2019-2020年高一人教版物理必修2同步测试卷:7.7 动能和动能定理
高一人教版物理(必修2)同步检测试卷: 7.7动能和动能定理

动能和动能定理一、选择题(.1~6题只有一项符合题目要求;7~8题有多项符合题目要求)1.A 、B两个物体在光滑的水平面上,分别在相同的水平恒力F作用下,由静止开始通过相同的位移s,若物体A的质量大于物体B的质量,在这一过程中:()A.物体A获得的动能较大B.物体B获得的动能较大C.物体AB获得的动能一样大D.无法比较物体AB获得的动能的大小2.细绳拴一个质量为m的小球将固定在墙上的轻质弹簧压缩,小球与弹簧不粘连。
距地面的高度为h,如图所示。
现将细线烧断,不计空气阻力,则:()A.小球的加速度始终为gB.小球离开弹簧后机械能一直增大C.小球离开弹簧后在空中做平抛运动D.小球落地前瞬间的动能一定大于mgh3.改变汽车的质量和速度都能使汽车的动能发生变化,在下列情况中,能使汽车的动能变为原来3倍的是:()A. 质量不变,速度变为原来的3倍B. 质量和速度都变为原来的3倍C. 质量变为原来的3倍,速度变为原来的1/3D. 质量变为原来的1/3,速度变为原来的3倍4.质量为lkg 的物体沿直线运动的v-t图象如图所示,则:()A.从第1s末到第3s末合外力做的功为2J B.第1s末物体具有的动能为4JC.前3s内合外力对物体做的功为2J D.第1s内合外力对物体做的功为4J5.如图,滑块以v0速度滑入水平传送带,传送带速度始终保持v(v>v0),滑块到达传送带右端时速度也达到v。
下列判断正确的是:()A .摩擦力与滑块相对传送带位移的乘积等于滑块动能的增加量B .摩擦力对滑块所做的功等于滑块动能的增加量C .带动传送带转动的电动机多做的功等于这一过程产生的热能D .摩擦力对滑块所做的功等于滑块动能的增加量与产生的热能之和6.如图所示,一个物体由静止开始,从A 点出发分别经三个粗糙斜面下滑到同一水平面上的C 1、C 2、C 3处。
已知三个斜面的动摩擦因数都相同,则下列说法正确的是: ( )A .物体到达C 3处的动能最大B .物体在C 1、C 2、C 3处的动能相等C .物体在三个斜面上克服摩擦力做功都相同D .物体沿A C 3斜面下滑时克服摩擦力做功最多7.如图所示,A 、B 质量相等,它们与地面间的动摩擦因数也相等,且F A = F B ,如果A 、B 由静止开始运动相同的距离,那么: ( )A .F A 对A 做的功与FB 对B 做的功相同B .F A 对A 做功的平均功率大于F B 对B 做功的平均功率C .到终点时物体A 获得的动能大于物体B 获得的动能D .到终点时物体A 获得的动能小于物体B 获得的动能8.一质量为m 的人站在观光电梯内的磅秤上,电梯以0.2g 的加速度匀加速上升h 高度,在此过程中: ( )A .人的重力势能增加了0.2mghB .人克服重力做功mghC .人的动能增加了1.2mghD .人的机械能增加了1.2mgh二、非选择题C 1 C 2C 3A9.如图所示,竖直平面内的轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,小球从斜面上A点由静止开始滑下,滑到斜面底端后又滑上一个半径为R的圆轨道,(1)若接触面均光滑.小球刚好能滑到圆轨道的最高点C ,求通过最高点C的速度(2)若接触面均光滑.小球刚好能滑到圆轨道的最高点C ,求斜面高h.(3)若已知小球质量m =0.1kg,斜面高h =2m,轨道半径R =0.4m,小球运动到C点时对轨道压力为mg,求全过2程中克服摩擦阻力做的功.取g=10m/s10.飞机在水平跑道上滑行一段时间后起飞.飞机总质量m=1×104kg,发动机在水平滑行过程中保持额定功率P=8000kW,滑行距离x=50m,滑行时间t=5s,然后以水平速度v0=80m/s飞离跑道后逐渐上升,飞机在上升过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供,不含重力),飞机在水平方向通过距离L=1600m的过程中,上升高度为h=400m.取g=10m/s2.求:(1)假设飞机在水平跑道滑行过程中受到的阻力大小恒定,求阻力f的大小;(2)飞机在上升高度为h=400m过程时,飞机的动能为多少.参考答案1.【答案】C2.【答案】B3.【答案】A4.【答案】C5.【答案】D6.【答案】D7.【答案】ABC8.【答案】BD9.【答案】(1(2) 2.5R; (3) 0.8J10.【答案】(1)51.610f N =⨯;(2)74.010J ⨯。
2019-2020学年人教版高中物理 必修二 7.7 动能动能定理 同步练习 (II)卷

2019-2020学年人教版高中物理必修二7.7 动能动能定理同步练习(II)卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共20题;共20分)1. (1分) (2019高一下·长春期末) 水平面上甲、乙两物体,在某时刻动能相同,它们仅在摩擦力作用下停下来.图中的a、b分别表示甲、乙两物体的动能E和位移s的图象,则()①若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同,则甲的质量较大②若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同,则乙的质量较大③若甲、乙质量相同,则甲与地面间的动摩擦因数较大④若甲、乙质量相同,则乙与地面间的动摩擦因数较大以上说法正确的是()A . ①③B . ②③C . ①④D . ②④2. (1分) (2017高一下·福建期末) 如图所示,小球的质量为m,重力加速度为g,取小球在B点的重力势能为零,则小球()A . 在A点的重力势能EP=mgh1B . 在C点的重力势能EP=mgh2C . 在A点的重力势能EP=mg(h1一h2)D . 在C点的重力势能EP=mg(h1一h2)3. (1分) (2017高一下·庆城期末) 物体在运动过程中,克服重力做功50J,则()A . 重力做功为50JB . 物体的重力势能一定增加50JC . 物体的重力势能一定减小50JD . 物体的重力势能一定是50J4. (1分) (2019高一下·桂林期末) 关于功和能,下列说法正确的是()A . 合外力对物体做功为零时,机械能一定守恒B . 物体所受的力越大,位移越大,则该力对物体做功一定越多C . 物体所受的合外力不为零时,动能可能不变D . 在一对作用力和反作用力中,若作用力对物体做正功,则反作用力对物体一定做负功5. (1分)(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Ek1和Ek2 .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 . Ek1=Ek2 , W1=W2B . Ek1>Ek2 , W1=W2C . Ek1<Ek2 , W1<W2D . Ek1>Ek2 , W1<W26. (1分)利用如图所示装置可以做力学中的许多实验,则下列利用此装置进行相关实验时哪一个说法是正确的()A . 利用此装置“研究匀变速直线运动”时,必须设法消除小车和木板间摩擦阻力的影响B . 利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时,如果画出小车的加速度a随质量M变化的图象不是直线,就可确定加速度与质量成反比C . 