《2014高考物理大一轮复习5.2动能和动能定理》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2014高考物理大一轮复习5.2动能和动能定理(7页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、5.2 动能和动能定理1子弹的速度为v,打穿一块固定的木块后速度刚好变为零若木块对子弹的阻力为恒力,那么当子弹射入木块的深度为其厚度的一半时,子弹的速度是()A. B.v C. D.解析设子弹质量为m,木块的厚度为d,木块对子弹的阻力为f.根据动能定理,子弹刚好打穿木块的过程满足fd0mv2.设子弹射入木块厚度一半时的速度为v,则fmv2mv2,得vv,故选B.答案B2如图521所示,质量为m的物块,在恒力F的作用下,沿光滑水平面运动,物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB,物块由A运动到B点的过程中,力F对物块做的功W为()图521AWmvB2mvA2BWmvB2mvA2CWmvA2mvB
2、2D由于F的方向未知,W无法求出解析对物块由动能定理得:WmvB2mvA2,故选项B正确答案B3一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用此后,该质点的动能可能()A一直增大B先逐渐减小至零,再逐渐增大C先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小D先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大解析若力F的方向与初速度v0的方向一致,则质点一直加速,动能一直增大,选项A正确若力F的方向与v0的方向相反,则质点先减速至速度为零后反向加速,动能先减小至零后增大,选项B正确若力F的方向与v0的方向成一钝角,如斜上抛运动,物体先减速,减到某一值,再加速,则其动能先减小至某一非零的最小值,再增大,选项D正确答
3、案ABD4如图522所示,一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力F作用下从平衡位置P点缓慢地移到Q点,此时悬线与竖直方向夹角为,则拉力F做的功为 ()AmgLcos BmgL(1cos )图522CFLsin DFLcos 解析小球缓慢移动,时时都处于平衡状态,由平衡条件可知,Fmg tan .随着的增大,F也在增大,可见F是一个变化的力,不能直接用功的公式求它做的功,所以这道题要考虑用动能定理求解由于物体缓慢移动,动能保持不变,由动能定理得mgL(1cos )W0,所以WmgL(1cos )答案B5质量为1 500 kg的汽车在平直的公路上运动,vt图像如图523所示由此
4、可求()图523A前25 s内汽车的平均速度B前10 s内汽车的加速度C前10 s内汽车所受的阻力D1525 s内合外力对汽车所做的功解析由图可知:可以确定前25 s内汽车的平均速度和前10 s内汽车的加速度,由前25 s内汽车的平均速度可求025 s或1525 s内合外力对汽车所做的功,WEk.不能求出阻力所做的功或阻力的大小故A、B、D项正确图524答案ABD6如图524所示,劲度系数为k的弹簧下端悬挂一个质量为m的重物,处于静止状态手托重物使之缓慢上移,直到弹簧恢复原长,手对重物做的功为W1.然后放手使重物从静止开始下落,重物下落过程中的最大速度为v,不计空气阻力重物从静止开始下落到速度
5、最大的过程中,弹簧对重物做的功为W2,则()AW1 BW1CW2mv2 DW2mv2解析设物体静止时弹簧伸长的长度为x,由胡克定律得:mgkx.手托重物使之缓慢上移,直到弹簧恢复原长,重物的重力势能增加了mgx,弹簧的弹力对重物做了功,所以手对重物做的功W1,选项B正确由动能定理知W2mv2,则C、D错答案:B7小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为H,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面在上升至离地高度h处,小球的动能是势能的2倍,到达最高点后再下落至离地高度h处,小球的势能是动能的2倍,则h等于()A. B. C. D.解析设小球的初动能为Ek0,阻力为F,根据动能定理,上升到最高点有,Ek0
