動能定理專題整合測試

9/9動能定理專題整合測試一、選擇題1．關(guān)于公式，下述正確的是（）A．功就是動能，動能就是功B．功可以變?yōu)槟?，能可以變?yōu)楣．動能變化的多少可以用功來量度D．功是物體能量的量度2．關(guān)于汽車發(fā)動機的功率，下列說法中正確的是（）A．根據(jù)，汽車牽引力F增大，發(fā)動機功率一定增大B．根據(jù)，汽車速率v增大，發(fā)動機功率一定增大C．根據(jù)，發(fā)動機功率一定時，牽引力增大，速度也增大D．根據(jù)，發(fā)動機功率一定時，牽引力增大，速度要減小3．關(guān)于摩擦力做功，下列說法中正確的是（）A．靜摩擦力一定不做功B．滑動摩擦力可能做正功C．一對相互作用的靜摩擦力做功之和一定不為零D．一對相互作用的滑動摩擦力做功之和可能等于零4．如圖4-1所示,用同樣的力F拉同一物體,在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通過同樣的距離，則拉力F的做功情況是（）圖4-1A．甲中做功最少 B．丁中做功最多C．做功一樣多D．無法比較5．如圖4-2是某中學(xué)科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動小車的裝置．當(dāng)太照射到小車上方的光電板，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動機帶動小車前進(jìn)。若小車在平直的水泥路上從靜止開始加速行駛，經(jīng)過時間t前進(jìn)距離s，速度達(dá)到最大值vm，設(shè)這一過程中電動機的功率恒為P，小車所受阻力恒為F，那么（）圖4-2A．這段時間小車先加速運動，然后勻速運動B．這段時間電動機所做的功為PtC．這段時間電動機所做的功為D．這段時間電動機所做的功為FS+6．自動扶梯以恒定速率運送乘客上同一層樓，某人第一次站在扶梯上不動，第二次沿扶梯勻速向上走，設(shè)兩次運送乘客所做的功分別為W1和W2，牽引力的功率分別為P1和P2，則有（）A．W1=W2，P1＞P2B．W1=W2，P1＜P2C．W1＞W(wǎng)2，P1=P2D．W1＞W(wǎng)2，P1＞P27．如圖4-3所示，小物塊位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，從地面上看，在小物塊沿斜面下滑的過程中，斜面對小物塊的作用力（）圖4-3A.垂直于接觸面，做功為0B.垂直于接觸面，做功不為0C.不垂直于接觸面，做功為0D.不垂直于接觸面，做功不為08．在水平面上，一物體在水平力F作用下運動，其水平力隨時間t變化的圖像與物體運動的V-t圖像如圖4-4所示。由兩個圖像可知，10s()圖4-4A．水平力F做的功為40JB．克服摩擦力做的功為40JC．摩擦力做的功為-40JD．合力功為09．（2008·南師附中）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，如圖4-5所示，獲得速度為，AB的水平距離為s。下列說確的是（）圖4-5A．小車克服重力所做的功是－mghB．合力對小車做的功是C．推力對小車做的功是Fs-mghD．阻力對小車做的功是10．如圖4-6所示，在勻加速向左運動的車廂中，一人用力向前推車廂，若人與車廂始終保持相對靜止，則下列結(jié)論正確的是()圖4-6A．人對車廂做正功 B．人對車廂做負(fù)功C．人對車廂不做功 D．無法確定11．質(zhì)量為m的小球用長為l的輕繩懸掛于O點，如圖4-7所示，第一次小球在水平力F1的作用下，從平衡位置A點緩慢地移到B點，力F1做的功W1；第二次小球在水平恒力F2的作用下，從平衡位置A點移到B點，力F2做的功為W2。則（）圖4-7A.W1一定等于W2B.W1可能等于W2C.W1可能大于W2D.W1可能小于W212．（2008·、、宿遷三市聯(lián)考）汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P，牽引力為F0。t1時刻，司機減小了油門，使汽車的功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2時刻，汽車又恢復(fù)了勻速直線運動(設(shè)整個過程中汽車所受的阻力不變)。圖4-8關(guān)于汽車牽引力F、汽車速度v在這個過程中隨時間t變化的圖像中正確的是（）圖4-8二、填空題13．人的心臟每跳動一次大約輸送8×10-5m3的血液，正常人的血壓（可看作心臟壓送血液的壓強）的平均值約為1.5×1014．鐵路提速，要解決許多技術(shù)問題。通常，列車阻力與速度平方成正比，即Ff=kv2。列車要跑得快，必須用大功率的機車來牽引。試計算列車分別以120km/h和40km/h的速度勻速行駛時，機車功率大小的比值為________________。三、實驗探究題15．某興趣小組在做“探究做功和物體速度變化關(guān)系”的實驗前，提出了以下幾種猜想：①W∝,②W∝2,③W∝。他們的實驗裝置如圖4-9甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器（用來測量物體每次通過Q點的速度）。在剛開始實驗時，有位同學(xué)提出，不需要測出物體質(zhì)量，只要測出物體初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的讀數(shù)就行了，大家經(jīng)過討論采納了該同學(xué)的建議。