利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时,应将木板带打点计时器的一端适当垫高平衡摩擦力D . 实验时不需要调整滑轮高度,不用管细线与木板是否平行7. (1分)(2019·湖南模拟) 如图所示,一物体静止在水平面上,在水平恒力F作用下由静止开始运动,经时间t,前进距离为x,此过程中力F的平均功率为()A . FxB .C . 2FxD .8. (1分)在“探究功与速度变化的关系”的实验中每次橡皮筋的拉伸长度都保持不变,这样每次()A . 做的功一样B . 每条橡皮筋产生的弹性势能相同C . 产生的动能相同D . 产生的重力势能相同9. (1分) (2017高一下·北京期中) 如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触而未连接,弹簧水平且无形变.用水平力F缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0 ,此时物体静止.撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0 .物体与水平面间的动摩擦因数处处相同为μ,重力加速度为g.则()A . 撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动B . 物体做匀减速运动的时间为C . 撤去F后,物体刚开始向左运动时的加速度大小为﹣μgD . 物体从开始向左运动到速度达到最大的过程中摩擦力对物体做的功为﹣μmg(x0﹣)10. (1分) (2017高二下·衡水期末) 一个物体位移与时间的关系为x=5t+5t2(x以m为单位,t以s为单位),下列说法中正确的是()A . 这个物体的初速度是2.5m/sB . 这个物体的加速度大小是10m/s2C . 这个物体的初速度是10m/sD . 这个物体加速度方向一定与初速度方向相反11. (1分) (2017高一下·宜昌期中) 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. (1分)(2019·深圳模拟) 如图所示,固定斜面倾角为θ,整个斜面分为AB、BC两段,且2AB=BC.小物块P(可视为质点)与AB、BC两段斜面之间的动摩擦因数分别为μ1、μ2 .已知P由静止开始从A点释放,恰好能滑动到C点而停下,那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是()A . tanθ=B . tanθ=C . tanθ=2μ1-μ2D . tanθ=2μ2-μ113. (1分) (2017高二下·射洪期中) 光滑斜面上物块A被平行斜面的轻质弹簧拉住静止于O点,如图所示,现将A沿斜面拉到B点无初速释放,物体在BC范围内做简谐运动,则下列说法错误的是()A . 在振动过程中,物体A和弹簧组成的系统机械能守恒B . 从B到C的过程中,合外力对物块A的冲量为零C . 物块A从B点到O点过程中,动能的增量等于弹性势能的减小量D . B点时物体A的机械能最小14. (1分) (2018高二上·内蒙古月考) 如图所示,在空间中存在竖直向上的匀强电场,质量为m、电荷量为+q的物块从A点由静止开始下落,加速度为 g,下落高度H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h到达最低点C,整个过程中不计空气阻力,且弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则带电物块在由A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是()A . 该匀强电场的电场强度大小为B . 带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为C . 带电物块电势能的增加量为mg(H+h)D . 弹簧的弹性势能的增量为15. (1分) (2017高二下·上饶期中) 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16. (1分) (2018高一下·诸暨期中) 两质量相同的小球A、B ,用线悬在等高的O1、O2点,A球的悬线比B球长。
人教版高中物理必修第二册同步练习动能和动能定理(含答案)

人教版(2019)物理必修第二册同步练习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2,g m s10/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.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. 14mgR B.13mgR C.12mgR D. mgR4.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,合外力总是做正功二、多选题5.一质量为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。
下列判断正确的是( )A.0~2 s内外力的平均功率是94WB.第2 s内外力所做的功是54JC.第2 s末外力的瞬时功率最大D.第1 s内与第2 s内质点动能增加量的比值是456.人通过滑轮将质量为m 的物体,沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高度为h ,到达斜面顶端的速度为v ,如图所示。
则在此过程中( )A.物体所受的合外力做功为212mgh mv + B.物体所受的合外力做功为212mv C.人对物体做的功为mgh D.人对物体做的功大于mgh 三、计算题7.如图所示,质量10m kg =的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数0.4μ=,g 取102/? m s ,今用50F N =的水平恒力作用于物体上,使物体由静止开始做匀加速直线运动,经时间8t s =后,撤去F .求:1.力所做的功;2.8s 末物体的动能;3.物体从开始运动到最终静止的过程中克服摩擦力所做的功.8.如图所示,粗糙水平轨道AB与半径为R的光滑半圆形轨道BC相切于B点,现有质量为m的小物块(可看做质点)以初速度06v gR,从A点开始向右运动,并进入半圆形轨道,若小物块恰好能到达半圆形轨道的最高点C,最终又落于水平轨道上的A点,重力加速度为g,求:1.小物块落到水平轨道上的A点时速度的大小v A;2.水平轨道与小物块间的动摩擦因数μ。
人教版高中物理必修二高一同步检测7-7_动能和动能定理

第7章 第7课时 动能和动能定理
基础夯实
1.关于动能的理解,下列说法正确的是( )
A .动能是普遍存在的机械能的一种基本形式,凡是运动物体都具有动能
B .动能总是正值,但对于不同的参考系,同一物体的动能大小是不同的
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
答案:ABC
解析:动能是物体由于运动而具有的能量,所以运动的物体就有动能,A 选项正确.由于E k =12
m v 2,而v 与参考系的选取有关,所以B 正确.由于速度为矢量,当只有方向变化时其动能并不改变,故C 正确.做匀速圆周运动的物体动能不变,但并不是处于平衡状态,故D 选项错误.
