高考物理復(fù)習(xí)大一輪題庫-5.2動能和動能定理匯總

1、5.2動能和動能定理1 .子彈的速度為V,打穿一塊固定的木塊后速度剛好變?yōu)榱?若木塊對子彈的阻力為恒力，那么當(dāng)子彈射入木塊的深度為其厚度的一半時，子彈的速度是().v2vvA.2B. 2 v C.3D.4解析設(shè)子彈質(zhì)量為m,木塊的厚度為d,木塊對子彈的阻力為 f.根據(jù)動能定理，子彈剛好打穿木塊的過程滿足fd= 0 2mv2.設(shè)子彈射入木塊厚度一半時的速度為V, ，則f 2= 2mv' 2-2mv2,得 v' ="2"v,故選 B.答案 B2.如圖5 21所示，質(zhì)量為m的物塊,在恒力F的作用下，沿光滑水平面運動，物塊通過A點和B點的速度分別是 va和VB,物塊

2、由A運動到B點的過程中，力F對物塊做的()W> 2mVB2-2mVA21122B . W= 2mvB 2mvAC.W= 2mvA2-2mvB2D.由于F的方向未知，W無法求出110解析 對物塊由動能定理得：W= 2mvB - 2mvA ,故選項B正確.答案 B3. 一質(zhì)點開始時做勻速直線運動，從某時刻起受到一恒力作用.此后，該質(zhì)點的動能可能().A . 一直增大B.先逐漸減小至零，再逐漸增大C.先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小D.先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大解析 若力F的方向與初速度V0的方向一致，則質(zhì)點一直加速，動能一直增大，選項 A正確.若力F的方向與v0的方向相反，則

3、質(zhì)點先減速至速度為零后反向加速，動能先減小至零后增大，選項 B正確.若力F的方向與V0的方向成一鈍角，如斜上拋運動，物體先減速，減到某一值，再加速，則其動能先減小至某一非零的最小值，再增大，選項D正確.答案 ABD圖 5 2 24.如圖5 2 2所示，一質(zhì)量為 m的小球，用長為L的輕繩懸掛于 。點, 小球在水平拉力F作用下從平衡位置 P點緩慢地移到 Q點，此時懸線與豎直方向夾角為 a則拉力F做的功為（）.A. mgLcos 0B. mgL（1 cos。C. FLsin 0D. FLcos 0解析 小球緩慢移動，時時都處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，F(xiàn) = mg tan。.隨著。的增大，F(xiàn)也在增大

4、，可見F是一個變化的力，不能直接用功的公式求它做的功，所以這道題要考慮用動能定理求解.由于物體緩慢移動，動能保持不變，由動能定理得mgL (1 cos。)+W= 0,所以 W= mgL(1 cos 0).答案 B5.質(zhì)量為1 500 kg的汽車在平直的公路上運動，v t圖像如圖5 23所示.由此可求()A .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D. 1525 s內(nèi)合外力對汽車所做的功解析 由圖可知：可以確定前25 s內(nèi)汽車的平均速度和前10 s內(nèi)汽車的加速度，由前25s內(nèi)汽車的平均速度可求 025 s或1525 s內(nèi)合外力對汽車所做的功，W=

5、AEk.不能求出阻力所做的功或阻力的大小.故A、B、D項正確.答案 ABD6.如圖5 2 4所示，勁度系數(shù)為 k的彈簧下端懸掛一個質(zhì)量為 m的重 物，處于靜止?fàn)顟B(tài).手托重物使之緩慢上移，直到彈簧恢復(fù)原長，手對重物做的功為Wi.然后放手使重物從靜止開始下落，重物下落過程中的最大速度為v,不計空氣阻力.重物從靜止開始下落到速度最大的過程中，彈簧對重物做的功為 W 則().m2g2A. Wi>丁m2g2 b. Wi<nr2mv2D.m2g2 12W2= k 2mv解析設(shè)物體靜止時彈簧伸長的長度為x,由胡克定律得：mg = kx.手托重物使之緩慢上m2g2移，直到彈簧恢復(fù)原長，重物的重力勢

6、能增加了mgx= k ,彈簧的彈力對重物做了功,所以手對重物做的功m2g2Wk k ,選項B正確.由動能定理知C、D 錯.7.小球由地面豎直上拋,答案：B上升的最大高度為 H,設(shè)所受阻力大小恒定，地面為零勢能面.在上升至離地高度h處，小球的動能是勢能的 2倍，到達(dá)最高點后再下落至離地高度h處,小球的勢能是動能的 2倍，則h等于().HA. 92HB.T3HC.T4HD-9圖 52 5解析 設(shè)小球的初動能為 Ek。，阻力為F,根據(jù)動能定理，上升到最高點有，Eko=(mg +F)H,上升到離地面 h處有，Ek。2mgh=(mg+F)h,從最高點到離地面 h處,14有(mgF)(H h) = 2mg

