52動(dòng)能和動(dòng)能定理2

1、52 動(dòng)能和動(dòng)能定理 1子彈的速度為v，打穿一塊固定的木塊后速度剛好變?yōu)榱闳裟緣K對子彈的阻力為恒力，那么當(dāng)子彈射入木塊的深度為其厚度的一半時(shí)，子彈的速度是()a bv c d解析設(shè)子彈質(zhì)量為m，木塊的厚度為d，木塊對子彈的阻力為ff根據(jù)動(dòng)能定理，子彈剛好打穿木塊的過程滿足ffd0mv2設(shè)子彈射入木塊厚度一半時(shí)的速度為v，則ff·mv2mv2，得vv，故選b答案b2 如圖5-2-1所示，一個(gè)光滑的水平軌道ab與光滑的圓軌道bcd連接，其中圖軌道在豎直平面內(nèi)，半徑為r，b為最低點(diǎn)，d為最高點(diǎn)一個(gè)質(zhì)量為m的小球以初速度v0沿ab運(yùn)動(dòng)，剛好能通過最高點(diǎn)d，則（ ）a小球質(zhì)量越大，所需初速度v

2、0越大b圓軌道半徑越大，所需初速度v0越大c初速度v0與小球質(zhì)量m、軌道半徑r無關(guān) 圖5-2-1d小球質(zhì)量m和軌道半徑r同時(shí)增大，有可能不用增大初速度v0解析 球通過最高點(diǎn)的最小速度為v，有mg=mv2/r，v=這是剛好通過最高點(diǎn)的條件，根據(jù)機(jī)械能守恒，在最低點(diǎn)的速度v0應(yīng)滿足½m v02=mg2r½mv2，v0= 答案 b3兩輛汽車在同一平直路面上行駛，它們的質(zhì)量之比m1m212，速度之比v1v221當(dāng)兩車急剎車后，甲車滑行的最大距離為l1，乙車滑行的最大距離為l2，設(shè)兩車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，不計(jì)空氣阻力，則()al1l212 bl1l211cl1l221 dl1l

3、241解析由動(dòng)能定理，對兩車分別列式f1l10m1v，f2l20m2v，f1m1g，f2m2g由以上四式聯(lián)立得l1l241，故選項(xiàng)d是正確的答案d5. 某汽車后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由氣缸和活塞組成.開箱時(shí)，密閉于氣缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如題圖所示.在此過程中，若缸內(nèi)氣體與外界無熱交換，忽略氣體分子間相互作用，則缸內(nèi)氣體a.對外做正功，分子的平均動(dòng)能減小 b. 對外做正功，內(nèi)能增大c. 對外做負(fù)功，分子的平均動(dòng)能增大 d. 對外做負(fù)功，內(nèi)能減小解析 改變內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞，當(dāng)氣體體積膨脹時(shí)，氣體對外做功，又沒有熱傳遞，所以氣體的內(nèi)能減少，溫度降低，而溫度又是分子

4、平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以a正確.答案 a.5質(zhì)量為1 500 kg的汽車在平直的公路上運(yùn)動(dòng)，vt圖象如圖5-2-2所示由此可求()圖5-2-2a前25 s內(nèi)汽車的平均速度b前10 s內(nèi)汽車的加速度c前10 s內(nèi)汽車所受的阻力d1525 s內(nèi)合外力對汽車所做的功解析由圖可知：可以確定前25 s內(nèi)汽車的平均速度和前10 s內(nèi)汽車的加速度，由前25 s內(nèi)汽車的平均速度可求025 s或1525 s內(nèi)合外力對汽車所做的功，wek不能求出阻力所做的功或阻力的大小故a、b、d項(xiàng)正確答案abd6如圖5-2-3所示，勁度系數(shù)為k的彈簧下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，處于靜止?fàn)顟B(tài)手托重物使之緩慢上移，直到彈簧恢復(fù)原長，手

5、對重物做的功為w1然后放手使重物從靜止開始下落，重物下落過程中的最大速度為v，不計(jì)空氣阻力重物從靜止開始下落到速度最大的過程中，彈簧對重物做的功為w2，則()圖5-2-3aw1 bw1cw2mv2 dw2mv2解析設(shè)物體靜止時(shí)彈簧伸長的長度為x，由胡克定律得：mgkx手托重物使之緩慢上移，直到彈簧恢復(fù)原長，重物的重力勢能增加了mgx，彈簧的彈力對重物做了功，所以手對重物做的功w1，選項(xiàng)b正確由動(dòng)能定理知w2mv2，則c、d錯(cuò)答案b7如圖524所示，光滑斜面的頂端固定一彈簧，一物體向右滑行，并沖上固定在地面上的斜面設(shè)物體在斜面最低點(diǎn)a的速度為v，壓縮彈簧至c點(diǎn)時(shí)彈簧最短，c點(diǎn)距地面高度為h，則從