2.关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化,下列说法正确的是( )
A .运动物体所受的合力不为零,合力必做功,物体的动能一定要变化
B .运动物体所受的合力为零,则物体的动能一定不变
C .运动物体的动能保持不变,则该物体所受合力不一定为零
D .运动物体所受合力不为零,则该物体一定做变速运动
答案:BCD
解析:由功的公式W =Fl cos α知,合力不为零,但若α=90°,合力的功也为零,A 错误.若合力为零,则合力的功也为零,由动能定理W 总=Ek 2-EK 1,合力做的总功必为零,则物体的动能不发生改变,B 正确,另外,由牛顿第二定律,有合力作用,就一定会改变物体的运动状态,物体做变速运动.
3.(2010·上海市金山中学高一检测)某物体同时受到两个在同一直线上的力F 1、F 2的作用,物体由静止开始做直线运动,其位移与力F 1、F 2的关系图象如图所示,在这4m 内,物体具有最大动能时的位移是( )。
人教版高一物理必修二7.7动能和动能定理同步训练(word 含答案)

人教版物理必修二7.7动能和动能定理同步训练一、单项选择题(下列选项中只有一个选项满足题意)1.如图所示,质量相同的甲乙两个小物块(视为质点),甲从竖直固定的14光滑圆弧轨道顶端由静止滑下,轨道半径为R,圆弧底端切线水平,乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。
下列判断正确的是()A.两物块到达底端时速度相同B.两物块运动到底端的过程中重力做功相同C.两物块到达底端时动能不同D.两物块到达底端时,甲物块重力做功的瞬时功率大于乙物块重力做功的瞬时功率2.光滑水平面有一粗糙段AB长为s,其摩擦因数与离A点距离x满足kxμ=(k为恒量)。
一物块(可看作质点)第一次从A点以速度v0向右运动,到达B点时速率为v,第二次也以相同速度v0从B点向左运动,则()A.第二次也能运动到A点,但速率不一定为vB.第二次也能运动到A点,但两次所用时间不同C.两次克服摩擦力做的功不相同D.两次速率相同的位置只有一个,且距离A为3 4 s3.如图所示,斜面AB、DB动摩擦因数相同.可视为质点的物体分别沿AB、DB从斜面顶端由静止下滑到底端,下列说法正确的是A.物体沿斜面DB滑动到底端时动能较大B.物体沿斜面AB滑动到底端时动能较大C.物体沿斜面DB滑动过程中克服摩擦力做的功较多D.物体沿斜面AB滑动过程中克服摩擦力做的功较多4.人用绳子通过定滑轮拉物体A,A穿在光滑的竖直杆上,当人以速度v竖直向下匀速拉绳使质量为m的物体A 到达如图所示位置时,此时绳与竖直杆的夹角为θ,则物体A的动能为()A .222cos k mv E θ= B .222tan k mv E θ= C .212k E mv = D .221sin 2k E mv θ= 5.如图所示,板长为L ,板的B 端静止放有质量为m 的小物体,物体与板的动摩擦因数为μ,开始时板水平,在缓慢转过一个小角度α的过程中,小物体保持与板相对静止,则在这个过程中( )A .摩擦力对小物体做功为cos (1cos )mgL μαα-B .摩擦力对小物体做功为sin (1cos )mgL μαα-C .弹力对小物体做功为cos sin mgL ααD .板对小物体做功为sin mgL α6.质量为m 的小球,用长为l 的轻绳悬挂于O 点,小球在水平力F 作用下,从最低点P 缓慢地移到Q 点,如图所示,重力加速度为g ,则在此过程中( )A .小球受到的合力做功为mgl (1﹣cos θ)B .拉力F 的功为Fl cos θC .重力势能的变化大于mgl (1﹣cos θ)D .水平力F 做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl (1﹣cos θ)7.如图,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,对轨道的正压力为52mg ,重力加速度大小为g 。
2019-2020学年高中物理 第七章 7 动能和动能定理练习(含解析)新人教版必修2

7.动能和动能定理基础巩固1.下列关于运动物体所受的合力、合力做功和动能变化的关系,正确的是()A.如果物体所受的合力为零,那么合力对物体做的功一定为零B.如果合力对物体做的功为零,则合力一定为零C.物体在合力作用下做匀变速直线运动,则动能在一段过程中变化量一定不为零D.如果物体的动能不发生变化,则物体所受合力一定是零解析:功是力与物体在力的方向上发生的位移的乘积,如果物体所受的合力为零,那么合力对物体做的功一定为零,A正确;如果合力对物体做的功为零,可能是合力不为零,而是物体在力的方向上的位移为零,B错误;竖直上抛运动是一种匀变速直线运动,在上升和下降阶段经过同一位置时动能相等,动能在这段过程中变化量为零,C错误;动能不变化,只能说明速度大小不变,但速度方向有可能变化,因此合力不一定为零,D错误。
答案:A2.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.质量变为原来的2倍,速度变为原来的一半D.质量变为原来的一半,速度变为原来的2倍mm2知,m不变,v变为原来的2倍,E k变为原来的4倍。
同理,m和v都变为原来的2解析:由E k=12倍时,E k变为原来的8倍;m变为原来的2倍,速度减半时,E k变为原来的一半;m减半,v变为原来的2倍时,E k变为原来的2倍,故选项D正确。
答案:D3.一足够长的水平传送带以2 m/s的恒定速度传送物体,现将质量为2 kg的物体轻放在传送带上,在被传送过程中()A.摩擦力对物体做的功为2 JB.摩擦力对物体做的功为4 JC.物体克服摩擦力做的功为2 JD.物体克服摩擦力做的功为4 J答案:B4.(多选)一个质量为0.3 kg的弹性小球,在光滑水平面上以 6 m/s 的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同。
则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv 和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为()A.Δv=0B.Δv=12 m/sC.W=0D.W=10.8 J解析:速度的变化量的求解是同一条直线上矢量的运算,Δv=v t-v0,求得Δv=12m/s。
人教版高一物理必修二 7.7动能和动能定理 同步练习(带解析)
