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动能定理练习
例1.下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系,下列说法中正确的是( )
A.如果物体所受合外力为零,则合外力对物体所的功一定为零;
B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零;
C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化;
D.物体的动能不变,所受合力一定为零。
例3.在光滑的地板上,用水平拉力分别使两个物体由静止获得相同的动能,那么可以肯定( )
A.水平拉力相等 B.两物块质量相等
C.两物块速度变化相等 D.水平拉力对两物块做功相等
例5.一子弹以水平速度v射入一树干中,射入深度为s,设子弹在树中运动所受的摩擦阻力是恒定的,那么子弹以v/2的速度射入此树干中,射入深度为( )
A.s B.s/2 C. D.s/4
例6.两个物体A、B的质量之比mA∶mB=2∶1,二者动能相同,它们和水平桌面的动摩擦因数相同,则二者在桌面上滑行到停止所经过的距离之比为( )
A.sA∶sB=2∶1 B.sA∶sB=1∶2 C.sA∶sB=4∶1 D.sA∶sB=1∶4
例7.质量为m的金属块,当初速度为v0时,在水平桌面上滑行的最大距离为L,如果将金属块的质量增加到2m,初速度增大到2v0,在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为( )
A.L B.2L C.4L D.0.5L
例8.一个人站在阳台上,从阳台边缘以相同的速率v0,分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出,不计空气阻力,则比较三球落地时的动能( )
A.上抛球最大 B.下抛球最大 C.平抛球最大 D.三球一样大
例9.在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块,抛出时的速度为v0,当它落到地面时速度为v,用g表示重力加速度,则此过程中物块克服空气阻力所做的功等于( )
A. B.
C. D.
例10.水平抛出一物体,物体落地时速度的方向与水平面的夹角为θ,取地面为参考平面,则物体刚被抛出时,其重力势能与动能之比为( )
A.sin2θ B.cos2θ C.tan2θ D.cot2θ
例11.将质量为1kg的物体以20m/s的速度竖直向上抛出。当物体落回原处的速率为16m/s。在此过程中物体克服阻力所做的功大小为( )
A.200J B.128J C.72J D.0J
例12.(多选)一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度为2m/s,则下列说法中正确的是( )
图1
A.手对物体做功12J B.合外力对物体做功12J
C.合外力对物体做功2J D.物体克服重力做功10J
例13.物体A和B叠放在光滑水平面上mA =1kg,mB =2kg,B上作用一个3N
的水平拉力后,A和B一起前进了4m,如图1所示。在这个过程中B对A做
的功等于( )
A.4J B.12J C.0 D.-4J
例P
θ
Q
O
F
图2
14.一个学生用100N的力,将静止在操场上的质量为0.6kg的足球,以15 m/s的速度踢出20m远。则整个过程中学生对足球做的功为( )
A.67.5J B.2000J C.1000J D.0J
例15.一个质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂在O点,小球在水平拉力F作用下,
从平衡位置P点很缓慢地拉到Q点,如图2所示,则拉力F做的功为( )
A.mgLcosθ B.mgL(1-cosθ) C.FLsinθ D.FLcosθ
h
H
三、计算题
例16.一个质量为m=2kg的铅球从离地面H=2m高处自由落下,落入沙坑中h=5cm深处,如图所示,求沙子对铅球的平均阻力。(g取10m/s2)
例17.质量为m的物体由半圆形轨道顶端从静止开始释放,如图4所示,A为轨道最低点,A与圆心0在同一竖直线上,已知圆弧轨道半径为R,运动到A点时,物体对轨道的压力大小为2.5mg,求此过程中物体克服摩擦力做的功。
能力提升
一、单选题(每小题只有一个正确选项)
1.汽车在拱形桥上由A匀速率地运动到B,如图1所示,下列说法中正确的是( )
A.牵引力与摩擦力做的功相等;
B.牵引力和重力做的功大于摩擦力做的功;
C.合外力对汽车不做功;
D.合外力为零。
2.如图2所示,质量为m的物体,由高为h处无初速滑下,至平面上A点静止,不考虑B点处能量转化,若施加平行于路径的外力使物体由A点沿原路径返回C点,则外力至少做功为( )
A.mgh; B.2mgh;
C.3mgh; D.条件不足,无法计算。
3.某消防队员从一平台跳下,下落2m后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m。在着地过程中,地面对他双腿的平均作用力是他自身重力的( )
A.2倍; B.5倍; C.8倍; D.10倍。
4.物体在水平恒力F作用下,在水平面上由静止开始运动,当位移为L时撤去F,物体继续前进3L后停止运动,若水平面情况相同,则物体所受的摩擦力f和最大动能Ek是( )
A.,Ek=4FL; B.,Ek=FL;
C.,; D.,。
5.质量为1kg的物体以某一初速度在水平面上滑行,由于摩擦力的作用,其动能随位移变化的图像如图3所示,g=10m/s2。则以下说法正确的是( )
A.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5;
B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.2;
C.物体滑行的总时间为4s;
D.物体滑行的总时间为2.5s。
6.如图所示,光滑水平面上,一小球在穿过O孔的绳子的拉力作用下沿一圆周匀速运动,当绳的拉力为F时,圆周半径为R,当绳的拉力增大到8F时,小球恰可沿半径为R/2的圆周做匀速圆周运动,在上述增大拉力的过程中,绳的拉力对小球做的功为( )
A.4FR; B.; C.FR; D.。
7.如图5所示,物体以100J的初动能从斜面底端沿斜面向上运动,当它向上通过斜面上某一点M时,其动能减少了80J,克服摩擦力做功32J,则物体返回到斜面底端时的动能为( )
A.20J; B.48J; C.60J; D.68J。
8.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,运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为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( )
A.; B.; C.; D.。
9.如图所示,ABCD是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,BC为水平的,其距离为d = 0.50m,盆边缘的高度为h = 0.30m。在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑。已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ= 0.10。小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停下的地点到B的距离为( )
A.0.50m B.0.25m C.0.10m D.0
二、计算题
10.如图6所示,mA=4kg,A放在动摩擦因数μ=0.2的水平桌面上,mB=1kg,B与地相距h=0.8m,A、B均从静止开始运动,设A距桌子边缘足够远,g取10m/s2,求:
(1)B落地时的速度;
(2)B落地后,A在桌面滑行多远才静止。
动能定理练习参考答案:
一、选择题
1.A 3.D 5.D 6.B 7.C 8.D 9.C 10.C 11.C 12.ACD
13.A 14.A 15.B
三、计算题
16.∵全过程中有重力做功,进入沙中阻力做负功
∴W总=mg(H+h)—fh
由动能定理得:mg(H+h)—fh=0—0
得 带入数据得f=820N
17.物体在B点:
∴mvB2=(N-mg)R=1.5mgR
∴
由动能定理得:
即物体克服摩擦力做功为
能力提升:
一、选择题
1.C 2.B 3.B 4.D 5.C 6.B 7.A 8.C 9.D
二、计算题
10.从开始运动到B落地时,A、B两物体具有相同的速率。
①以A与B构成的系统为研究对象,根据动能定理得
,带入数据得v=0.8m/s
②以A为研究对象,设滑行的距离为s,由动能定理得:
,得,带入数据得s=0.16m
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