習題課三動能定理應用

習題--優(yōu)選課三動能定理的應用習題--優(yōu)選課三動能定理的應用習題--優(yōu)選課三動能定理的應用習題課三動能定理的應用【二維選題表】科學科學態(tài)度物理看法科學思想研究與責任動能的1(易)認識動能定理2(易),3(易),的理解8(中),9(中)4(易),5(易),動能定理7(中),10(中),6(易)的應用11(中),12(中),13(中),14(難)基礎訓練1.(多項選擇)在以下幾種情況中,甲、乙兩物體的動能相等的是(CD)A.甲的速度是乙的2倍,乙的質(zhì)量是甲的2倍B.甲的質(zhì)量是乙的2倍,乙的速度是甲的2倍C.甲的質(zhì)量是乙的4倍,乙的速度是甲的2倍D.質(zhì)量相同,速度大小也相同,但甲向東運動,乙向西運動剖析:動能是狀態(tài)量,反響了物體由于運動所處的能量狀態(tài),它自己是2一個標量,沒有方向.依照動能的表達式Ek=mv可知,若是甲的速度是第1頁乙的兩倍,質(zhì)量應為乙的,故A錯;同理可判斷B錯,C對;又因動能是標量,沒有方向,所以只要兩者動能大小相等即可,故D對.2.(多項選擇)物體沿直線運動的v-t圖象以下列圖,已知在第1秒內(nèi)合外力對物體所做的功為W,則(CD)A.從第1秒末到第3秒末合外力做功為4WB.從第3秒末到第5秒末合外力做功為-2WC.從第5秒末到第7秒末合外力做功為WD.從第3秒末到第4秒末合外力做功為-0.75W剖析:設物體在第1秒末速度為v,由動能定理可得在第1秒內(nèi)合外力做功W=mv2-0,從第1秒末到第3秒末物體的速度不變,所以合外力做功為W1=0,從第3秒末到第5秒末合外力做功為W2=0-mv2=-W,從第5秒末到第7秒末合外力做功為W3=m(-v)2-0=W,第4秒末的速度v4=,所以從第3秒末到第4秒末合外力做功W4=m( )2-mv2=-W,應選項C,D正確.第2頁3.(多項選擇)一質(zhì)點開始時做勻速直線運動,從某時辰起碰到一恒力作用.此后,該質(zhì)點的動能可能(ABD)A.素來增大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,再逐漸增大剖析:若恒力的方向與初速度的方向相同或兩者夾角為銳角,質(zhì)點一直做加速運動,選項A正確;若恒力的方向與初速度的方向相反,質(zhì)點先做勻減速運動,再反向做勻加速運動,選項B正確;若恒力方向與初速度方向之間的夾角為鈍角(如斜上拋運動),則選項D正確.4.質(zhì)量為m的金屬塊,當初速度為v0時,在水平面上滑行的最大距離為s.若是將金屬塊質(zhì)量增加到2m,初速度增大到2v0,在同一水平面上該金屬塊最多能滑行的距離為(C)A.sB.2sC.4sD.8s剖析:設金屬塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ.則由動能定理得,-μmgs=-m,-μ·2mg·s′=-×2m×(2v0)2,解得s′=4s.C正確.第3頁5.籃球比賽中一運動員在某次投籃過程中對籃球做功為W,出手高度為h1,籃筐距地面高度為h2,球的質(zhì)量為m,不計空氣阻力,則籃球進筐時的動能為(A)A.W+mg1h-mgh2B.mgh2-mgh1-WC.mgh1+mgh2-WD.W+mg2h-mgh1剖析:投籃過程中,籃球上升的高度h=h2-h1,依照動能定理得W-mgh=Ek-0,故籃球進筐時的動能Ek=W-mg(h2-h1)=W+mg1h-mgh2,A正確.6.(多項選擇)質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下,從山坡(粗糙)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之間的水平距離為x,重力加速度為g.以下說法正確的選項是(ABD)A.小車戰(zhàn)勝重力所做的功是mgh2B.合外力對小車做的功是mvC.推力對小車做的功是mv2+mghD.阻力對小車做的功是mv2+mgh-Fx剖析:小車戰(zhàn)勝重力做功W=Gh=mgh選,項A正確;由動能定理,小車受到的合力做的功等于小車動能的增加,W合=ΔEk=mv2,選項B正確;由2,選項B正確;由動能定理,W合=W推+W重+W阻=mv推=mv2,所以推力做的功W2-W2,所以推力做的功W2-W重-W阻第4頁=mv阻,選項C錯誤;阻力對小車做的功W阻=mv重-W2+mgh-W2-W推=mv2+mgh-Fx,選項D正確.7.質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平川面上的A點,現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去,物塊連續(xù)滑動一段位移停在B點,A,B兩點相距s=20m,物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2,求:(1)物塊在力F作用過程發(fā)生位移s1的大小;(2)撤去力F后物塊連續(xù)滑動的時間t.