14、【答案】(1) (2) (3) ,速度与水平方向的夹角为 ,
【解析】
【分析】
(1)根据小球从最高点摆到最低点,动能定理求出小球运动到最低点时的速度大小;
(2)小球运动到最低点时由重力和绳的拉力的合力提供向心力,由牛顿第二定律求解;
(3)细线断后小球做平抛运动,根据竖直方向运动规律求解竖直分速度,然后速度合成即可;
A.10JB.40JC.50JD.60J
3、如图所示,质量为m可视为质点的小球在光滑的固定竖直圆轨道内侧做圆周运动。已知重力加速度为g,小球在最高点受到轨道弹力的大小为mg。不计空气阻力,则小球在最低点受到轨道弹力的大小为()
A.3mgB.4mg
C.5mgD.7mg
4、有两个物体a和b,其质量分别为 、 ,已知 ,它们的初动能相同。若a和b分别受到不变的阻力 和 作用,经相同时间停下来,它们的位移分别为 和 ,则()
(1) 小物块通过A点时的速度大小;
(2) 恒力F的大小
12、如图所示,粗糙水平地面与半径为R= 0.5m的粗糙半圆轨道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。质量为m= 1kg的小物块在水平恒力F= 15N的作用下,由静止开始从A点开始做匀加速直线运动,当小物块运动到B点时撤去F,小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点,已知A、B间的距离为3m,小物块与地面间的动摩擦因数为0.3,重力加速度g= 10m/s2。求:
(1)小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小;
(2)小物块离开D点后落到地面上的点与B点之间的距离;
(3)小物块从B点到D点的过程中粗糙轨道对其所做的功。
13、如图所示,位于竖直平面内的轨道,由一段斜直轨道AB和光滑半圆形轨道BC平滑连接而成,AB的倾角为 ,半圆形轨道的半径 m,直径BC竖直。质量m=1kg的小物块从斜轨道上距半圆形轨道底部高为h处由静止开始下滑,经B点滑上半圆形轨道.己知物块与斜轨道间的动摩擦因数为 ,g取 m/s2。
2019_2020学年高中物理第七章第7节动能和动能定理练习(含解析)新人教版必修2
动能和动能定理[随堂检测]1.(多选)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 .相对不同参考系,同一物体运动的动能相同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,一定处于平衡状态解析:选AC.动能是物体由于运动而具有的能量,所以运动的物体都具有动能,A 正确;由于E k =12mv 2,而v 与参考系的选取有关,所以B 错;由于速度为矢量,当方向变化时其动能不一定改变,故C 正确;做匀速圆周运动的物体,动能不变,但并不是处于平衡状态,故D 错.2.下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系,正确的是( ) A .物体做变速运动,合外力一定不为零,动能一定变化 B .若合外力对物体做功为零,则合外力一定为零 C .物体的合外力做功,它的速度大小一定发生变化 D .物体的动能不变,所受的合外力必定为零解析:选C.力是改变物体速度的原因,物体做变速运动时,合外力一定不为零,但合外力不为零时,做功可能为零,动能可能不变,A 、B 错误.物体的合外力做功,它的动能一定变化,速度也一定变化,C 正确.物体的动能不变,所受合外力做功一定为零,但合外力不一定为零,D 错误.3.物体A 和B 质量相等,A 置于光滑的水平面上,B 置于粗糙水平面上,开始时都处于静止状态.在相同的水平力F 作用下移动相同的距离,则( )A .力F 对A 做功较多,A 的动能较大B .力F 对B 做功较多,B 的动能较大C .力F 对A 和B 做功相同,A 和B 的动能相同D .力F 对A 和B 做功相同,但A 的动能较大 答案:D4.一个原来静止的质量为m 的物体放在光滑的水平面上,在互成60°角的大小相等的两个水平恒力作用下,经过一段时间,物体获得的速度为v ,在两个力的方向上的分速度分别为v 1和v 2,那么在这段时间内,其中一个力做的功为( )A .16mv 2B .14mv 2C .13mv 2 D .12mv 2解析:选B.依题意,两个力做的功相同,设为W ,则两力做的总功为2W ,物体动能的改变量为12mv 2.根据动能定理有2W =12mv 2,则可得一个力做的功为W =14mv 2.5.一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动.当物块的初速度为v 时,上升的最大高度为H ,如图所示;当物块的初速度为v2时,上升的最大高度记为h .重力加速度大小为g .物块与斜坡间的动摩擦因数和h 分别为( )A .tan θ和H 2B .⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22gH -1tan θ和H 2C .tan θ和H4D .⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22gH -1tan θ和H 4 解析:选D.由动能定理可知, 初速度为v 时:-mgH -μmg cos θHsin θ=0-12mv 2初速度为v 2时,-mgh -μmg cos θhsin θ=0-12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22解之可得μ=⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22gH -1tan θ,h =H 4,故D 正确.6.总质量为M 的汽车,沿平直公路匀速前进,其拖车质量为m ,中途脱钩,司机发觉时,车头已行驶L 的距离,于是立即关闭油门,除去牵引力.设汽车运动时所受的阻力与质量成正比,车头的牵引力是恒定的.当汽车的两部分都停止时,它们的距离是多少?解析:设汽车沿平直公路匀速前进的速度为v 0,依题意作出草图,标明各部分运动的位移,如图所示.汽车匀速运动时,阻力F f =F 牵=kMg (k >0) 对车头,脱钩后的全过程由动能定理得F 牵L -k (M -m )gs 1=0-12(M -m )v 20对拖车,脱钩后由动能定理得-kmgs 2=0-12mv 2又Δs =s 1-s 2联立以上各式解得Δs =ML M -m. 答案:ML M -m[课时作业]一、单项选择题1.