高中物理人教版第七章機(jī)械能守恒定律動(dòng)能和動(dòng)能定理 省一等獎(jiǎng)

第七章機(jī)械能守恒定律第七節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理A級(jí)抓基礎(chǔ)1．關(guān)于對(duì)動(dòng)能的理解，下列說法不正確的是()A．凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能B．動(dòng)能總是正值C．一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化D．一定質(zhì)量的物體，速度變化時(shí)，動(dòng)能一定變化解析：只要物體運(yùn)動(dòng)，則物體一定具有動(dòng)能，故A正確；動(dòng)能是標(biāo)量，表示大小，故動(dòng)能均為正值，故B正確；由動(dòng)能的定義可知，一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，故C正確；速度為矢量，速度的變化可能是速度方向在變化，故一定質(zhì)量的物體，速度變化時(shí)，動(dòng)能可能不變化，故D錯(cuò)誤．答案：D2．(多選)一物體在運(yùn)動(dòng)過程中，重力做了－2J的功，合力做了4J的功，則()A．該物體動(dòng)能減少，減少量等于4JB．該物體動(dòng)能增加，增加量等于4JC．該物體重力勢(shì)能減少，減少量等于2JD．該物體重力勢(shì)能增加，增加量等于2J解析：重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，增加量等于克服重力做的功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確；根據(jù)動(dòng)能定理得該物體動(dòng)能增加，增加量為4J，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確．答案：BD3．一質(zhì)量為m的滑塊，以速度v在光滑水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間后，滑塊的速度變?yōu)椋?v(方向與原來相反)，在這段時(shí)間內(nèi)，水平力所做的功為()\f(3,2)mv2 B．－eq\f(3,2)mv2\f(5,2)mv2 D．－eq\f(5,2)mv2解析：W＝Ek2－Ek1＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＝eq\f(3,2)mv2，選項(xiàng)A正確．答案：A4．(多選)一人用力把質(zhì)量為1kg的物體由靜止提高1m，使物體獲得2m/s的速度(g＝10m/sA．人對(duì)物體做的功為10JB．物體動(dòng)能增加2JC．合外力對(duì)物體做的功為12JD．物體重力勢(shì)能增加10J解析：重力做功WG＝－mgh＝－10J，即重力勢(shì)能增加10J，選項(xiàng)D對(duì)；由動(dòng)能定理：WF－mgh＝eq\f(1,2)mv2，WF＝12J，即人對(duì)物體做功12J，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理知W合＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×1×22J＝2J，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤．答案：BD5．物體在水平恒力F作用下，在水平面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)．當(dāng)位移為s時(shí)撤去F，物體繼續(xù)前進(jìn)3s后停止運(yùn)動(dòng)．若路面情況相同，則物體的摩擦力和最大動(dòng)能分別是()A．f＝eq\f(F,3)，Ekmax＝4Fs B．f＝eq\f(F,3)，Ekmax＝FsC．f＝eq\f(F,4)，Ekmax＝eq\f(Fs,3) D．f＝eq\f(F,4)，Ekmax＝3eq\f(Fs,4)解析：對(duì)全過程由動(dòng)能定理知Fs－f(4s)＝0，解得f＝eq\f(F,4)，對(duì)于拉力撤去前的過程由動(dòng)能定理知Fs－fs＝Ekmax，解得Ekmax＝eq\f(3Fs,4)，故選項(xiàng)D正確．答案：D6．(多選)質(zhì)量為m的物體，從靜止開始以a＝eq\f(1,2)g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)h米，下列說法中正確的是()A．物體的動(dòng)能增加了eq\f(1,2)mghB．物體的動(dòng)能減少了eq\f(1,2)mghC．物體的勢(shì)能減少了eq\f(1,2)mghD．物體的勢(shì)能減少了mgh解析：物體的合力為ma＝eq\f(1,2)mg，向下運(yùn)動(dòng)h米時(shí)合力做功eq\f(1,2)mgh，根據(jù)動(dòng)能定理物體的動(dòng)能增加了eq\f(1,2)mgh，A對(duì)，B錯(cuò)；向下運(yùn)動(dòng)h米過程中重力做功mgh，物體的勢(shì)能減少了mgh，C錯(cuò)，D對(duì)．答案：ADB級(jí)提能力7.如圖所示，一物體由A點(diǎn)以初速度v0下滑到底端B，它與擋板B做無動(dòng)能損失的碰撞后又滑回到A點(diǎn)，其速度正好為零．設(shè)A、B兩點(diǎn)高度差為h，則它與擋板碰前的速度大小為()A.eq\r(2gh＋\f(veq\o\al(2,0),4)) \r(2gh)C.eq\r(2gh＋\f(veq\o\al(2,0),2)) \r(2gh＋veq\o\al(2,0))解析：設(shè)整個(gè)滑動(dòng)過程中物體所受摩擦力大小為Ff(此力大小不變，下滑時(shí)方向向上，上滑時(shí)方向向下)，斜面長(zhǎng)為s，則對(duì)物體由A→B→A的整個(gè)過程運(yùn)用動(dòng)能定理，得－2Ffs＝－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0).