動能和動能定理同步自測題Word版含解析

動能和動能定理(25分鐘60分)一、單項選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分)1.兩個物體質(zhì)量比為1∶4,速度大小之比為4∶1,則這兩個物體的動能之比為()∶1∶4∶1∶1【解析】選C。由動能定義:Ek1∶Ek2=QUOTEm1QUOTE∶QUOTEm2QUOTE=4∶1。2.某運動員臂長為L,將質(zhì)量為m的鉛球推出,鉛球出手的速度大小為v0,方向與水平方向成30°角,則該運動員對鉛球所做的功是 ()QUOTE+QUOTEmQUOTEC.QUOTEmQUOTE +mQUOTE【解析】選A。設(shè)運動員對鉛球做功為W,由動能定理W-mgLsin30°=QUOTEmQUOTE,所以W=QUOTEmgL+QUOTEmQUOTE。3.在同一位置以相同的速率把三個小球分別沿水平、斜向上、斜向下方向拋出,不計空氣阻力,則落在同一水平地面時的速度大小 ()A.一樣大B.水平拋的最大C.斜向上拋的最大 D.斜向下拋的最大【解析】選A。根據(jù)動能定理可知QUOTEmQUOTE=mgh+QUOTEmQUOTE,得v末=QUOTE,又三個小球的初速度大小以及高度相等,則落地時的速度大小相等,A項正確。4.人用力踢質(zhì)量為1kg的皮球,使球由靜止以10m/s的速度飛出,假定人踢球瞬間對球平均作用力是200N,球在水平方向運動了20m停止,那么人對球所做的功為 ()JJ000JD.無法確定【解析】選A。人踢球的力為變力,人對球所做的功等于球動能的變化,根據(jù)動能定理得W=QUOTEmv2=QUOTE×1×102J=50J,故A正確。5.質(zhì)量為m的金屬塊,當(dāng)初速度為v0時,在水平面上滑行的最大距離為s。如果將金屬塊的質(zhì)量增加為2m,初速度增大到2v0,在同一水平面上,該金屬塊滑行的最大距離為 ()D.QUOTEs【解析】選C。根據(jù)動能定理,有:-μmgs=-QUOTEmQUOTE,-μ·2mgs′=-QUOTE×2m(2v0)2,所以s′=4s,故選項C正確。6.在h高處,以初速度v0向水平方向拋出一個小球,不計空氣阻力,小球著地時速度大小為 ()+QUOTEQUOTEC.QUOTE D.QUOTE【解析】選C。小球下落為曲線運動,在小球下落的整個過程中,對小球應(yīng)用動能定理,有mgh=QUOTEmv2-QUOTEmQUOTE,解得小球著地時速度的大小為v=QUOTE。二、非選擇題(本題共2小題,共30分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)7.(14分)如圖所示,AB為固定在豎直平面內(nèi)的QUOTE光滑圓弧軌道,軌道的B點與水平地面相切,其半徑為R。質(zhì)量為m的小球由A點靜止釋放,重力加速度為g。求:(1)小球滑到最低點B時,小球速度v的大小;(2)小球通過光滑的水平面BC滑上固定曲面,恰到達最高點D,D到地面的高度為h(已知h<R),則小球在曲面上克服摩擦力所做的功WFf?！窘馕觥?1)小球從A滑到B的過程中,由動能定理得:mgR=QUOTEmv2-0解得v=QUOTE。(2)從A到D的過程,由動能定理可得mg(R-h)-WFf=0-0,解得克服摩擦力做的功WFf=mg(R-h)。答案:(1)QUOTE(2)mg(R-h)8.(16分)一個人站在距地面20m的高處,將質(zhì)量為kg的石塊以v0=12m/s的速度斜向上拋出,石塊的初速度方向與水平方向之間的夾角為30°,g取10m/s2,求:(1)人拋石塊過程中對石塊做了多少功?(2)若不計空氣阻力,石塊落地時的速度大小是多少?(3)若落地時的速度大小為22m/s,石塊在空中運動過程中克服阻力做了多少功?【解析】(1)根據(jù)動能定理知,W=QUOTEmQUOTE=J(2)不計空氣阻力,根據(jù)動能定理得mgh=QUOTE-QUOTEmQUOTE解得v1=QUOTE≈m/s(3)由動能定理得mgh-Wf=QUOTE-QUOTE解得Wf=mgh-(QUOTE-QUOTE)=6J答案:(1)J(2)m/s(3)6J(15分鐘40分)9.(6分)如圖所示,在輕彈簧的下端懸掛一個質(zhì)量為m的小球A,若將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放,小球A能夠下降的最大高度為h。若將小球A換為質(zhì)量為3m的小球B,仍從彈簧原長位置由靜止釋放,則小球B下降h時的速度為(重力加速度為g,不計空氣阻力) ()A.QUOTEB.QUOTED.QUOTE【解析】選B。小球A下降h過程,根據(jù)動能定理,有mgh-W1=0;小球B下降過程,由動能定理有3mgh-W1=QUOTE×3mv2-0,解得v=QUOTE,故B正確。10.(6分)如圖,一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置,軌道兩端等高;質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)自軌道端點P由靜止開始滑下,滑到最低點Q時,對軌道的壓力為2mg,重力加速度大小為g。小球自P滑到Q的過程中,克服摩擦力所做的功為 ()A.QUOTEmgR B.QUOTEmgRC.QUOTEmgR D.QUOTEmgR【解析】選C。在Q點,FN-mg=QUOTE,所以v=QUOTE;由P到Q根據(jù)動能定理得mgR-WFf=QUOTEmv2,解得WFf=QUOTEmgR,故C正確。11.(6分)質(zhì)點所受的力F隨時間變化的規(guī)律如圖所示,力的方向始終在一直線上,已知t=0時質(zhì)點的速度為零,在圖示t1、t2、t3和t4各時刻中,哪一時刻質(zhì)點的動能最大 () 【解析】選B。由圖可知在0～t2這段時間內(nèi),F>0,由于外力的方向和質(zhì)點在這段時間內(nèi)位移的方向相同,根據(jù)動能定理可以知道質(zhì)點的動能一直在增大,顯然,當(dāng)t=t2時,質(zhì)點速度達到最大;在t2～t4這段時間內(nèi)質(zhì)點由于慣性要繼續(xù)向前運動,F<0,外力的方向和質(zhì)點在這段時間內(nèi)位移的方向相反,根據(jù)動能定理可以知道質(zhì)點的動能一直在減小。由于在0～t2和t2～t4這兩段時間內(nèi),力F做的功的絕對值相等,正負號相反,故t4時刻質(zhì)點的速度為零,t4時刻以后,質(zhì)點重復(fù)它在前一段時間內(nèi)的運動。顯然,在題設(shè)的四個時刻中,t2時刻質(zhì)點的動能最大,t1、t3時刻質(zhì)點的速度相等、動能相等。B正確。12.(22分)如圖所示,用與水平方向成θ角的恒力F,將質(zhì)量為m的物體由靜止開始從A點拉到B點后撤去力F,若物體和地面間的動摩擦因數(shù)為μ,A、B間的距離為x,重力加速度為g。求:(1)從A到B的過程中力F做的功W;(2)物體在運動過程中的最大動能;(3)物體停下來的位置到A點的距離。【解析】(1)由功的公式可求得W=Fxcosθ。(2)由題意知:物體在AB段做加速運動,在B點有最大動能,在AB段Ff=μFN=μ(mg-Fsinθ),對物體從A點到B點的過程應(yīng)用動能定理Fxcosθ-μ(mg-Fsinθ)x=