圖4-9（1）請你簡要說明為什么不需要測出物體的質(zhì)量？（2）讓小球分別從不同高度無初速釋放，測出物體初始位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4……，讀出小球每次通過Q點的速度1、2、3、4、……，并繪制了如圖4-9乙所示的L-圖象。若為了更直觀地看出L和的變化關(guān)系，他們下一步應(yīng)怎么做？（3）在此實驗中，木板與物體間摩擦力的大小會不會影響探究出的結(jié)果，為什么？14．（1）①在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗中，某同學(xué)采用如圖4-10甲所示的裝置的實驗方案，他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認(rèn)為在實驗中應(yīng)該采取的兩項必要措施是：a．；b．．圖4-10②如圖4-10乙所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T．距離如圖4-10乙．則打C點時小車的速度表達(dá)式為（用題中所給物理量表示）；要驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)系，除位移、速度外，還要測出的物理量有．（2）用同樣的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗．以下是一實驗小組所獲取的部分實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，在圖中取合適的坐標(biāo)系，作出圖象．表格：小車受力一樣（均取砂桶質(zhì)量m＝50g）．四、計算題17．質(zhì)量為m的物體在水平地面上以一定的初速度滑行，若物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ，在開始階段受到與初速同方向的水平推力F1作用前進(jìn)s1位移，接著以同方向的水平推力F2作用進(jìn)s2位移，然后撤除外力，物體再前進(jìn)s3位移后停止。求物體的初速度v0。18．總質(zhì)量為M的列車沿水平直線軌道勻速前進(jìn)，其末節(jié)車廂的質(zhì)量為m，中途脫節(jié)。司機發(fā)現(xiàn)時，機車已行駛了距離l，于是立即關(guān)閉油門，除去牽引力。設(shè)列車運動的阻力與質(zhì)量成正比，機車的牽引力是恒定的。當(dāng)列車的兩部分都停止時，它們間的距離是多少？19．一輛汽車質(zhì)量為1×103kg，最大功率為2×104W，在水平路面由靜止開始做直線運動，最大速度為v2，運動中汽車所受阻力恒定．發(fā)動機的最大牽引力為3×103N，其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)（1）根據(jù)圖線ABC判斷汽車作什么運動？（2）v2的大?。唬?）整個運動中的最大加速度；（4）當(dāng)汽車的速度為10m/s時發(fā)動機的功率為多大？20．國際乒聯(lián)為了增加乒乓球比賽的觀賞性，希望降低球的飛行速度。原先比賽用球的直徑是d1=38mm。1996年國際乒聯(lián)接收了一項關(guān)于對直徑是d2=40mm而質(zhì)量不變的乒乓球進(jìn)行實驗的提案，從2004年雅典奧運會開始已正式采用這一直徑的乒乓球進(jìn)行比賽。為了簡化討論，設(shè)空氣對球的阻力與球的直徑的平方成正比，并且球沿水平方向做直線運動。試估算一下，采用了d2=40mm的乒乓球，球從球臺這端飛往另一端所需要的時間能增加多少？（根據(jù)我國乒協(xié)調(diào)研組提供的資料，扣殺直徑d1=38mm的乒乓球時，擊球速度為v0=26.35m/s，球的平均飛行速度約為=17.8m/s。）參考答案專題四動能定理一、1．C[解析]功和能（動能）是兩個不同的概念，也不可以相互轉(zhuǎn)化。動能定理只是反映了合力的功與物體動能變化的關(guān)系，即反映了動能變化多少可以由合力的功來量度，選項C正確。2．D[解析]沒有確定功率的情況，故A、B不正確；當(dāng)發(fā)動機功率一定時，隨著牽引力的增大，速度要降低，C錯誤，D正確。3．B[解析]判斷力是否做功，應(yīng)分析力與力的方向上是否有位移，靜止在傾斜皮帶上的物體隨皮帶一起運動時，靜摩擦力對物體做功，A錯誤，B正確；對于靜摩擦力，作用力與反作用力大小相等，方向相反，但位移相等，故做功之和一定為零，C錯誤；對于滑動摩擦力，作用力與反作用力大小相等，方向相反，但物體之間有相對位移，它們在力的方向上通過的位移不相等，故做功之和不為零，D錯誤。4．C[解析]因為用同樣的力，在力的方向上又通過同樣的距離，故它們做功一樣多，選項C正確。5．BD[解析]小車恒定功率運動，則小車先變速運動，然后勻速運動，A錯誤。當(dāng)恒定功率行駛時間t，這段時間電動機所做的功為Pt，B正確。根據(jù)能量關(guān)系，電動機所做的功一部分克服摩擦阻力做功，另一部分轉(zhuǎn)化為小車的動能，D正確。6．C[解析]兩次牽引力一樣，扶梯的速度一樣，由