关于运动物体所受的合力、合力做的功、物体动能的变化,下列说法正确的是( ) A .运动物体所受的合力不为零,合力必做功,物体的动能肯定要变化 B .运动物体所受的合力为零,则物体的动能肯定不变 C .运动物体的动能保持不变,则该物体所受合力一定为零D .运动物体所受合力不为零,则该物体一定做变速运动,其动能要变化解析:选B.关于运动物体所受的合力、合力做的功、物体动能的变化三者之间的关系有下列三个要点.(1)若运动物体所受合力为零,则合力不做功(或物体所受外力做功的代数和必为零),物体的动能绝对不会发生变化.(2)物体所受合力不为零,物体必做变速运动,但合力不一定做功,合力不做功,则物体动能不变化.(3)物体的动能不变,一方面表明物体所受的合力不做功;同时表明物体的速率不变(速度的方向可以不断改变,此时物体所受的合力只是用来改变速度方向,产生向心加速度,如匀速圆周运动).根据上述三个要点不难判断,本题只有选项B 是正确的.2.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小( )A .一样大B .水平抛的最大C .斜向上抛的最大D .斜向下抛的最大解析:选A.根据动能定理可知12mv 2末=mgh +12mv 20,得v 末=2gh +v 20,又三个小球的初速度大小以及高度相等,则落地时的速度大小相等,A 项正确.3.质量为m 的金属块,当初速度为v 0时,在水平面上滑行的最大距离为s .如果将金属块质量增加到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 .sB .2sC .4sD .8s解析:选C.设金属块与水平面间的动摩擦因数为μ.则由动能定理得 -μmgs =-12mv 20①-μ·2mg ·s ′=-12×2m ×(2v 0)2②由①、②得s ′=4s .C 正确.4.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,所以合外力的功为零C .重力和摩擦力所做的功代数和为零D .重力和摩擦力的合力为零解析:选C.木块做曲线运动,速度方向变化,加速度不为零,合外力不为零,选项A 错误;速率不变,动能不变,由动能定理知,合外力做功为零,支持力始终不做功,重力做正功,所以重力做的功与阻力做的功代数和为零,但重力和阻力的合力不为零,选项C 正确,选项B 、D 错误.5.如图,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,对轨道的正压力为2mg ,重力加速度大小为g .质点自P 滑到Q 的过程中,克服摩擦力所做的功为( )A .14mgR B .13mgR C .12mgR D .π4mgR解析:选C.质点由静止开始下落到最低点Q 的过程中 由动能定理:mgR -W =12mv 2质点在最低点:F N -mg =mv 2R由牛顿第三定律得:F N =2mg ,联立得W =12mgR ,到达Q 后会继续上升一段距离.故选C .6.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E k 与时间t 的关系图象是( )解析:选A.设小球抛出瞬间的速度大小为v 0,抛出后,某时刻t 小球的速度v =v 0-gt ,故小球的动能E k =12mv 2=12m (v 0-gt )2,结合数学知识知,选项A 正确.二、多项选择题7.一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,再逐渐增大解析:选ABD.若恒力的方向与初速度的方向相同或二者夹角为锐角,物体一直做加速运动,选项A 正确;若恒力的方向与初速度的方向相反,物体先做匀减速运动,再反向做匀加速运动,选项B 正确;若恒力方向与初速度方向之间的夹角为钝角(如斜上抛运动),则选项D 正确,故本题正确选项为A 、B 、D.8.物体沿直线运动的v -t 关系图象如图所示,已知在第1秒内合外力对物体所做的功为W ,则( )A .从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB .从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2WC .从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD .从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W解析:选CD.物体在第1秒末速度为v ,由动能定理可得在第1秒内合外力的功W =12mv2-0从第1秒末到第3秒末物体的速度不变,所以合外力的功为W 1=0 从第3秒末到第5秒末合外力的功为W 2=0-12mv 2=-W从第5秒末到第7秒末合外力的功为W 3=12m (-v )2-0=W第4秒末的速度v 4=v2所以从第3秒末到第4秒末合外力的功 W 4=12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22-12mv 2=-34W故选项C 、D 正确.9.如图所示,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆,O 为圆心,AB 为沿水平方向的直径,若在A 点以初速度v 1沿AB 方向平抛一小球,小球将击中坑壁上的最低点D 点;若在A 点抛出小球的同时,在C点以初速度v 2沿BA 方向平抛另一相同质量的小球并且也能击中D 点.已知∠COD =60°,且不计空气阻力,则( )A .两小球同时落到D 点B .两小球在此过程中动能的增加量相等C .在击中D 点前瞬间,重力对两小球做功的功率不相等 D .两小球初速度之比v 1∶v 2=6∶3解析:选CD.本题考查平抛运动规律及功和功率.由h =12gt 2可知小球下落时间取决于下落高度,因C 点距D 点的高度是AD 竖直高度的一半,故从C 点抛出的小球先到达D 点,选项A 错误;由动能定理可知两球在此过程中动能的增加量等于重力所做功的大小,由W =mgh 可知选项B 错误;根据P =mgv 可知重力的瞬时功率与其竖直方向速度有关,由2gh =v 2可得从A 点抛出的小球落到D 点时竖直方向分速度大于从C 点抛到D 点的分速度,故选项C 正确;由h =12gt 2及x =v 0t 可得v 1∶v 2=6∶3,选项D 正确. 10.在光滑的水平面上,质量为m 的小滑块停放在质量为M 、长度为L 的静止的长木板的最右端,滑块和木板之间的动摩擦因数为μ.