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动能和动能定理
〔答题时间:20分钟〕
1. 某人用手托着质量为m的物体,从静止开始沿水平方向运动,前进距离l后,速度为v〔物体与手始终相对静止〕,物体与手掌之间的动摩擦因数为μ,那么人对物体做的功为〔 〕
A. mgl B. 0 C. μmgl D.mv2
2. 子弹的速度为v,打穿一块固定的木块后速度刚好变为零,假设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.
3. 在地面上某处将一金属小球竖直向上抛出,上升一定高度后再落回原处,假设不考虑空气阻力,那么以下图象能正确反映小球的速度、加速度、位移和动能随时间变化关系的是〔取向上为正方向〕〔 〕
4. 一人乘竖直电梯从1楼到12楼,在此过程中经历了先加速,后匀速,再减速的运动过程,那么以下说法正确的选项是〔 〕
A. 电梯对人做功情况是:加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功
B. 电梯对人做功情况是:加速和匀速时做正功,减速时做负功
C. 电梯对人做的功等于人动能的增加量
D. 电梯对人做的功和重力对人做的功的代数和等于人动能的增加量
5. 关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系,以下说法正确的选项是〔 〕
A. 合外力为零,那么合外力做功一定为零
B. 合外力做功为零,那么合外力一定为零
C. 合外力做功越多,那么动能一定越大
D. 动能不变,那么物体合外力一定为零
6. 人通过滑轮将质量为m的物体,沿粗糙的斜面从静止开始匀加速地由底端拉到斜面顶端,物体上升的高度为h,到达斜面顶端时的速度为v,如下图,那么在此过程中〔 〕
A. 物体所受的合外力做的功为mgh+mv2
B. 物体所受的合外力做的功为mv2
C. 人对物体做的功为mgh
D. 人对物体做的功大于mgh
7. 将一个物体以初动能E0竖直向上抛出,落回地面时物体的动能为,设空气阻力大小恒定,假设将它以初动能4E0竖直上抛,那么它在上升到最高点的过程中,重力势能变化了〔 〕
A. 3E0 B. 2E0
C. 1.5E0 D. E0
1. D 解析:由动能定理直接判定,因不清楚物体与手之间的静摩擦力变化关系,故无法用力与位移之积表示。
2. B 解析:设子弹的质量为m,木块的厚度为d,木块对子弹的阻力为Ff,根据动能定理,子弹刚好打穿木块的过程满足-Ffd=0-mv2,设子弹射入木块厚度一半时的速度为v′,那么-Ff·=mv′2-mv2,得v′=v,应选B。
3. A 解析:小球运动过程中加速度不变,B错;速度均匀变化,先减小后反向增大,A对;由可知,位移和动能与时间不是线性关系,C、D错。
4. D 解析:电梯向上加速、匀速、再减速运动的过程中,电梯对人的作用力始终向上,故电梯始终对人做正功,A、B均错误;由动能定理可知,电梯对人做的功和重力对人做的功的代数和等于人动能的增加量,故C错误,D正确。
5. A 解析:合外力为零,那么物体可能静止,也可能做匀速直线运动,这两种情况合外力做功均为零,所以合外力做功一定为零,A对;合外力做功为零或动能不变,合外力不一定为零,如匀速圆周运动,故B、D错;合外力做功越多,动能变化越大,而不是动能越大,故C错。
6. BD 解析:物体沿斜面做匀加速运动,根据动能定理:W合=WF-Wf-mgh=mv2,其中Wf为物体克服摩擦力做的功。人对物体做的功即是人对物体的拉力做的功,所以W人=WF=Wf+mgh+mv2,A、C错误,B、D正确。
7. A 解析:物体以初动能E0竖直向上抛出,设上升最大高度为h,根据动能定理,对全过程有-2fh=-,对上升过程有-fh-mgh=0-E0,联立解得mg=3f;物体以初动能4E0竖直上抛,设上升的最大高度为h′,对上升过程运用动能定理有-mgh′-fh′=0-4E0,得mgh′=3E0,即重力势能的增加量为3E0,只有选项A正确。
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