《7.7动能和动能定理(解析版)-2019-2020学年高一物理课时同步检测(人教版必修2)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《7.7动能和动能定理(解析版)-2019-2020学年高一物理课时同步检测(人教版必修2)(17页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第七章 机械能守恒定律第7节 动能和动能定理(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共20小题,每小题4分,共80分有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1关于动能的理解,下列说法正确的是()A动能是普遍存在的机械能的一种基本形式,运动物体都具有动能B公式中,是物体相对于地面的速度,且动能总是正值C一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化D动能不变的物体,一定处于平衡状态【答案】AC【解析】【分析】【详解】A动能是物体由于运动而具有的能,故A正确;B公式中的是物体相对于参考系的速度,但参考系不一定是地面,故B
2、错误;CD速度是矢量,若只有运动方向变化,则动能不变化,此时物体处于非平衡状态,如匀速圆周运动,故C正确,D错误。故选AC。2一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处物块初动能为Ek0,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能Ek与位移x关系的图线是( )ABCD【答案】C【解析】【详解】设斜面倾角为,根据动能定理,当小物块沿斜面上升时,有:(mgsinf)x=EkEk0即:Ek=(fmgsin)xEk0所以Ek与x的函数关系图象为直线,且斜率为负;设x0为小物块到达最高点时的位移,当小物块沿斜面下滑时根据动能定理有:(mgsinf)(x0x)=Ek0即:Ek=(mgsinf)x(mgs
3、inf)x0所以下滑时Ek随x的减小而增大且为直线。综上所述,故C正确,ABD错误。故选C。3人骑自行车下坡,坡长l500 m,坡高h8 m,人和车总质量为100 kg,下坡时初速度为4m/s,人不踏车的情况下,到达坡底时车速为10 m/s,g取10 m/s2,则下坡过程中阻力所做的功为()A4000 JB3800 JC5000 JD4200 J【答案】B【解析】由动能定理3800J,阻力做负功为-3800J,B对;4如图所示,假设在某次比赛中运动员从10 m高处的跳台跳下,设水的平均阻力约为其重力的3倍,在粗略估算中,把运动员当做质点处理,为了保证运动员的人身安全,池水深度至少为(不计空气阻
4、力)( ) A5 mB3 mC7 mD1 m【答案】A【解析】【详解】设水深h,对运动全程运用动能定理mg(Hh)Ffh0,即mg(Hh)3mgh,得h5m故A正确,BCD错误【点睛】本题是两个过程的问题,对全过程运用动能定理求解比较简便,也可以分两段进行研究5一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔内位移为,动能变为原来的9倍。该质点的加速度为()ABCD【答案】A【解析】【详解】设初速度为,末速度为,则,得,由得,代入,得,只有选项A正确。6从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用距地面高度h在3m以内时,物体上升、
5、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示重力加速度取10m/s2该物体的质量为A2kgB1.5kgC1kgD0.5kg【答案】C【解析】【详解】对上升过程,由动能定理,得,即F+mg=12N;下落过程,即N,联立两公式,得到m=1kg、F=2N7如图所示,粗糙斜面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连,弹簧处于自然长度时物块位于点。现将物块拉到A点后由静止释放,物块运动到最低点B,图中B点未画出。则下列说法正确的是()AB点一定在O点下方B速度最大时,物块的位置可能在O点下方C从A到B的过程中,弹簧弹力总是做正功D从A到B的过程中,物块加速度先增大后减小【答案】B【解析】【分析】【详解】A物块沿
6、斜面方向受弹力、摩擦力和重力的分力作用,其大小关系不确定,则最低位置也不确定,故A错误;B沿斜面方向,若合力为零的位置在O点下方,则物块速度最大的位置在O点下方,故B正确;C从A到B的过程中,弹簧可能先处于伸长状态后处于压缩状态,弹力可能先做正功后做负功,故C错误;D从A到B的过程中,物块先加速后减速,则加速度先减小到零后反向增大,故D错误。故选B。8飞机起飞过程中,速度从v增大到2v合外力做功为;速度从2v增大到3v合外力做功为则与的比值为()ABCD【答案】C【解析】根据动能定理得:,则,选C.9质量为m的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图所示,运动过程中小球受到
7、空气阻力的作用设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子所受拉力为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为()ABCDmgR【答案】C【解析】【详解】根据牛顿定律在最低点有:7mgmg,解得v1;在最高点有:mg=,解得:v2,由动能定律得:2mgR+Wfmv22mv12,解得:WfmgR,故克服空气阻力做功为:Wf=mgR,故C正确,ABD错误。10以速度v飞行的子弹先后穿透两块由同种材料制成的平行放置的固定金属板,若子弹穿透两块金属板后的速度分别变为0.8v和0.6v,则两块金属板的厚度之比为( )A1:1B9:7C8:6D16:9【