剖析:(1)設物塊碰到的滑動摩擦力為f,則f=μmg,依照動能定理,對物塊由A到B整個過程,有Fs1-fs=0,代入數(shù)據(jù),解得s1=16m.(2)設剛撤去力F時物塊的速度為v,此后物塊的加速度為a,滑動的位移為s2,則s2=s-s1,由牛頓第二定律得a=,由勻變速直線運動公式得v2,s2=2as2=2as2=vt,代入數(shù)據(jù),解得t=2s.答案:(1)16m(2)2s涵養(yǎng)提升8.關(guān)于動能定理,以下說法中正確的選項是(D)第5頁A.在某過程中,外力做的總功等于各個力單獨做功的絕對值之和B.只要有力對物體做功,物體的動能就必然改變C.動能定理只適用于直線運動,不適用于曲線運動D.動能定理既適用于恒力做功的情況,又適用于變力做功的情況剖析:外力做的總功等于各個力單獨做功的代數(shù)和,A錯.依照動能定理,決定動能可否改變的是總功,而不是某一個力做的功,B錯.動能定理既適用于直線運動,也適用于曲線運動;既適用于恒力做功的情況,又適用于變力做功的情況,C錯,D正確.9.(多項選擇)一物體做變速運動時,以下說法正確的有(BD)A.合外力必然對物體做功,使物體動能改變B.物體所受合外力必然不為零C.合外力必然對物體做功,但物體動能可能不變D.物體加速度必然不為零剖析:物體的速度發(fā)生了變化,則合外力必然不為零,加速度也必然不為零,B,D正確;物體的速度變化,可能是大小不變,方向變化,故動能不用然變化,合外力不用然做功,A,C錯誤.10.一質(zhì)量為m的滑塊,以速度v在圓滑水平面上向左滑行,從某一時刻起,在滑塊上作用向來右的水平力,經(jīng)過一段時間后,滑塊的速度變?yōu)?2v(方向與原來相反),在這段時間內(nèi),水平力所做的功為(A)2B.-mv2A.mv2D.-mv2C.mv第6頁剖析:由動能定理得W=m(2v)2-mv2=mv2.故A正確.11.某人把質(zhì)量為0.1kg的一塊小石頭,從距地面為5m的高處以60°角斜向上拋出,拋出時的初速度大小為10m/s,則當石頭著地時,其速度大小約為(g取10m/s2,不計空氣阻力)(A)A.14m/sB.12m/sC.28m/sD.20m/s剖析:由動能定理,重力對物體所做的功等于物體動能的變化,則mgh=m-m,v2==10m/s≈14m/s,A正確.12.以下列圖,物體與路面之間的動摩擦因數(shù)各處相同且不為零,運動中無碰撞能量損失.DO是水平面,AB是斜面,初速度為v0的物體從D點出發(fā)沿DBA滑動到極點A時速度恰巧為零.若是斜面改為AC,讓該物體從D點出發(fā)沿DCA滑動到A點時速度也恰巧為零,則此時物體具有的初速度v(B)A.大于v0B.等于v0C.小于v0D.決定于斜面的傾角剖析:設斜面的傾角為θ,則滑動摩擦力對物體所做的功為Wf=-μmg·BD-μmgcosθ·AB=-μmg·BD-μmg·OB=-μmg·OD.可見,Wf與θ沒關(guān),也就是說,物體從D點出發(fā)沿DBA或沿DCA滑動到A點,滑動摩擦力對物體所做的功相同.依照動能定理,沿DBA有WG+Wf=0-m;沿DCA有WG+Wf=0-mv0.2,解得v=v第7頁13.(多項選擇)質(zhì)量為m的汽車在平直公路上行駛,發(fā)動機的功率P和汽車碰到的阻力f均恒定不變,在時間t內(nèi),汽車的速度由v0增加到最大速度vm,汽車前進的距離為s,則此段時間內(nèi)發(fā)動機所做的功W可表示為(AC)A.W=PtB.W=fsC.W=m-m+fsD.W=m+fs剖析:由題意知,發(fā)動機功率不變,故t時間內(nèi)發(fā)動機做功W=Pt,所以A正確;汽車做加速運動,故牽引力大于阻力f,故B錯誤;依照動能定理W-fs=m-m,所以C正確,D錯誤.14.近來幾年來全國多地霧霾頻發(fā),且有愈演愈烈的趨勢,空氣質(zhì)量問題備受關(guān)注,在霧霾天氣下,能見度下降,靈巧車行駛速度降低,道路通行效率下降,對城市快速路、橋梁和高速公路的影響很大.若是路上能見度小于200米,應開啟靈巧車的大燈、霧燈、應急燈,將車速控制在60km/h以下,并與同道前車保持50米的車距;當能見度小于100米時,駕駛員將車速控制在40km/h以下,車距控制在100米.已知汽車保持勻速正常行駛時碰到地面的阻力為車重的0.1倍,剎車時碰到地面的阻力為車重的0.5倍,重力加速度為g=10m/s2(空氣阻力忽略不計),則第8頁(1)若汽車在霧霾天行駛的速度為v=54km/h,則剎車后經(jīng)過多長時間才會停下來?(2)若前車因故障停在車道上,當質(zhì)量為m=1300kg的后車距已經(jīng)停止的前車為90m時緊急剎車,恰巧不與前車相撞,則后車正常行駛時的功率為多大?剖析:(1)汽車的初速度v=54km/h=15m/