【物理】2020届一轮复习人教版动能定理及应用作业
专题5.2 动能定理及应用
1.在下列几种情况下,甲、乙两物体的动能相等的是( )
A.甲的速度是乙的2倍,甲的质量是乙的
B.甲的质量是乙的2倍,甲的速度是乙的
C.甲的质量是乙的4倍,甲的速度是乙的
D.质量相同,速度大小也相同,但甲向东运动,乙向西运动
解析:由动能表达式Ek=mv2知,选项A、B、C错误.
答案:D
2.[2019·衡阳模拟]用100 N的力将质量为0.5 kg的球以8 m/s的初速度沿水平面踢出20 m远,则人对物体做的功为( )
A.16 J B.500 J
C.2 000 J D.160 J
解析:人跟球作用的过程中只有人对球的力做功,根据动能定理得W=mv2=×0.5×64 J=16 J,故A正确.
答案:A
3.质量为m=2 kg的物体,在光滑水平面上以v1=6 m/s的速度匀速向西运动,若有一个F=8 N方向向北的恒力作用于物体,在t=2 s内物体的动能增加了( )
A.28 J B.64 J
C.32 J D.36 J
解析:由于力F与速度v1垂直,物体做曲线运动,其两个分运动为向西的匀速运动和向北的匀加速直线运动,对匀加速运动:a==4 m/s2,v2=at=8 m/s2.2 s末物体的速度v==10 m/s,2 s内物体的动能增加了ΔE=mv2-mv12=64 J,故选项B正确.
答案:B
4.
用水平力F拉一物体,使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,t1时刻撤去拉力F,物体做匀减速直线运动,到t2时刻停止,其速度—时间图象如图所示,且α>β,若拉力F做的功为W1,平均功率为P1;物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2,平均功率为P2,则下列选项正确的是 ( )
A.W1>W2,F=2Ff B.W1=W2,F>2Ff
C.P1
2Ff D.P1=P2,F=2Ff
答案:B
5.如图,一质量为m的小石块从半径为R的四分之一圆弧轨道上与圆心等高处A静止释放,经时间t下滑到轨道最低点B时对轨道的压力为2mg,此后水平飞出恰好垂直击中倾角为θ=30°的斜面,空气阻力不计。则下列关于石块运动的说法中,正确的是 ( )
A.从A到B平均速度为
B.石块在圆弧轨道上运动时先超重后失重
C.石块在圆弧轨道上运动时克服阻力做的功为
D.石块从圆弧轨道飞出到击中斜面的时间为
答案:D
解析:石块从A到B,位移为R,平均速度为R/t,A选项错误;石块在圆弧轨道上运动时,竖直速度先从零开始增加,然后减速为零,因此石块在竖直方向上先失重,后超重,B选项错误;石块在圆弧轨道上运动,在最低点有FN-mg=mv2/R,FN=2mg,求得v=,由动能定理得mgR-Wf=mv2/2,解得Wf=mgR/2,C选项错误;石块垂直击中斜面,将末速度分解,得vy=vcot30°,vy=at,解得t=,D选项正确。
6.
如图所示,若物体与接触面之间的动摩擦因数处处相同,DO是水平面,AB是斜面。初速度为10m/s的物体从D点出发沿路面DBA恰好可以达到顶点A,如果斜面改为AC,再让该物体从D点出发沿DCA恰好也能达到A点,则物体第二次运动具有的初速度 ( )
A.可能大于12m/s
B.可能等于8m/s
C.一定等于10m/s
D.可能等于10m/s,具体数值与斜面的倾角有关
答案:C
7.如图所示,一个小球(视为质点)从H=12m高处,由静止开始沿光滑弯曲轨道AB进入半径R=4m的竖直圆环内侧,且与圆环的动摩擦因数处处相等,当到达圆环顶点C时,刚好对轨道压力为零;然后沿CB圆弧滑下,进入光滑弧形轨道BD,到达高度为h的D点时速度为零,则A的值可能为 ( )
A.10m B.9.5m
C.8.5m D.8m
答案:BC
解析:小球到达环顶C时,刚好对轨道压力为零,在C点,由重力充当向心力,则根据牛顿第二定律得:mg=m,因R=4m,小球在C点时的动能为mv2=mgR=2mg,以B点为零势能面,小球重力势能Ep=2mgR=8mg,开始小球从H=12m高处,由静止开始通过光滑弧形轨道AB,因此在小球上升到顶点时,根据动能定理得:mg(H-2R)-Wf=mv2,所以克服摩擦力做功Wf=2mg,此时机械能等于10mg,之后小球沿轨道下滑,由于机械能有损失,所以下滑速度比上升速度小,因此对轨道压力变小,受摩擦力变小,所以下滑时,克服摩擦力做功大小小于2mg,机械能有损失,到达底端时小于10mg;此时小球机械能大于10mg-2mg=8mg,而小于10mg,所以进入光滑弧形轨道BD时,小球机械能的范围为,8mg
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