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第七章機械能守恒定律7動能和動能定理1若物體在運動過程中受到的合外力不為0,則()a物體的動能不可能總是不變的b物體的加速度一定變化c物體的速度方向一定變化d物體所受合外力做的功可能為0解析當合外力不為0時,若物體做勻速圓周運動,則動能不變,選項a錯誤;當f恒定時,加速度就不變,選項b錯誤,選項c錯誤答案d2一個學(xué)生用100 n的力,將靜止在球場上的質(zhì)量為1 kg的足球以15 m/s的初速度踢出20 m遠,則該學(xué)生對足球做的功為()a112.5 j b2 000 j c1 800 j d無法確定解析由動能定理可知該學(xué)生對足球所做的功為wekmv21152 j112.5 j.答案a3一個人站在高出地面h處,拋出一個質(zhì)量為m的物體,物體落地時的速率為v,人對物體所做的功等于(空氣阻力不計)()amgh b.mv2c.mv2mgh d.mv2mgh解析根據(jù)動能定理知,人對物體所做的功w人和重力對物體所做的功mgh之和等于物體動能的變化,即w人mghmv20,所以w人mv2mgh.答案c4如圖7710所示,在光滑水平面上,一物體以速率v向右做勻速直線運動,當物體運動到p點時,對它施加一個水平向左的恒力,過一段時間,物體向反方向運動再次通過p點,則物體再次通過p點的速率()圖7710a大于v b小于vc等于v d無法確定解析整個過程合力不做功,物體的動能不變,再次到達p點時的速率仍為v.c正確答案c5速度為v的子彈,恰可穿透一固定著的木板,如果子彈速度為2v,子彈穿透木板的阻力視為不變,則可穿透同樣的木板()a2塊 b3塊 c4塊 d5塊解析穿透一塊時,由動能定理可得:flmv2同理,子彈速度為2v時,由動能定理得:nflm(2v)2由可得:n4故答案為c.答案c6如圖7711所示,質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運動已知當子彈相對木塊靜止時,木塊前進距離l,子彈進入木塊的深度為l,若木塊對子彈的阻力f視為恒力,則下列關(guān)系式中正確的是()圖7711aflmv2bflmv2cflmv(mm)v2df(ll)mvmv2解析根據(jù)動能定理:對子彈:f(ll)mv2mv,選項d正確;對木塊:flmv2,a正確;由以上兩式整理可得flmv(mm)v2,c正確答案acd7如圖7712所示,ab為圓弧軌道,bc為水平直軌道,圓弧的半徑為r,bc的長度也是r.一質(zhì)量為m的物體,與兩個軌道的動摩擦因數(shù)都為,當它由軌道頂端a從靜止下滑時,恰好運動到c處停止,那么物體在ab段克服摩擦力做功為()圖7712a.mgr b.mgrcmgr d(1)mgr解析本題考查了對變力做功的求解物體從a到b所受彈力要發(fā)生變化,摩擦力大小也要隨之發(fā)生變化,所以求克服摩擦力做的功,不能直接用功的公式求得而在bc段克服摩擦力所做的功,可直接求得對從a到c全過程應(yīng)用動能定理即可求出在ab段克服摩擦力所做的功設(shè)物體在ab段克服摩擦力所做的功為wab,物體從a到c的全過程,根據(jù)動能定理有mgrwabmgr0所以有wabmgrmgr(1)mgr.答案d8某同學(xué)從h5 m高處,以初速度v08 m/s拋出一個質(zhì)量為m0.5 kg的橡皮球,測得橡皮球落地前瞬間速度為12 m/s,求該同學(xué)拋球時所做的功和橡皮球在空中運動時克服空氣阻力做的功(g取10 m/s2)解析本題所求的兩問,分別對應(yīng)著兩個物理過程,但這兩個物理過程以速度相互聯(lián)系,前一過程的末速度為后一過程的初速度該同學(xué)對橡皮球做的功不能用wfl求出,只能通過用動能定理由外力做功等于球動能的變化這個關(guān)系求出某同學(xué)拋球的過程,球的速度由零增加為拋出時的初速度v0,故拋球時所做的功為:w j16 j.