现用一个大小为F 的恒力作用在M 上,当小滑块滑到木板的最左端时,滑块和木板的速度大小分别为v 1、v 2,滑块和木板相对于地面的位移大小分别为s 1、s 2.下列关系式正确的是( )A .μmgs 1=12mv 21B .Fs 2-μmgs 2=12Mv 22C .μmgL =12mv 21D .Fs 2-μmgs 2+μmgs 1=12Mv 22+12mv 21解析:选ABD.滑块在摩擦力作用下前进的距离为s 1,故对于滑块μmgs 1=12mv 21,A 对,C错;木板前进的距离为s 2,对于木板Fs 2-μmgs 2=12Mv 22,B 对;由以上两式得Fs 2-μmgs 2+μmgs 1=12Mv 22+12mv 21,D 对.三、非选择题11.如图所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K ,一条不可伸长的轻绳绕过K 分别与物块A 、B 相连,A 、B 的质量分别为m A 、m B ,开始时系统处于静止状态.现用一水平恒力F 拉物块A ,使物块B 上升.已知当B 上升距离为h 时,B 的速度为v .求此过程中物块A 克服摩擦力所做的功.(重力加速度为g )解析:设A 克服摩擦力所做的功为W f ,当B 上升距离为h 时,恒力F 做功为Fh ,重力做功为-m B gh ,根据动能定理得Fh -W f -m B gh =12(m A +m B )v 2解得W f =(F -m B g )h -12(m A +m B )v 2.答案:(F -m B g )h -12(m A +m B )v 212.如图所示,小球从高为h 的斜面上的A 点,由静止开始滑下,经B 点在水平面上滑到C 点而停止,现在要使小球由C 点沿原路径回到A 点时速度为0,那么必须给小球以多大的初速度?(设小球经过B 点时无能量损失)解析:以小球为研究对象,在斜面上和水平面上它都受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用,在整个运动过程中支持力始终不做功,重力做正功,摩擦力做负功,由动能定理可知小球从A 点开始下滑到C 点静止的过程中有:W 重-W 阻=0,所以W 阻=W 重=mgh .当小球沿原路径返回时,摩擦力所做的负功与滑下过程中摩擦力所做的负功完全相同,而此时重力也做负功,由动能定理得:-W 重-W 阻=0-12mv 2C ,所以12mv 2C =2W 重=2mgh ,解得v C =4gh =2gh .即要使小球从C 点沿原路径返回到A 点时速度为0,必须给小球以2gh 的初速度. 答案:2gh。
7.7《动能和动能定理》人教版高中物理必修二练习(含解析)
7.7《动能和动能定理》同步练习(含答案)一、多选题1.质量为1kg的物体以某一初速度在水平面上滑行,由于摩擦阻力的作用,其动能随位移变化的图线如图所示,g取10m/s2,则以下说法中正确的是()A.物体与水平面间的动摩擦因数为0.4B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.25C.物体滑行的总时间为4sD.物体滑行的总时间为2.5s2.一个质量为0.3 kg的弹性小球,在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同.则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为()A.Δv=0B.Δv=12 m/s C.W=0D.W=10.8 J3.如右图所示质量为M的小车放在光滑的水平而上,质量为m的物体放在小车的一端.受到水平恒力F作用后,物体由静止开始运动,设小车与物体间的摩擦力为f,车长为L,车发生的位移为S,则物体从小车一端运动到另一端时,下列说法正确的是A .物体具有的动能为(F -f )(S +L )B .小车具有的动能为fSC .物体克服摩擦力所做的功为f (S +L )D .这一过程中小车和物体组成的系统机械能减少了fL4.如图甲所示,质量为0.1 kg 的小球从最低点A 冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4 m 的半圆轨道,小球速度的平方与其高度的关系图象如图乙所示。
已知小球恰能到达最高点C ,轨道粗糙程度处处相同,空气阻力不计。
g 取10 m/s 2,B 为AC 轨道中点。
下列说法正确的是( )A .图乙中x =4 m 2s -2B .小球从B 到C 损失了0.125 J 的机械能C .小球从A 到C 合外力对其做的功为-1.05JD .小球从C 抛出后,落地点到A 的距离为0.8 m5.如图所示,质量为m 的物体在粗糙水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v 匀速运动,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对静止这一过程,下列说法正确的是( )A .传送带克服摩擦力做功为212mvB .摩擦产生的热为212mv C .传送带对物体做功为212mv D .电动机多做的功为212mv二、单选题6.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零7.从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,另一个平抛,则它们从抛出到落地①运行的时间相等①加速度相同①落地时的速度相同①落地时的动能相等,以上说法正确的是A.①①B.①①C.①①D.①①8.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零9.在下列几种情况中,甲、乙两物体的动能相等的是( )A .甲的速度是乙的2倍,甲的质量是乙的12B .甲的质量是乙的2倍,甲的速度是乙的12 C .甲的质量是乙的12倍,甲的速度是乙的12D .质量相同,速度大小也相同,但甲向东运动,乙向西运动10.质量为10kg 的物体,在变力F 的作用下沿x 轴做直线运动,力F 随位移x 的变化情况如图所示。
2019-2020学年高中物理新人教版必修2同步训练(20)动能和动能定理Word版含答案
2019-2020 学年人教版物理必修 2 同步训练( 20)动能和动能定理1、高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加快直线运动,在启动阶段 ,列车的动能( )A. 与它所经历的时间成正比B. 与它的位移成正比C.与它的速度成正比D. 与它的动量成正比2、改变汽车的质量和速度 ,都能使汽车的动能发生变化。
