(精心整理,诚意制作)
1.关于动能定理,下列说法中正确的是( )
A.某过程中外力的总功等于各力做功的绝对值之和
B.只要合外力对物体做功,物体的动能就一定改变
C.在物体动能不改变的过程中,动能定理不适用
D.动能定理只适用于受恒力作用而加速运动的过程
【解析】
公式W=ΔE k中W为合外力做的功,也可以是各力做功的代数和,A错,B对;
动能不变,只能说明合外力的总功W=0,动能定理仍适用,C错;动能定理既适用于恒力做功,也可适用于变力做功,D项错误.
【答案】 B
2.下列关于运动物体所受的合力、合力做功和动能变化的关系,正确的是
( ) A.如果物体所受的合力为零,那么合力对物体做的功一定为零
B.如果合力对物体做的功为零,则合力一定为零
C.物体在合力作用下做匀变速直线运动,则动能在一段过程中变化量一
定不为零
D.如果物体的动能不发生变化,则物体所受合力一定是零
【解析】
功是力与物体在力的方向上发生的位移的乘积,如果物体所受的合力为零,那么合力对物体做的功一定为零,A正确;如果合力对物体做的功为零,可能是
合力不为零,而是物体在力的方向上的位移为零,B错误;竖直上抛运动是一
种匀变速直线运动,在上升和下降阶段经过同一位置时动能相等,动能在这段过程中变化量为零,C错误;动能不变化,只能说明速度大小不变,但速度方
向有可能变化,因此合力不一定为零,D错误.
【答案】 A
3.一质量为m的滑块,以速度v在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度变为-2v(方向与原来相反),在这段时间内,水平力所做的功为( )
A.3
2mv
2B.-
3
2mv
2
C.5
2mv
2D.-
5
2mv
2
【解析】由动能定理得:W F=1
2m(-2v)
2-
1
2mv
2=
3
2mv
2,A正确.
【答案】 A
4.(20xx·徐州高一检测)甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s,如图7-7-4所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面上,则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )
图7-7-4
A.力F对甲物体做功多
B.力F对甲、乙两个物体做的功一样多
C.甲物体获得的动能比乙大
D.甲、乙两个物体获得的动能相同
【解析】由功的公式W=Fl cos
α=F·s可知,两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多,A错误、B正确;根据动能定理,对甲有Fs=E k1,对乙有,Fs—
fs=E k2,可知E k1>E k2,即甲物体获得的动能比乙大,C正确,D错.【答案】BC
5.
(20xx·岳阳高一检测)有一质量为m的木块,从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b 点,如图7-7-5所示,如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变,则以下叙述正确的是( )
图7-7-5
A.木块所受的合外力为零
B.因木块所受的力都不对其做功,所以合外力的功为零
C.重力和摩擦力的功为零
D.重力和摩擦力的合力为零
【解析】
物体做曲线运动,速度方向变化,加速度不为零,合外力不为零,A错;速率不变,动能不变,由动能定理知,合外力做功为零,支持力始终不做功,重力做正功,所以重力做的功与阻力做的功代数和为零,但重力和阻力的合力不为零,C对,B、D错.
【答案】 C
6.(20xx·唐山高一检测)物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图7-7-6所示.下列表述正确的是( )
图7-7-6
A.在0~1 s内,合外力做正功
B.在0~2 s内,合外力总是做负功
C.在1~ 2 s内,合外力不做功
D.在0~3 s内,合外力总是做正功
【解析】0~1
s内物体的速度增加,物体的动能也一直增加,该过程合力一直做正功,A对;同理,0~2 s内合力先做正功,后做负功,总功为正,B错;1 s~2
s内合力做负功,C错;0~3
s内物体的速度先增大后减小,动能先增后减,合力先做正功,后做负功,全过程不做功,D错.
【答案】 A
7.静止在光滑水平面上的物体,在水平力F的作用下发生位移s并获得速度v,若水平面不光滑,物体运动时受到的摩擦力为F/n(n>1).若要使物体由静止出发通过位移s而获得速度v,则水平力变为( )
A.n+1
n F B.
n-1
n F
C.nF D.(n+1)F 【解析】由动能定理知
在光滑水平面上:Fs=1
2mv
2-0①
在不光滑水平面上:(F′-F
n)s=
1
2mv
2-0②
由①②两式解得F′=n+1
n F.故A正确.