橡皮球拋出后,重力和空氣阻力做功,由動能定理得:mghwfmv2mv,解得:wfmv2mvmgh5 j.即橡皮球克服空氣阻力做功為5 j.答案16 j5 j9質(zhì)量為1 500 kg的汽車在平直的公路上運動,vt圖象如圖7713所示由此可求()圖7713a前25 s內(nèi)汽車的平均速度b前10 s內(nèi)汽車的加速度c前10 s內(nèi)汽車所受的阻力d15 s25 s內(nèi)合外力對汽車所做的功解析在vt圖象中圖線與坐標軸所圍成的面積代表位移,因此只要求得位移的大小,利用公式,即可解得平均速度,故a對圖線的斜率代表加速度,由公式a得,前10 s內(nèi)加速度a m/s22 m/s2,故b對由牛頓第二定律得:fffma,因不知牽引力f,故無法求得阻力ff,c錯由動能定理可求得15 s25 s內(nèi)合外力所做的功,即wmv2mv21 500(302202)j3.75105 j,故d對答案abd10如圖7714所示,質(zhì)量為m的小車在水平恒力f推動下,從山坡底部a處由靜止起運動至高為h的坡頂b,獲得速度為v,ab的水平距離為s.則下列說法正確的是()圖7714a小車克服重力所做的功是mghb合力對小車做的功是mv2c推力對小車做的功是fsmghd小車克服阻力做的功是mv2mghfs解析設(shè)克服阻力做的功為wf,由動能定理可得fsmghwfmv20,得wffsmghmv2,故d錯誤;因為f是水平恒力,s是水平位移,推力對小車做的功可由fs計算,故c錯;由動能定理可知,b正確;克服重力做功為mgh,a也正確,故正確答案為a、b.答案ab11一輛汽車以v16 m/s的速度沿水平路面行駛時,急剎車后能滑行s13.6 m,如果以v28 m/s的速度行駛,在同樣的路面上急剎車后滑行的距離s2應(yīng)為()a6.4 m b5.6 m c7.2 m d10.8 m解析急剎車后,車只受摩擦力的作用,且兩種情況下摩擦力大小是相同的,汽車的末速度皆為零,故:fs10mvfs20mv式除以式得故得汽車滑行的距離s2s123.6 m6.4 m.答案a12如圖7715所示,斜面長為s,傾角為,一物體質(zhì)量為m,從斜面底端的a點開始以初速度v0沿斜面向上滑行,斜面與物體間的動摩擦因數(shù)為,物體滑到斜面頂端b點時飛出斜面,最后落在與a點處于同一水平面上的c處,則物體落地時的速度大小為多少?圖7715解析對物體運動的全過程,由動能定理可得:mgscos mvmv所以vc.答案13一艘由三個推力相等的發(fā)動機推動的氣墊船在湖面上,由靜止開始加速前進s距離后,關(guān)掉一個發(fā)動機,氣墊船勻速運動,當氣墊船將運動到碼頭時,又關(guān)掉兩個發(fā)動機,最后它恰好停在碼頭,則三個發(fā)動機都關(guān)閉后,氣墊船通過的距離是多少?解析設(shè)每個發(fā)動機的推力是f,湖水的阻力是ff.當關(guān)掉一個發(fā)動機時,氣墊船做勻速運動,則:2fff0,ff2f.開始階段,氣墊船做勻加速運動,末速度為v,氣墊船的質(zhì)量為m,應(yīng)用動能定理有(3fff)smv2,得fsmv2.又關(guān)掉兩個發(fā)動機時,氣墊船做勻減速運動,應(yīng)用動能定理有ffs10mv2,得2fs1mv2.所以s1,即關(guān)閉發(fā)動機后氣墊船通過的距離為.答案14如圖7716所示,質(zhì)量m1 kg的木塊靜止在高h1.2 m的平臺上,木塊與平臺間的動摩擦因數(shù)0.2,用水平推力f20 n,使木塊產(chǎn)生位移l13 m時撤去,木塊又滑行l(wèi)21 m后飛出平臺,求木塊落地時速度的大小圖7716解析物體運動分為三個階段,先是在
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