在以下几种状况中,对于汽车的动能的说法正确的选项是 ( )A. 质量不变 ,速度增大到本来的 2 倍 ,汽车的动能变成本来的 4 倍B.速度不变 ,质量增大到本来的 2 倍 ,汽车的动能变成本来的 2 倍C.质量减半 ,速度增大到本来的 4 倍 ,汽车的动能不变D.速度减半 ,质量增大到本来的 4 倍 ,汽车的动能不变3、物体在做平抛运动的过程中,一直不变的是()A. 物体的速度B. 物体的加快度C.物体的动能D. 物体竖直向下的分速度4、以下对于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系,正确的选项是( )A. 物体做变速运动 ,合外力必定不为零 ,动能必定变化B.若合外力对物体做功为零,则合外力必定为零C.物体的合外力做功 ,它的速度大小必定发生变化D.物体的动能不变 ,所受的合外力必然为零5、一质量为 1 kg 的质点静止于圆滑水平面上,从t=0 时起,第 1 s 内遇到2 N 的水平外力作用,第 2 s 内遇到同方向的1 N 的外力作用。
以下判断正确的选项是( )A.0 ~ 2 s 内外力的均匀功率是9W45B.第 2 s 内外力所做的功是J4C.第 2 s 末外力的刹时功率最大D.第 1 s 内与第 2 s 内质点动能增添量的比值是456、人骑自行车下坡,坡长 l 500m ,坡高 h 10m ,人和车总质量为100kg,下坡时初速度为4m/s,人不踏车的状况下,抵达坡底时车的速度为10m/s,g 取 10m/s2 ,则下坡过程中战胜阻力所做的功为 ( )A.15800JB.5800JC.5000JD.4200J7、一质量为m 的小球 ,用长为l 的轻绳悬挂于O 点。
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第七节动能和动能定理1.(动能定理的理解)一物体做变速运动时,下列说法中正确的是( )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.物体的加速度可能为零2.(动能定理的应用)一质量为m的滑块,以速度v在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度变为-2v(方向与原来相反),在这段时间内,水平力所做的功为( )A.32mv2 B.-32mv2 C.52mv2 D.-52mv23.(动能定理的应用)(多选)甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s,如图所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面上,则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )A.力F对甲物体做功多B.力F对甲、乙两个物体做的功一样多C.甲物体获得的动能比乙大D.甲、乙两个物体获得的动能相同4.(动能定理的应用)(多选)一物体在运动过程中,重力做了-2 J的功,合力做了4 J的功,则( ) A.该物体动能减少,减少量等于4 JB.该物体动能增加,增加量等于4 JC.该物体重力势能减少,减少量等于2 JD.该物体重力势能增加,增加量等于2 J5.(动能定理的应用)物体在合外力作用下做直线运动的vt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6.(综合提升)(多选)如图甲所示,质量m=2 kg的物体以100 J的初动能在粗糙的水平地面上滑行,其动能E k随位移x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10 mB.物体运动的加速度大小为10 m/s2C.物体运动的初速度大小为10 m/sD.物体所受的摩擦力大小为10 N7.(综合提升)如图所示,一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平。
一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道。
质点滑到轨道最低点N时,对轨道的压力为4mg,g为重力加速度的大小。
用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功,则( )A .W =12mgR ,质点恰好可以到达Q 点B .W >12mgR ,质点不能到达Q 点C .W =12mgR ,质点到达Q 点后,继续上升一段距离D .W <12mgR ,质点到达Q 点后,继续上升一段距离8.(多过程问题中动能定理的应用)(多选)一物体从斜面底端以初动能E 滑向斜面,返回到斜面底端的速度大小为v ,克服摩擦力做的功为E2,若物块以初动能2E 滑向斜面(斜面足够长),则( )A .返回斜面底端时的动能为EB .返回斜面底端时的动能为3E 2C .返回斜面底端时的速度大小为2vD .返回斜面底端时的速度大小为 2v9.(综合提升)(多选)小滑块以初动能E k0从A 点出发,沿斜面向上运动,AB 、BC 、CD 长度相等,若整个斜面AD 光滑,则滑块到达D 位置速度恰好为零,而后下滑。
现斜面AB 部分处处与滑块间有相同的动摩擦因数,其余部分BD 仍光滑,则滑块恰好滑到C 位置速度为零,然后下滑,那么滑块下滑到( )A .位置B 时的动能为E k03 B .位置B 时的动能为E k02 C .位置A 时的动能为E k02 D .位置A 时的动能为E k0310.(综合提升)我国海军歼15舰载机已经在“辽宁”号航母上成功着舰和起飞。
现将飞机起飞模型简化为飞机先在水平甲板上做匀加速直线运动,再在倾角为θ=15°的斜面甲板上以最大功率做加速运动,最后从甲板飞出的速度为360 km/h ,如图所示。
若飞机的质量为18吨,甲板AB 长180 m ,BC 长50 m 。
(忽略飞机长度,不计一切摩擦和空气阻力,取sin15°=0.3,g =10 m/s 2)如果要求到达甲板B 点的速度至少为离开斜面甲板速度的60%,则:(1)飞机在水平甲板上运动时的牵引力至少为多少才能使飞机起飞?(2)如果到达B 点时飞机刚好达到最大功率,则从飞机开始运动到飞离甲板共需多少时间?11.(多过程问题中动能定理的应用)如图所示,光滑斜面AB 的倾角θ=53°,BC 为水平面,BC 长度l BC =1.1 m ,CD 为光滑的14圆弧,半径R =0.6 m 。