8、答案】B【解析】试题分析:设厚度分别为,子弹所受摩擦阻力为f,根据动能定理得、,联立解得,所以只有选项B正确考点:动能定理11如图所示,质量、长的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的动摩擦因数为。现用的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力做的功至少为(取)( )A1JB1.6JC2JD3.2J【答案】B【解析】【详解】在运动过程中,薄板受到的摩擦力为薄板在水平力F作用下向右加速运动,当薄板运动位移薄板就会自动从桌边缘翻下,当翻下桌子速度恰好为0时,力F做的功最少,设该过程中水平力F做功为W,根据动能定理得则推力F至少做的功故B正确,ACD错误。故选B。12关于动能定理
9、,下列说法中正确的是()A在某过程中,动能的变化等于各个力单独做功的绝对值之和B只要有力对物体做功,物体的动能就一定改变C动能定理只适用于直线运动,不适用于曲线运动D动能定理既适用于恒力做功的情况,又适用于变力做功的情况【答案】D【解析】【详解】A根据多个力做功的等效性可知,动能的变化等于各个力单独做功的代数和,故A错误;B根据动能定理,决定动能是否改变的是总功,而不是某一个力做的功,故B错误;CD动能定理是普遍适用的定理,既适用于直线运动,也适用于曲线运动,既适用于恒力做功的情况,又适用于变力做功的情况,故C错误,D正确故选D。13一个物体沿直线运动,其v-t图如图所示,已知在前2s合外力对
10、物体做的功为W,则A从第1s末到第2s末合外力做功为WB从第3s末到第5s末合外力做功为WC从第5s末到第7s末合外力做功为WD从第3s末到第5s末合外力做功为-W【答案】C【解析】【详解】由速度时间图象可得,物体在前2s内速度由0变为,则前2s合外力对物体做的功。A:由速度时间图象可得,从第1s末到第2s末物体速度为保持不变,则从第1s末到第2s末合外力做功。故A项错误。BD:由速度时间图象可得,从第3s末到第5s末物体速度由变为0,则从第3s末到第5s末合外力做功。故BD两项错误。C:由速度时间图象可得,从第5s末到第7s末物体速度由0变为,则从第5s末到第7s末合外力做功。故C项正确。1
11、4如图所示,用同种材料制成的一个轨道,AB段为圆弧,半径为R,水平放置的BC段长度为R一小物块质量为m,与轨道间的动摩擦因数为,当它从轨道顶端A由静止下滑时,恰好运动到C点静止,那么物块在AB段所受的摩擦力做的功为( )AmgRBmgR(1)CmgRDmgR【答案】B【解析】【分析】【详解】设在AB段物块克服摩擦力做的功为W,则物块由A到B运用动能定理可得物块由B到C运用动能定理可得联立解得W=mgR(1),故B正确,ACD错误。故应选B。15如图所示,半径为r的半圆弧轨道ABC固定在竖直平面内,直径AC水平,一个质量为m的物块从圆弧轨道A端正上方P点由静止释放,物块刚好从A点无碰撞地进入圆弧
12、轨道并做匀速圆周运动,到B点时对轨道的压力大小等于物块重力的2倍,重力加速度为g,不计空气阻力,不计物块的大小,则()A物块到达A点时速度大小为BP、A间的高度差为C物块从A运动到B所用时间为D物块从A运动到B克服摩擦力做功为mgr【答案】BCD【解析】【分析】【详解】A在B点时由牛顿第二定律得因为所以因为进入圆弧轨道做匀速圆周运动,所以物块到达A点时速度大小为,故A错误;B从P到A的过程由动能定理得解得故B正确;C物块进入圆弧后做匀速圆周运动,则物块从A运动到B所用时间故C正确;D物块从A运动到B,由动能定理得解得故D正确。故选BCD。16轻质弹簧竖直放在地面上,物块P的质量为m,与弹簧连在
13、一起保持静止。现用竖直向上的恒力F使P向上加速运动小段距离L时,速度为v,下列说法中正确的是A合外力做的功是12mv2B重力做的功是mgLC合外力做的功是FL-mgLD弹簧弹力做的功是 mgL- FL+12mv2【答案】AD【解析】根据动能定理,合外力做功为:W合=Ek=12mv2,故A正确,C错误;物体上升L时,克服重力做功为mgL,即重力做功为-mgL,故B错误;根据动能定理,有:-mgL+FL+W弹=12mv2,解得:W弹=mgL-FL+12mv2,故D正确;故选AD。点睛:本题关键是明确物体的受力情况,然后结合动能定理列式求解各个力的功,注意重力做的是负功;弹力是变力,要根据动能定理求
14、解其做功17如图所示,竖直平面内有一半径为R的固定圆轨道与水平轨道相切于最低点B.一质量为m的小物块P(可视为质点)从A处由静止滑下,经过最低点B后沿水平轨道运动,到C处停下,B、C两点间的距离为R,物块P与圆轨道、水平轨道之间的动摩擦因数均为.现用力F将物块P沿下滑的路径从C处缓慢拉回圆弧轨道的顶端A,拉力F的方向始终与物块P的运动方向一致,物块P从B处经圆弧轨道到达A处过程中,克服摩擦力做的功为mgR,下列说法正确的是()A物块P在下滑过程中,运动到B处时速度最大B物块P从A滑到C的过程中克服摩擦力做的功等于2mgRC拉力F做的功小于2mgRD拉力F做的功为mgR(12)【答案】CD【解析】【详解】A当重力沿圆轨道切线方向的分力等于滑动摩擦力时速度最大,此位置在AB之间,故A错误;B将物块P缓慢地从B拉到A,克服摩擦力做的功为mgR,而物块P从A滑到B的过程中,物块P做圆周运动,根据向心力知识可知物块P所受的支持力比缓慢运动时要大,则滑动摩擦力增大,所以克服摩擦力做的功Wf大于