6、(mgF)H,上升到离地面h处有,Ek02mgh(mgF)h,从最高点到离地面h处,有(mgF)(Hh)mgh,解以上三式得hH.答案D8刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一如图525所示的图线1、2分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离l与刹车前的车速v的关系曲线,已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦据此可知,下列说法中正确的是()图525A甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快,甲车的刹车性能好B乙车与地面间的动摩擦因数较大,乙车的刹车性能好C以相同的车速开始刹车,甲车先停下来,甲车的刹车性能好D甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快,甲车与地面间的动摩擦因数较大解析在刹车过程中
7、,由动能定理可知:mglmv2,得l可知,甲车与地面间动摩擦因数小(题图线1),乙车与地面间动摩擦因数大(题图线2),刹车时的加速度ag,乙车刹车性能好;以相同的车速开始刹车,乙车先停下来B正确答案B图5269如图526所示,斜面高h,质量为m的物块,在沿斜面向上的恒力F作用下,能匀速沿斜面向上运动,若把此物块放在斜面顶端,在沿斜面向下同样大小的恒力F作用下物块由静止向下滑动,滑至底端时其动能的大小为 ()Amgh B2mgh C2Fh DFh解析物块匀速向上运动,即向上运动过程中物块的动能不变,由动能定理知物块向上运动过程中外力对物块做的总功为0,即WFmghWf0物块向下运动过程中,恒力F
8、与摩擦力对物块做功与上滑中相同,设滑至底端时的动能为Ek,由动能定理WFmghWfEk0将式变形有WFWfmgh,代入有Ek2mgh.答案B图52710如图527所示,质量为m1、长为L的木板置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力的大小为f,用水平的恒定拉力F作用于滑块当滑块从静止开始运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为s,滑块速度为v1,木板速度为v2,下列结论中正确的是()A滑块克服摩擦力所做的功为f(Ls)B上述过程满足(Ff)(Ls)mv12m1v22C其他条件不变的情况下,F越大,滑块到达右端所用时间越长D其他条件不变的情况下,f越大,滑块与
9、木板间产生的热量越多解析滑块运动到木板右端的过程中,滑块相对于地面的位移为(Ls),所以滑块克服摩擦力做功为f(Ls),A正确;上述过程中对滑块根据动能定理有(Ff)(Ls)mv12,对木板有fsm1v22,所以(Ff)(Ls)fsmv12m1v22,故B错误;对滑块根据牛顿第二定律有a1,对木板有a2,滑块从静止开始运动到木板右端时有a1t2a2t2L,可见F越大,时间越短,C错误;由能量守恒定律可得滑块与木板间产生的热量为fL,D正确答案AD11质量m1 kg的物体,在水平拉力F(拉力方向与物体初速度方向相同)的作用下,沿粗糙水平面运动,经过位移4 m时,拉力F停止作用,运动到位移是8 m
10、时物体停止,运动过程中Ekx的图线如图528所示求:(g取10 m/s2)图528(1)物体的初速度多大?(2)物体和平面间的动摩擦因数为多大?(3)拉力F的大小?解析(1)从图线可知初动能为2 JEk0mv22 J,v2 m/s(2)在位移为4 m处物体的动能为10 J,在位移为8 m处物体的动能为零,这段过程中物体克服摩擦力做功设摩擦力为f,则fx2010 J10 Jf N2.5 N因fmg,故0.25(3)物体从开始到移动4 m这段过程中,受拉力F和摩擦力f的作用,合力为Ff,根据动能定理有(Ff)x1Ek故FfN4.5 N答案(1)2 m/s(2)0.25(3)4.5 N图52912如
11、图529所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30角固定放置将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为Mkm的小物块相连,小物块悬挂于管口现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变(重力加速度为g)(1)求小物块下落过程中的加速度大小;(2)求小球从管口抛出时的速度大小;(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于L.解析(1)设细线中的张力为T,根据牛顿第二定律得MgTMaTmgsin 30ma且Mkm解得ag.(2)设M落地时速度大小为v,m射出管口时速度大小为v0.M落地前由动能定理得MgLsin 30mgLsin 30sin 30(Mm)v2,对m,M落地后由动能定理得mg(LLsin 30)sin 30mv02mv2联立解得v0 (k2)(3)小球做平抛运动,则xv0tLsin 30gt2解得xL 由得xL 2)(3)见解析