一个质量m =2 kg 的物体,从斜面上A 点由静止开始下滑,物体与水平面BC 间的动摩擦因数μ=0.2,轨道在B 、C 两点光滑连接。
当物体到达D 点时,继续竖直向上运动,最高点距离D点的高度h=0.2 m,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10 m/s2。
求:(1)物体运动到C点时的速度大小v C;(2)A点距离水平面的高度H;(3)物体最终停止的位置到C点的距离s。
答案1.(动能定理的理解)一物体做变速运动时,下列说法中正确的是( )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.物体的加速度可能为零答案 B解析物体做变速运动,可能是物体的速度方向变化,而大小不变,如匀速圆周运动,此时物体的动能不变,并且合外力对物体不做功,故A、C均错误;物体做变速运动,一定具有加速度,物体所受合外力一定不为零,故B 正确、D错误。
2.(动能定理的应用)一质量为m的滑块,以速度v在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度变为-2v(方向与原来相反),在这段时间内,水平力所做的功为( )A.32mv2 B.-32mv2 C.52mv2 D.-52mv2答案 A解析由动能定理得:W F=12m(-2v)2-12mv2=32mv2,A正确。
3.(动能定理的应用)(多选)甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s,如图所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面上,则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )A.力F对甲物体做功多B.力F对甲、乙两个物体做的功一样多C.甲物体获得的动能比乙大D.甲、乙两个物体获得的动能相同答案BC解析由功的公式W=Fl cosα=Fs可知,两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多,A错误、B正确;根据动能定理,对甲有Fs=E k1,对乙有Fs-fs=E k2,可知E k1>E k2,即甲物体获得的动能比乙大,C正确、D错误。
4.(动能定理的应用)(多选)一物体在运动过程中,重力做了-2 J的功,合力做了4 J的功,则( ) A.该物体动能减少,减少量等于4 JB.该物体动能增加,增加量等于4 JC.该物体重力势能减少,减少量等于2 JD.该物体重力势能增加,增加量等于2 J答案BD解析重力做负功,重力势能增大,增加量等于克服重力做的功,C错误、D正确;根据动能定理得该物体动能增大,增加量为4 J,A错误、B正确。
5.(动能定理的应用)物体在合外力作用下做直线运动的vt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 答案 A解析 由v t 图象知,0~1 s 内,v 增大,动能增大,由动能定理可知合外力做正功,A 正确。
1~2 s 内v 减小,动能减小,合外力做负功,可见B 、C 、D 错误。
6.(综合提升)(多选)如图甲所示,质量m =2 kg 的物体以100 J 的初动能在粗糙的水平地面上滑行,其动能E k 随位移x 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10 mB .物体运动的加速度大小为10 m/s 2C .物体运动的初速度大小为10 m/sD .物体所受的摩擦力大小为10 N 答案 ACD解析 由图乙可知物体运动的总位移大小为10 m ,A 正确;物体的初动能E k0=12mv 20=100 J ,则v 0=2E k0m=10 m/s ,C 正确;由动能定理得-fx =ΔE k =-100 J ,则f =10 N ,D 正确;由牛顿第二定律得f =ma ,a =fm=5 m/s 2,B 错误。
7.(综合提升)如图所示,一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ 水平。
一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落,恰好从P 点进入轨道。
质点滑到轨道最低点N 时,对轨道的压力为4mg ,g 为重力加速度的大小。
用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功,则( )A .W =12mgR ,质点恰好可以到达Q 点B .W >12mgR ,质点不能到达Q 点C .W =12mgR ,质点到达Q 点后,继续上升一段距离D .W <12mgR ,质点到达Q 点后,继续上升一段距离答案 C解析 根据质点滑到轨道最低点N 时,对轨道压力为4mg ,利用牛顿第三定律可知,轨道对质点的支持力为4mg ,在最低点,由牛顿第二定律得,4mg -mg =m v 2R,解得质点滑到最低点的速度v =3gR 。
对质点从开始下落到滑到最低点的过程,由动能定理得,2mgR -W =12mv 2,解得W =12mgR 。
对质点由最低点继续上滑的过程,到达Q 点时克服摩擦力做功W ′要小于W =12mgR ,由此可知,质点到达Q 点后,可继续上升一段距离,C 正确,A 、B 、D 错误。
8.(多过程问题中动能定理的应用)(多选)一物体从斜面底端以初动能E 滑向斜面,返回到斜面底端的速度大小为v ,克服摩擦力做的功为E2,若物块以初动能2E 滑向斜面(斜面足够长),则( )A .返回斜面底端时的动能为EB .返回斜面底端时的动能为3E 2C .返回斜面底端时的速度大小为2vD .返回斜面底端时的速度大小为 2v 答案 AD解析 设斜面倾角为θ,斜面对物体的摩擦力为f ,物体以初动能E 滑向斜面时,在斜面上上升的最远距离为x 1,则根据动能定理,在物体沿斜面上升的过程中有-Gx 1sin θ-fx 1=0-E ,在物体沿斜面下降的过程中有Gx 1sin θ-fx 1=E2,联立解得G sin θ=3f ,同理,当物体以初动能2E 滑向斜面时,在物体沿斜面上升的过程中有-Gx 2sin θ-fx 2=0-2E ,在物体沿斜面下降的过程中有Gx 2sin θ-fx 2=E ′,联立解得E ′=E ,故A 正确、B 错误;由E 2=12mv 2,E ′=12mv ′2,得v ′=2v ,故C 错误、D 正确。