同理，對(duì)物體由A到B運(yùn)用動(dòng)能定理，設(shè)物體與擋板碰前速度為v，則mgh－Ffs＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，解得v＝eq\r(2gh＋\f(veq\o\al(2,0),2))，C正確．答案：C8．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊與水平轉(zhuǎn)臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸相距R.物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)并計(jì)時(shí)，在t1時(shí)刻轉(zhuǎn)速達(dá)到n，物塊即將開始滑動(dòng)．保持轉(zhuǎn)速n不變，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)到t2時(shí)刻．則()A．在0～t1時(shí)間內(nèi)，摩擦力做功為零B．在0～t1時(shí)間內(nèi)，摩擦力做功為eq\f(1,2)μmgRC．在0～t1時(shí)間內(nèi)，摩擦力做功為2μmgRD．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，摩擦力做功為2μmgR解析：在0～t1時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)速逐漸增加，故物體的速度逐漸增加，最大靜摩擦力提供向心力μmg＝meq\f(v2,R)，解得v＝eq\r(μgR)，①由動(dòng)能定理可知，物體做加速圓周運(yùn)動(dòng)過程Wf＝eq\f(1,2)mv2，②由①②兩式解得Wf＝eq\f(1,2)mμgR，故A、C錯(cuò)誤，B正確．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，物體的線速度不變，摩擦力只提供向心力，根據(jù)動(dòng)能定理可知摩擦力做功為零，故D錯(cuò)誤．答案：B9．物體在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直線滑行直到停止，以a、Ek、x和t分別表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小、動(dòng)能、位移的大小和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．則下列圖象中，能正確反映這一過程的是()解析：物體在恒定阻力作用下運(yùn)動(dòng)，其加速度不變，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理，－fx＝Ek－Ek0，解得Ek＝Ek0－fx，選項(xiàng)C正確．x＝v0t－eq\f(1,2)at2，則Ek＝Ek0－feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(v0t－\f(1,2)at2))，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：C10.如圖所示，AB為固定在豎直平面內(nèi)的eq\f(1,4)光滑圓弧軌道，軌道的B點(diǎn)與水平地面相切，其半徑為R，質(zhì)量為m的小球由A點(diǎn)靜止釋放．(1)求小球滑到最低點(diǎn)B時(shí)，小球速度v的大?。?2)小球通過光滑的水平面BC滑上固定曲面，恰達(dá)最高點(diǎn)D，D到地面的高度為h(已知h＜R)，求小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf.解析：(1)小球從A滑到B的過程中，由動(dòng)能定理得：mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－0.解得：vB＝eq\r(2gR).(2)從A到D的過程，由動(dòng)能定理可得：mg(R－h(huán))－Wf＝0－0，則克服摩擦力做的功Wf＝mg(R－h(huán))．答案：(1)eq\r(2gR)(2)mg(R－h(huán))11.如圖所示，豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平軌道AB與光滑的四分之一圓弧軌道CD組成，AB恰與圓弧CD在C點(diǎn)相切，軌道固定在水平面上．一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道的A端以初動(dòng)能E沖上水平軌道AB，沿著軌道運(yùn)動(dòng)，由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點(diǎn)．已知水平軌道AB長(zhǎng)為L(zhǎng)(注意：圖中v0是未知的)．(1)求小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.(2)若圓弧軌道的半徑R＝eq\f(E,3mg)，增大小物塊的初動(dòng)能，使得小物塊沖出D點(diǎn)后可以再上升的高度是，則：①求小物塊的初動(dòng)能E′；②若小物塊最后停在水平軌道上，小物塊將停在何處(用離B點(diǎn)的距離表示)?解析：(1)小物塊最終停在AB的中點(diǎn)，全過程由動(dòng)能定理得：－μmgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(L＋\f(1,2)L))＝0－E，解得μ＝eq\f(