P=Fv可知功率一樣，即P1=P2。由可得，W=Pt。因P1=P2，而t1＞t2，故W1＞W(wǎng)2。選項C正確。7．B[解析]小物塊在下滑過程中受到斜面的支持力，由于支持力屬于彈力，其方向總是垂直于接觸面指向3被支持的物體，所以此時斜面對小物塊的作用力應(yīng)垂直于接觸面。如答圖4-1所示，小物塊下滑過程中斜面向右運動，小物塊相對地面的位移與斜面不平行，所以小物塊所受支持力與物塊位移方向不垂直，支持力做功不為0。正確選項為B。答圖4-18．ABCD[解析]根據(jù)兩個圖像可求得水平力F做的功為：，選項A正確；由動能定理，初動能為零，末動能為零，故克服摩擦力所做的功為水平力F所做的功，即摩擦力做的功為-40J，選項B、C正確；合外力做的功等于動能的變化量，合力功為零，選項D正確。9．BD[解析]重力做的功為－mgh，所以小車克服重力所做的功是mgh，A錯誤。合外力對小車所做的功等于小車動能的變化，表達(dá)式為：，由此可得：，B、D正確。推力對小車做的功為小車的動能、重力勢能的增加量與克服阻力所做的功，C錯誤。10．B[解析]由于車勻加速向左運動，加速度方向向左，對人對車的合力方向向右，運動位移向左，則人對車廂做負(fù)功，選項B正確。11．BD[解析]在水平力F1的作用下，力F1做的功W1在數(shù)值上等于小球增加的重力勢能；在水平恒力F2的作用下，小球可能一直做加速運動到達(dá)B點、也可能先加速再減速到達(dá)B點，此時小球速度可能為零亦可能不為0。這樣，力F2做的功W2在數(shù)值上有可能等于重力勢能的增量、也可能等于重力勢能增量與動能增量之和，因而正確選項為B、D。12．AD[解析]當(dāng)汽車的功率突然減小到一半時，牽引力減小，汽車做減速運動，隨著速度的減小牽引力又逐漸增大，減速運動的加速度逐漸減小，直到速度變?yōu)樵瓉淼囊话胛矬w又做勻速運動牽引力又等于摩擦力大小，選項AD正確。二、13．1.4W[解析]如答圖4-2所示，設(shè)血管的橫截面積為S，血壓為P，則壓力F=PS。壓送一次的位移為l，壓送一次做功W1=Fl=PSl=P△v。答圖4-2由功率的定義式可得心臟工作的平均功率為

W=1.4W。14．27[解析]因F=Ff，而Ff=kv2，則機車的功率為

P=Fv=Ff

v=kv2·v=kv3∝v3。所以，所求機車功率大小的比值

。三、15．①因為對物體做的功W與物體初始位置到測速器的距離L成正比。②下一步應(yīng)該繪制L-2圖象③不會；摩擦力和重力的合力對物體做功也與距離L成正比。[解析]①因為只要研究對物體做的功W與物體初始位置到測速器的距離L成正比，就可以判斷出所需要的結(jié)果。②當(dāng)繪制L-圖象不是一條直線時，應(yīng)考慮繪制L-2圖象來看看是否是一條直線，只有直線才能較好地得出成正比關(guān)系。③因為摩擦力和重力的合力對物體做功也與距離L成正比，所以研究中摩擦力不會影響探究的結(jié)果。16．[解析]（1）①a．平衡摩擦力b．鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力②根據(jù)勻變速直線運動的中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度可得：還需要測量出：鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)作出圖象見答圖4-3所示。答圖4-3圖像中圖線向下偏，是因為作為外力的砂桶質(zhì)量偏大所造成的。四、17．[解析]根據(jù)動能定理有：解得：18．解析一：設(shè)阻力與質(zhì)量的比例系數(shù)為k，機車脫鉤前的速度為v0。對車頭部分，研究脫鉤前后的全過程，根據(jù)動能定理有。對末節(jié)車廂，研究脫鉤后的過程，根據(jù)動能定理有。由于原先列車勻速運動，所以

F=kMg。由以上三式聯(lián)立解得，列車的兩部分都停止時，它們間的距離是。解析二：用功能補償?shù)乃悸穪斫?。假設(shè)中途脫節(jié)時，司機立即發(fā)覺，并立即關(guān)閉油門，則車廂和機車會停在同一地點。但因行駛了距離l后才發(fā)現(xiàn)而關(guān)閉油門，在此過程中，牽引力做功kMgl，這部分功可用來補償機車多行駛一段距離而克服阻力所做的功k(M－m)g·△s，即kMgl=k(M－m)g·△s，由此解得：。19．（1）見解析；（2）20m/s；（3）2m/s2；（4）2×104W[解析]（1）圖線AB牽引力F不變，阻力f不變，汽車作勻加速直線運動，圖