【答案】 A
8.如图7-7-7所示,一物体由A点以初速度v0下滑到底端B,它与挡板B 做无动能损失的碰撞后又滑回到A点,其速度正好为零.设A、B两点高度差为h ,则它与挡板碰前的速度大小为( )
图7-7-7
A. 2gh+v20 4
B.2gh
C. 2gh+v20 2
D.2gh+v20
【解析】
设整个滑动过程中物体所受摩擦力大小为F f,(此力大小不变,下滑时方向向上,上滑时方向向下).斜面长为s,则对物体由A→B→A的整个过程运用动能定理
,得-2F f s=-1 2
mv20.同理,对物体由A到B运用动能定理,设物体与挡板碰前速度为v,则mgh-
F f s=1
2mv
2-
1
2mv20,解得v=2gh+
v20
2.C正确.
【答案】 C
9.质量为m的小球用长度为L的轻绳系住,在竖直平面内做圆周运动,运动过程中小球受空气阻力作用.已知小球经过最低点时轻绳受的拉力为7mg,经过半周小球恰好能通过最高点,则此过程中小球克服空气阻力做的功为( )
A.mgL 4
B.mgL 3
C.mgL 2
D .mgL
【解析】 小球经过最低点时,有F N -mg =mv21
L ,解得v 1=6gL. 小球恰好能通过最高点,有 mg =mv22
L ,解得v 2=gL.
根据动能定理-mg ·2L -W f =12mv 2-1
2
mv 21,解得小球克服空气阻力做功W f =12mgL ,所以C 对.
【答案】 C
10.物体沿直线运动的v -t 图象如图7-7-8所示,已知在第1秒内合力对物体做功为W ,则( )
图7-7-8
A .从第1秒末到第3秒末合力做功为4W
B .从第3秒末到第5秒末合力做功为-2W
C .从第5秒末到第7秒末合力做功为W
D .从第3秒末到第4秒末合力做功为-0.75W
【解析】 由题中图象可知物体速度变化情况,根据动能定理得第1 s 内:W =1
2mv 2,
第1 s 末到第3 s 末:W 1=12mv 2-12mv 2
=0,A 错; 第3 s 末到第5 s 末:W 2=0-1
2mv 2=-W ,B 错; 第5 s 末到第7 s 末:W 3=1
2m (-v )2-0=W ,C 正确; 第3 s 末到第4 s 末:W 4=12m (v 2)2-1
2mv 2=-0.75W ,D 正确.
【答案】CD
11.质量m=1
kg的物体,在水平拉力F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时物体停止,运动过程中E k-s的图线如图7-7-9所示,g=10 m/s2,求:
图7-7-9
(1)物体和平面间的动摩擦因数.
(2)拉力F的大小.
【解析】(1)在运动的第二阶段,物体在位移x2=4 m内,
动能由E k=10 J变为零,由动能定理得
-μmgx2=-E k,故动摩擦因数
μ=
Ek
mgx2=
10
1×10×4=0.25
(2)在运动的第一阶段,物体位移x1=4 m,初动能E k0=2
J,根据动能定理Fx1-μmgx1=E k-E k0
所以F=4.5 N.
【答案】(1)0.25 (2)4.5 N
12.如图7-7-10所示,滑雪者从高为H的山坡上A点由静止下滑,到B点后又在水平雪面上滑行,最后停止在C点.A、C两点的水平距离为s,求滑雪板与雪面间的动摩擦因数μ.
图7-7-10
【解析】
分别选开始滑动时的A点和停止时的C点为始、末状态,以滑雪者为研究对象.在这两个状态,研究对象的动能都为零,所以动能的变化量ΔE k=0.
在运动过程中,滑雪者在重力方向上的位移为H,故重力做功W G=mgH.
滑雪者克服滑动摩擦力做功,摩擦力方向始终与滑雪者的运动方向相反,即做负功.。