動能定理檢測題附答案

1、河北省衡水市景縣梁集中學(xué)2014-2015學(xué)年度高三二輪動能和動能定理 專項訓(xùn)練姓名：_班級：_考號：_ 動能和動能定理 一選擇題（本大題共10題，每小題5分，共50分，每小題至少有一個選項正確）1某質(zhì)點做下列運動時，動能保持不變的是（ ）A勻速直線運動 B平拋運動C勻變速直線運動 D勻速圓周運動2兩個水平方向、大小相等的力F1和F2分別作用于質(zhì)量相等的甲、乙兩個物體上，甲物體跟接觸面之間存在摩擦而乙物體跟接觸面間光滑。若它們由靜止開始運動同樣的位移s，F(xiàn)1對甲做的功為W1，F(xiàn)2對乙做的功為W2，甲獲得的速度大小為v1，乙獲得的速度大小為v2，以下關(guān)系正確的是（ ）AW1=W2，v1=v2 B

2、W1>W2，v1<v2CW1>W2，v1>v2 DW1=W2，v1<v23鐵路提速要解決許多具體的技術(shù)問題，其中提高機車牽引力功率是一個重要問題。已知勻速行駛時，列車所受阻力與速度的平方成正比，即f kv2。列車要提速，就必須研制出更大功率的機車。那么，當(dāng)列車分別以200km/h和50km/h的速度在水平軌道上勻速行駛時，機車的牽引力功率之比為（ ）A2 : 1 B 4 : 1 C16 : l D64 : l4某物體自由落下，速度由0增加到5米/秒和由5米/秒增加到10米/秒的兩段時間內(nèi)，重力做功的平均功率之比是（ ）A1:2     

3、; B1:3         C3:1         D1:15在足夠深的油槽中由靜止釋放一個小鋼球，已知小球受到的油的阻力大小與其速度成正比，在圖中所給出的四個圖象中，能正確反映小球克服阻力做功的功率的是哪一個？ （ ）0PtA0PtB0PtC0PtD6一質(zhì)量為2kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，從某一時刻起，在滑塊上施一水平向右的力，經(jīng)過一段時間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蛴遥笮?m/s，在這段時間內(nèi)水平力做的功為（ ）A0 B8J C16J D32J7一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t0時其速

4、度為1 m/s，從此刻開始在滑塊運動方向上再施加一水平作用力F，力F和滑塊的速率v隨時間的變化規(guī)律分別如圖甲和乙所示設(shè)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)力F對滑塊做的功分別為W1、W2、W3，則以下關(guān)系正確的是()AW1W2W3 BW1W2W3CW1W3W2 DW1W2W38如圖所示，一個輕質(zhì)彈簧豎直固定在地面上，將一個小球從距彈簧上端某高處由靜止釋放，則在小球開始接觸彈簧直到把彈簧壓縮最短的過程中，以下判斷正確的是（ ）A彈力始終對小球做負(fù)功B彈力對小球先做負(fù)功，后做正功C小球的動能始終逐漸減小D小球的動能先增大，后減小9質(zhì)量均為m的A、B兩物體分別在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面運動，撤去

5、F1、F2后受摩擦力的作用減速到停止，其v-t圖象如圖所示，則下列說法正確的是（ ）AF1和F2大小相等BF1和F2對A、B做功之比為2:1 CA、B所受摩擦力大小相等D全過程中摩擦力對A、B做功之比為1:210如圖所示，一直角斜面體固定在地面上，右邊斜面傾角為60°，左邊斜面傾角為30°，A、B兩物體分別系于一根跨過定滑輪的輕繩兩端，分別置于斜面上，兩物體可看成質(zhì)點，且位于同一高度處于靜止?fàn)顟B(tài)，一切摩擦不計，繩子均與斜面平行。若剪斷繩子，讓兩物體從靜止開始沿斜面下滑，下列說法正確的是（ ）A落地時兩物體速率相等B兩物體沿斜面滑行的時間相同C落地時兩物體重力的功率相等D沿斜