7、h,解以上三式得 h= 9H.答案 D8.剎車距離是衡量汽車安全性能的重要參數(shù)之一.如圖5- 25所示的圖線1、2分別為甲、乙兩輛汽車在緊急剎車過程中的剎車距離 與剎車前的車速v的關(guān)系曲線，已知緊急剎車過程中車與地面間是 滑動摩擦.據(jù)此可知，下列說法中正確的是()A.甲車的剎車距離隨剎車前的車速 V變化快，甲車的剎車性能好B.乙車與地面間的動摩擦因數(shù)較大，乙車的剎車性能好C.以相同的車速開始剎車，甲車先停下來，甲車的剎車性能好D.甲車的剎車距離隨剎車前的車速v變化快，甲車與地面間的動摩擦因數(shù)較大12解析 在剎車過程中，由動能定理可知：wm/2mv2,得22i = 27r2a可知，甲車與地面間動

8、摩擦因數(shù)小 （題圖線1）,乙車與地面間動摩擦因數(shù)大 （題圖線2）,剎車時的加速度 a= pg乙車剎車性能好；以相同的車速開始剎車，乙車先停下來.B正確.答案 B9.如圖52 6所示，斜面高h(yuǎn),質(zhì)量為m的物塊，在沿斜面向上的圖5 26恒力F作用下，能勻速沿斜面向上運動，若把此物塊放在斜面頂端，/在沿斜面向下同木¥大小的恒力F作用下物塊由靜止向下滑動，滑至 機(jī) X/'底端時其動能的大小為Q（）.A. mgh B. 2mgh C. 2Fh D. Fh解析 物塊勻速向上運動，即向上運動過程中物塊的動能不變，由動能定理知物塊向上運動過程中外力對物塊做的總功為0,即WF-mgh-Wf=

9、0物塊向下運動過程中，恒力F與摩擦力對物塊做功與上滑中相同，設(shè)滑至底端時的動能為Ek,由動能定理Wf+mghWf= Ek0將式變形有 WfWf= mgh,代入有Ek= 2mgh.答案 B10.如圖527所示，質(zhì)量為 m1、長為L的木板置于光滑的水圖527平面上，一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端，滑塊與木板間滑次動摩擦力的大小為 f,用水平的恒定拉力 F作用于滑塊.當(dāng)滑塊從靜止開始運動到木板右端時，木板在地面上移動的距離為S,滑塊速度為V1 ,木板速度為V2,下列結(jié)論中正確的是（）.A.滑塊克服摩擦力所做的功為 f（L + s）-12 12B .上述過程滿足（F f）（L +s） = 2mv1 +

10、2m1V2C.其他條件不變的情況下， F越大，滑塊到達(dá)右端所用時間越長(L+s),所以滑塊克服(F-f)(L+s) = 2mvi2,B錯誤；對滑塊根據(jù)牛D.其他條件不變的情況下，f越大，滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多解析滑塊運動到木板右端的過程中，滑塊相對于地面的位移為摩擦力做功為f(L + s), A正確；上述過程中對滑塊根據(jù)動能定理有1c1cle222對木板有 fs=2miV2 ,所以(F f)(L+s)+fs= 2mvi + 2miv2 ,故F -ff12頓第一定律有ai = m ,對木板有a2= mi,滑塊從靜止開始運動到木板右端時有2ait I 22a2t2=L,可見F越大，時間越短，C

11、錯誤；由能量守恒定律可得滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量為fL, D正確.答案 AD12108642圖 5-2-8II .質(zhì)量m= i kg的物體，在水平拉力 F(拉力方向與物體初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面運動，經(jīng)過位移 4 m時，拉力F停止作用，運動到位移是 8 m時物體停止，運動過程中 Ekx的圖線如圖528 所示.求：(g 取 i0 m/s2)(i)物體的初速度多大？(2)物體和平面間的動摩擦因數(shù)為多大？(3)拉力F的大?。拷馕?i)從圖線可知初動能為 2 JEko= 2mv =2 J, v= 2 m/s(2)在位移為4 m處物體的動能為i0 J,在位移為8 m處物體的動能為零，這段過程

12、中物體克服摩擦力做功.設(shè)摩擦力為f,則一僅2=0i0 J=- i0 Ji0f= 4 N = 2.5 N 4f 2.5因 f= w mg 故 尸 mg= io = 0.25(3)物體從開始到移動 4 m這段過程中，受拉力F和摩擦力f的作用，合力為F-f,根據(jù)動能定理有(F-f) xi= AEkAEk10- 2故 F=刈 +f=4 +2.5 卜= 4.5 N答案 (1)2 m/s (2)0.25 (3)4.5 N12.如圖529所示，長為L、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30°圖5 29角固定放置.將一質(zhì)量為m的小球固定在管底，用一輕質(zhì)光滑細(xì)上/吊r線將小球與質(zhì)量為 M= km的小物塊相連，

13、小物塊懸掛于管口.現(xiàn) 嗎/裔 Z 將小球釋放，一段時間后，小物塊落地靜止不動，小球繼續(xù)向上運動，通過管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運動，小球在轉(zhuǎn)向過程中速率不變.(重力加速度為g).(1)求小物塊下落過程中的加速度大?。?2)求小球從管口拋出時的速度大?。?3)試證明小球平拋運動的水平位移總小于2 L.解析(1)設(shè)細(xì)線中的張力為 T,根據(jù)牛頓第二定律得Mg T= Ma Tmgsin 30 = ma2k- 1且M = km解得a = 2m+ 1 g(2)設(shè)M落地時速度大小為v, m射出管口時速度大小為vo.M落地前由動能定理得Mg Lsin 30 mg Lsin 30 sin 30=2(M + m)v；對m, M落地后由動能定理得