6、a到c的過程中彈簧彈力做功是() 圖5-2-4amghmv2 b.mv2mghcmgh d(mghmv2)解析 由a到c的過程運(yùn)用動(dòng)能定理可得：mghw0mv2，所以wmghmv2，故a正確答案 a8剎車距離是衡量汽車安全性能的重要參數(shù)之一如圖5-2-5所示的圖線1、2分別為甲、乙兩輛汽車在緊急剎車過程中的剎車距離l與剎車前的車速v的關(guān)系曲線，已知緊急剎車過程中車與地面間是滑動(dòng)摩擦據(jù)此可知，下列說法中正確的是()圖5-2-5a甲車的剎車距離隨剎車前的車速v變化快，甲車的剎車性能好b乙車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)較大，乙車的剎車性能好c以相同的車速開始剎車，甲車先停下來，甲車的剎車性能好d甲車的剎車距

7、離隨剎車前的車速v變化快，甲車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)較大解析在剎車過程中，由動(dòng)能定理可知：mglmv2，得l可知，甲車與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)小(題圖線1)，乙車與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)大(題圖線2)，剎車時(shí)的加速度ag，乙車剎車性能好；以相同的車速開始剎車，乙車先停下來b正確答案b9如圖5-2-6所示，斜面高h(yuǎn)，質(zhì)量為m的物塊，在沿斜面向上的恒力f作用下，能勻速沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，若把此物塊放在斜面頂端，在沿斜面向下同樣大小的恒力f作用下物塊由靜止向下滑動(dòng)，滑至底端時(shí)其動(dòng)能的大小為()圖5-2-6amgh b2mgh c2fh dfh解析物塊勻速向上運(yùn)動(dòng)，即向上運(yùn)動(dòng)過程中物塊的動(dòng)能不變，由動(dòng)能定理知物塊向上運(yùn)

8、動(dòng)過程中外力對物塊做的總功為0，即wfmghwf0物塊向下運(yùn)動(dòng)過程中，恒力f與摩擦力對物塊做功與上滑中相同，設(shè)滑至底端時(shí)的動(dòng)能為ek，由動(dòng)能定理wfmghwfek0將式變形有wfwfmgh，代入有ek2mgh答案b10如圖5-2-7，豎直環(huán)a半徑為r，固定在木板b上，木板b放在水平地面上，b的左右兩側(cè)各有一擋板固定在地上，b不能左右運(yùn)動(dòng)，在環(huán)的最低點(diǎn)靜放有一小球c，a、b、c的質(zhì)量均為m.現(xiàn)給小球一水平向右的瞬時(shí)速度v，小球會(huì)在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，為保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn)，且不會(huì)使環(huán)在豎直方向上跳起(不計(jì)小球與環(huán)的摩擦阻力)，瞬時(shí)速度必須滿足() 圖5-2-7a最小值 b最大值c最小值 d最大

9、值解析 要保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn)，在最高點(diǎn)最小速度滿足mgm，由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)由機(jī)械能守恒得，mvmg·2rmv，可得小球在最低點(diǎn)瞬時(shí)速度的最小值為；為了不會(huì)使環(huán)在豎直方向上跳起，在最高點(diǎn)的最大速度時(shí)對環(huán)的壓力為2mg，滿足3mgm，從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)由機(jī)械能守恒得：mvmg·2rmv，可得小球在最低點(diǎn)瞬時(shí)速度的最大值為.答案 cd11質(zhì)量m1 kg的物體，在水平拉力f(拉力方向與物體初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過位移4 m時(shí)，拉力f停止作用，運(yùn)動(dòng)到位移是8 m時(shí)物體停止，運(yùn)動(dòng)過程中ekx的圖線如圖5-2-8所示求：(g取10 m/s2)圖5-2-8(1)

10、物體的初速度多大？(2)物體和平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大？(3)拉力f的大小？解析(1)從圖線可知初動(dòng)能為2 jek0mv22 j，v2 m/s(2)在位移為4 m處物體的動(dòng)能為10 j，在位移為8 m處物體的動(dòng)能為零，這段過程中物體克服摩擦力做功設(shè)摩擦力為ff，則ffx2010 j10 jff n25 n因ffmg，故025(3)物體從開始到移動(dòng)4 m這段過程中，受拉力f和摩擦力ff的作用，合力為fff，根據(jù)動(dòng)能定理有(fff)·x1ek故fff(25)n45 n答案(1)2 m/s(2)025(3)45 n12水上滑梯可簡化成如圖5-2-9所示的模型，斜槽ab和水平槽bc平滑連接，斜槽ab的豎直高度h60 m，傾角37°水平槽bc長d20 m，bc面與水面的距離h080 m，人與ab、bc間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為010取重力加速度g10 m/s2，cos 37°08，sin 37°06一小朋友從滑梯頂端a點(diǎn)無初速地自由滑下，求：圖5-2-9(1)小朋友沿斜槽ab下滑時(shí)加速度的大小a；(2)小朋友滑到c點(diǎn)時(shí)速度的大小v；(3)在從c點(diǎn)滑出至落到水面的過程中，小朋友在水平方向位移的大小x解析(1)小朋友在斜槽上受力如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律得a又fffnfnmgcos 得小朋友沿ab下滑