6、面滑行過程中重力做的功相等二實驗題（本大題共2小題，共12分）11（4分）探究做功與速度變化的關(guān)系實驗中，某同學(xué)利用如圖所示的裝置，通過數(shù)根相同的橡皮條和打點計時器，來探究橡皮條做功與小車獲得速度之間的關(guān)系，得到下面數(shù)據(jù)。則下述說法中正確的是（ ）A利用改變橡皮條的根數(shù)來改變做功的大小，使做功數(shù)值按倍數(shù)增加B每次改變橡皮條的根數(shù)，不需要將小車?yán)较嗤奈恢冕尫臗從表格a列和b列對比，可判斷橡皮條做功與小車速度成正比D從表格a列和c列對比，可判斷橡皮條做功與小車速度平方成正比12（8分）在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗中，某實驗小組采用如圖（甲）的實驗裝置。打點計時器實驗小車接電源紙帶帶有

7、定滑輪的長木板細(xì)線沙桶（甲）ABs（乙）v（1）實驗時為了保證小車受到的合外力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，在沙和沙桶的總質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M的關(guān)系必須滿足m << M的同時，實驗時首先要做的步驟是_。（2）如圖（乙）為實驗中打出的一條紙帶，選取紙帶中的A、B兩點來探究恒力做功與動能改變的關(guān)系，測出A、B兩點間距s和速度大小vA、vB。已知沙和沙桶的總質(zhì)量m，小車的質(zhì)量M，重力加速度g。則本實驗要驗證的數(shù)學(xué)表達式為_。（用題中的字母表示實驗中測量得到物理量）。三計算題（本大題共4小題，共34分。要求有必要的文字說明和重要的演算步驟，結(jié)果是數(shù)值的要求標(biāo)明單位。）13（9分）如圖所示

8、，小物塊P（可視為質(zhì)點）的質(zhì)量為m，從1/4圓弧軌道的頂端A處由靜止開始下滑。已知圓弧光滑且在底端與水平面相切，切點為B。水平面與物塊間的動摩擦因數(shù)為，圓弧的半徑為R，重力加速度為g。求：ORAB（1）物塊剛要到達B點時對軌道的壓力大??；（2）物塊剛過B點時對軌道的壓力大小；（3）物塊在水平面上能滑行的距離。14（9分）汽車發(fā)動機的功率為60 kW，汽車的質(zhì)量為4 t，當(dāng)它行駛在坡度為0.02(sin0.02)的長直公路上時，如圖所示，所受摩擦阻力為車重的0.1倍(g10 m/s2)，求：(1)汽車所能達到的最大速度vm；(2)若汽車從靜止開始以0.6 m/s2的加速度做勻加速直線運動，則此過

9、程能維持多長時間？ (3)當(dāng)汽車勻加速行駛的速度達到最大值時，汽車做功多少？15（10分）如圖所示，質(zhì)量為m的小球懸于長為L的細(xì)線下端隨軸OA一起在水平面內(nèi)做圓周運動。若發(fā)動機帶動轉(zhuǎn)軸加速轉(zhuǎn)動，使細(xì)線與豎直方向的夾角由30º緩慢增加到60º，則這一過程中細(xì)線的拉力對小球所做的功是多少？AO16（10分）下圖是簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖。整個雪道由傾斜的助滑雪道AB和著陸雪道DE，以及水平的起跳平臺CD組成，AB與CD圓滑連接。運動員從助滑雪道AB上由靜止開始，在重力作用下，滑到D點水平飛出，不計飛行中的空氣阻力，經(jīng)2s在水平方向飛行了60m，落在著陸雪道DE上。已知從B點

10、到D點運動員的速度大小不變。（g取10m/s2）求（1）運動員在AB段下滑到B點的速度大?。唬?）若不計阻力，運動員在AB段下滑過程中下降的高度；（3）若運動員的質(zhì)量是60kg，在AB段下降的實際高度是50m，求此過程中他克服阻力所做的功。答案解析1解析：選AD.對于一定質(zhì)量的物體，其動能的大小僅由速率決定。勻速圓周運動和勻速直線運動中的速率都保持不變，故選項AD正確。2解析：選D.由功的定義“力和物體在力的方向上位移的乘積”，可知W1=W2；由動能定理知乙物體獲得的動能較大，又因兩物體的質(zhì)量相等，所以乙物體的速率較大，即v1<v2。D項正確。3解析：選D.由和得到，所以。D項正確4解析

