7.7 动能和动能定理 同步练习题解析(人教版必修2)
1.一质量为1 g的物体被人用手由静止开始向上提升1 m,这时物体的速度是2 m/s,则下列结论中不正确的是( )。
A.手对物体做功12 J B.合外力对物体做功12 J
C.合外力对物体做功2 J D.物体克服重力做功10 J
2.一质量为0.1 g的小球,以5 m/s的速度在光滑水平面上匀速运动,与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹,若以弹回的速度方向为正方向,则小球碰墙过程中的速度变化和动能变化分别是( )。
A.Δv=10 m/s B.Δv=0 C.ΔE=1 J D.ΔE=0
3.如图所示,word/media/image2_1.png
在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度v。被抛出,不计空气阻力,当它到达B点时,其动能为( )。
A. mv02+mgH B. mv02+mgh
C.mgH-mgh D. mv02+mg(H-h)
4.一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P点缓慢地移动到Q点,如图所示,则力F所做的功为( )。
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A.mgLcosθ B.mgL(1-cosθ)
C.FLsinθ D.FLtanθ
5.如图所示,ABCD是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC的连线处都是一段与BC相切的圆弧,BC段水平,d=0.50 m,盆边缘的高度为h=0.30 m。在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止开始下滑。已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.10。小物块在盆内回滑动。最后停下,则停的地点到B的距离为( )。
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A.0 B.0.25 m
C.0.10 m D.0.50 m
6.在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速运动,当速度达到vma后,立即关闭发动机直至静止,v-t图象如图所示,设汽车的牵引力为F,摩擦力为f,全程中牵引力做功为W1,克服摩擦力做功为W2,则( )。
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A.F∶f=1∶3 B.W1∶W2=1∶1
C.F∶f=4∶1 D.W1∶W2=1∶3
7.如图所示,水平轨道AB与位于竖直面内半径为R=0.90 m的半圆形光滑轨道BCD相连,半圆形轨道的BD连线与AB垂直。质量为m=1.0 g可看作质点的小滑块在恒定外力F作用下从水平轨道上的A点由静止开始向右运动,物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5。到达水平轨道的末端B点时撤去外力,小滑块继续沿半圆形轨道运动,且恰好能通过轨道最高点D,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到A点。g取10 m/s2,
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求:滑块经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力大小。
8.在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发,沿着动摩擦因数为μ的滑道向下运动到B点后水平滑出,最后落在水池中。设滑道的水平距离为L,B点的高度h可由运动员自由调节(取g=10 m/s2)。求:
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(1)运动员到达B点的速度与高度h的关系。
(2)运动员运动的水平距离为多少?
答案与解析
1. 答案:B
解析:由动能定理得
W手-mgh=mv2
则W手=mgh+mv2=12 J
F合s=W手-mgh=mv2=×1×22 J=2 J
WG′=mgh=1×10×1 J=10 J。故B错误。
2. 答案:AD
解析:速度是矢量,故Δv=v2-v1=5 m/s-(-5 m/s)=10 m/s。而动能是标量,初末两态的速度大小相等,故动能相等,因此ΔE=0。选A、D。
3. 答案:B
解析:由A到B,合外力对物体做的功W=mgh,物体的动能变化ΔE=E-mv02,据动能定理W=ΔE,得物体在B点的动能E=mv02+mgh,B正确。
4. 答案:B
解析:力F使球缓慢移动,即球在各点可看做平衡状态,绳拉力FT与水平拉力F均为变力,故不能直接用功的公式W=Fscosθ求得,可根据动能定理求解。
小球重力做负功,绳拉力不做功,水平拉力F做正功,则
WF+WG=ΔE=0,即
WF-mg(L-Lcosθ)=0
解得WF=mgL(1-cosθ),故选B。
5. 答案:A
解析:设物块在BC上运动的总路程为s。从开始下滑到静止过程,由动能定理得mgh-μmgs=0,得s=3 m=6d,故停的地点到B的距离为0。选项A正确。
6. 答案:BC
解析:对汽车全过程应用动能定理:W1-W2=0,所以W1=W2;由图象可知牵引力与阻力作用距离之比为1∶4,由Fs1-fs2=0知,F∶f=4∶1。
7. 答案:60 N
解析:小滑块恰好通过最高点,则有:word/media/image9_1.png
设滑块到达B点时的速度为vB,滑块由B到D过程由动能定理有:
word/media/image10_1.png
对B点:word/media/image11_1.png
代入数据得FN=60 N
由牛顿第三定律知滑块对轨道的压力为60 N,方向竖直向上。
8. 答案:(1)word/media/image12_1.png
(2)word/media/image13_1.png
解析:(1)设斜面长度为L1,斜面倾角为α,根据动能定理得
word/media/image14_1.png①
即word/media/image15_1.png②
word/media/image12_1.png。③
(2)根据平抛运动公式
=v0t④
word/media/image16_1.png⑤
由③~⑤式得
word/media/image13_1.png。⑥
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