶端无初速度释放.则滑块最终将停在
(
)
A.P处
B.P、Q之间
C.Q处
D.Q的右侧
二
填空题
13.一颗子弹速度为v时,刚好打穿一块钢板,那么速度为2v时,可打穿(
)
块;同样的钢板,要打穿n块同样的钢板,子弹速度应为
(
).
14.一物体静止在不光滑的水平面上,已知m=1
kg,μ=0.1,现用水平外力F=2
N拉其运动5
m,后立即撤去水平外力F,求其还能滑(
)
m?
(g取10
m/s2)
15.从离地面H高处落下一只小球,小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,求小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程是(
).
三
计算题
16.半径R=lm的1/4圆弧轨道下端与一水平轨道连接.水平轨道离地面高度h=1m,如图6所示,有一质量m=1.0
kg的小滑块自圆轨道最高点A由静止开始滑下,经过水平轨迹末端B时速度为4
m/s,滑块最终落在地面上.试求:
(1)不计空气阻力,滑块落在地面上时速度多大?
(2)滑块在轨道上滑行时克服摩擦力做功多少
17.如图7所示,QB段为一半径为R=1
m的光滑圆弧轨道,AQ段为一长度为L=1
m的粗糙水平轨道,两轨道相切于Q点,Q在圆心O的正下方,整个轨道位于同一竖直平面内.物块P的质量为m=1
kg(可视为质点),P与AQ间的动摩擦因数μ=0.1,若物块P以速度v0从A点滑上水平轨道,到C点后又返回A点时恰好静止.(取g=10
m/s2)求:
(1)v0的大小;
(2)物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力.
18.如图8甲所示,在倾角为30°的足够长的光滑斜面AB的A处连接一粗糙水平面OA,OA长为4
m.
有一质量为m的滑块,从O处由静止开始受一水平向右的力F作用.F只在水平面上按图乙所示的规律变化.滑块与OA间的动摩擦因数μ=0.25,g取10
m/s2,试求:
(1)滑块运动到A处的速度大小;
(2)不计滑块在A处的速率变化,滑块冲上斜面AB的长度是多少?
19.如图9所示,粗糙水平地面AB与半径R=0.4
m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.质量m=2
kg的小物块在9
N的水平恒力F的作用下,从A点由静止开始做匀加速直线运动.已知xAB=5
m,小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2,
当小物块运动到B点时撤去力F.取重力加速度g=10
m/s2.
求:
(1)小物块到达B点时速度的大小;
(2)小物块运动到D点时,轨道对小物块作用力的大小;
(3)小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离.
答案
一
选择题
1.
D
;
2.
AD;
3.
B;
4.
A;
5.D
;6.A;
7.B;
8.BC;
9.B;
10.A;
11.C;
12.C
二
填空题
13.
4;
v
14
.
10
;
15.
H/K
三
计算题
16.
6m/3;
2J
17.
(1)2
m/s (2)12
N,方向竖直向下
18.
(1)5
m/s (2)5
m
19
.(1)5
m/s (2)25
N (3)1.2
m