11、：選B.由可知；由動能定理知。所以，選項B正確。5解析：選C.由力和運動的關(guān)系可知小球先做加速度逐漸減小的變加速運動，再做勻速運動，小球受到的阻力先逐漸增大，然后保持與小球的重力大小相等的數(shù)值不變。加速階段小球克服阻力做功的功率，勻速階段小球克服阻力做功的功率，故選項C正確。6解析：選A.滑塊動能的大小跟它的運動方向無關(guān)，初末狀態(tài)滑塊的動能相等，由動能定理可知水平力做功為0，即選項A正確。7解析：選B.力F做的功等于每段恒力F與該段滑塊運動的位移數(shù)值(vt圖象中圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積)的乘積，第1秒內(nèi)，位移為一個小三角形面積S；第2秒內(nèi)，位移也為一個小三角形面積S；第3秒內(nèi)，位移為兩個小三角形

12、面積2S，故W11S，W23S，W34S，所以W1W2W3.8解析：選AD.小球壓縮彈簧至最短的過程中，小球受到的彈力方向跟運動始終相反，故彈力對小球始終做負(fù)功，A選項正確；小球向下的前一個階段重力大于彈力，小球做加速運動，后一個階段重力小于彈力，小球做減速運動，故小球的動能先增大，后減小，選項D正確。9解析：選AD.設(shè)A、B減速運動過程中的位移分別SA2和SB2，由題給圖象得，。對A和B在減速運動過程分別應(yīng)用動能定理有和。由以上四式可得，故選項C錯誤；由圖象可知A和B運動的全過程位移，所以，選項D正確；對A和B運動的全過程應(yīng)用動能定理有和，所以，選項B錯誤；令A(yù)和B加速階段的位移分別為SA1

13、和SB1，由圖象得和。而，所以，選項A正確。10解析：選AC.令斜面的傾角為，高為h，物體滑至底端時速率為v，由動能定理有，得到?？梢娢矬w到斜面底端的速率與斜面的傾角無關(guān)，A項正確；由勻變速運動規(guī)律，可得物體沿斜面滑行時間，因，故B項錯誤；落地時重力的功率，由題意可知，所以，C項正確；沿斜面滑行過程中重力做功，因，故，D項錯誤。11解析：實驗中無法直接測定橡皮條做功的值，而是采用改變橡皮條的根數(shù)來改變做功的大小，使做功的數(shù)值按倍數(shù)增加，A項正確；為使橡皮條的做功倍數(shù)增加，需確保橡皮條的形變量相同，則要求小車每次從同一位置釋放，B項錯誤；由表格c列所列數(shù)據(jù)可以看出，速度的平方正比例變化，故C錯而

14、D對。答案：AD12解析：小車運動過程中除受細(xì)繩的拉力作用外還受摩擦阻力的作用，為使細(xì)繩的拉力近似等于小車的合外力，則要求實驗過程中將木板的右端墊高形成傾角，使小車可以在木板上勻速運動，以平衡摩擦力；因沙桶的總重力近似等于小車的合外力，所以合外力對小車做功，而小車的動能改變量為，所以實驗需要驗證的數(shù)學(xué)表達式為。答案：（1）平衡摩擦力 （2）mgs =13解析：（1）令物塊剛要到達B點時的速度為v，由動能定理有，解得物塊剛要到達B點時受軌道支持力的大小為N1，由牛頓定律和向心力公式有，解得由牛頓第三定律知，物塊對軌道的壓力大?。?）物塊剛過B點時在豎直方向上處于平衡狀態(tài)，故軌道對它的支持力由牛頓

15、第三定律知，物塊對軌道的壓力大?。?）令物塊能在水平面上滑行的距離為x，由動能定理有，解得答案：（1）3mg （2）mg （3）14解析：(1)汽車在坡路上行駛，所受阻力由兩部分構(gòu)成，即fkmgmgsin4000N800 N4800 N. 又因為當(dāng)Ff時，Pf·vm，所以vm m/s12.5 m/s.(2)汽車從靜止開始，以a0.6 m/s2勻加速行駛，由F合ma，得Ffma，所以Fmakmgmgsin4×103×0.6 N4800 N7.2×103 N. 保持這一牽引力，汽車可達到勻加速行駛的最大速度vm，有vm m/s8.33 m/s. 由運動學(xué)規(guī)律可以求出勻加速行駛的時間與位移t s13.9 s， x m57.82 m. (3)由WF·x可求出汽車在勻加速運動階段行駛時牽引力做功為WF·x7.2×103×57.82 J4.16×105 J. 答案：(1)12.5 m/s(2)13.9 s(3)4.16×105 J15解析：令懸線跟豎直方向的夾