1、
一、必做题
1.关于动能、动能定理,下列说法正确的是( )
A.动能总是正值,但对于不同的参考系,同一物体的动能大小是不同的
B.动能定理只适用于争辩做直线运动的物体
C.合力做正功,物体动能可能减小
D.运动物体所受的合外力为零,则物体的动能确定不变
解析:选AD.依据动能的定义式及相对性,A项正确.动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动,B项错误;合力做正功时,动能确定增加,合力做功为零时,动能确定不变,C项错误,D项正确.
2.(2022·成都高一检测)在水平路面上,有一辆以36 km/h行驶的客车,在车厢后座有一位乘客甲,把一个质量为4 kg的行李以相对客车5
2、m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙,则行李的动能是( )
A.500 J B.200 J
C.450 J D.900 J
解析:选C.行李相对地面的速度v=v车+v相对=15 m/s,所以行李的动能Ek=mv2=450 J,选项C正确.
3.(2022·东城高一检测)物体A和B质量相等,A置于光滑的水平面上,B置于粗糙水平面上,开头时都处于静止状态.在相同的水平力作用下移动相同的距离,则( )
A.力F对A做功较多,A的动能较大
B.力F对B做功较多,B的动能较大
C.力F对A和B做功相同,A和B的动能相同
D.力F对A和B做功相同,但A的动能较
3、大
解析:选D.由于力F及物体位移都相同,所以力F对A、B做功相同,但由于B受摩擦力的作用,合外力对B做的总功小于合外力对A做的总功,依据动能定理知移动相同的距离后,A的动能较大.
4.(2022·邯郸高一检测)某运动员臂长为l,他将质量为m的铅球推出,铅球出手时速度大小为v,方向与水平方向成30°角,则该运动员对铅球做的功为( )
A.m(gl+v2) B.mgl+mv2
C.mv2 D.mgl+mv2
解析:选A.对铅球由动能定理:
W-mglsin 30°=mv2
则W=m(gl+v2)
故A对.
二、选做题
5.(2022·武汉三中高一月考)物体沿直线运动
4、的v t关系图象如图所示,已知在第1秒内合外力对物体所做的功为W,则( )
A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W
B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W
C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为W
D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W
解析:选CD.设物体在第1秒末速度为v,由动能定理可得在第1秒内合外力的功W=mv2-0
从第1秒末到第3秒末物体的速度不变,所以合外力的功为W1=0
从第3秒末到第5秒末合外力的功为
W2=0-mv2=-W
从第5秒末到第7秒末合外力的功为
W3=m(-v)2-0=W
第4秒末的速度v4=
所以从第3秒末到第4秒
5、末合外力的功
W4=m2-mv2=-W
故选项C、D正确.
6.(2022·高考福建卷)如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切.点A距水面的高度为H,圆弧轨道BC的半径为R,圆心O恰在水面.一质量为m的游客(视为质点)可从轨道AB的任意位置滑下,不计空气阻力.
(1)若游客从A点由静止开头滑下,到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点,OD=2R,求游客滑到B点时的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf;
(2)若游客从AB段某处滑下,恰好停在B点,又因受到微小扰动,连续沿圆弧轨道滑到P点
6、后滑离轨道,求P点离水面的高度h.(提示:在圆周运动过程中任一点,质点所受的向心力与其速率的关系为F向=m)
解析:(1)游客从B点做平抛运动,有
2R=vBt①
R=gt2②
由①②式得
vB=③
从A到B,依据动能定理,有
mg(H-R)+Wf=mv-0④
由③④式得
Wf=-(mgH-2mgR).⑤
(2)设OP与OB间夹角为θ,游客在P点时的速度为vP,受到的支持力为N,从B到P由动能定理,有
mg(R-Rcos θ)=mv-0⑥
过P点时,依据向心力公式,有
mgcos θ-N=m⑦
又N=0⑧
cos θ=⑨
由⑥⑦⑧⑨式解得
h=R.
答案:(1) -(mgH-2mgR) (2)R