动能定理--大量难题

试卷第1页，总63页2016-2017学年度???学校11月月考卷评卷人得分一、选择题1．如图所示，在水平向右的匀强电场中，某带电粒子从A点运动到B点，在A点时速度竖直向上，在B点时速度水平向右，在这一运动过程中粒子只受电场力和重力，并且克服重力做的功为1J，电场力做的正功为3J，则下列说法中正确的是（）A．粒子带正电B．粒子在A点的动能比在B点多2JC．粒子在A点的机械能比在B点少3JD．粒子由A点到B点过程中速度最小时，速度的方向与水平方向的夹角为60°【答案】ACD【解析】解：A、从A到B，电场力做正功，可知电场力方向水平向右，电场强度方向水平向右，所以粒子带正电．故A正确．B、根据动能定理得，从A到B动能的变化量△EK=WG+W电=﹣1+3=2J，所以粒子在A点的动能比B点少2J．故B错误．C、除重力以外只有电场力做功，因为除重力以外其它力做功等于机械能的增量，所以A到B机械能增加3J．故C正确．D、竖直方向mgh=1J=全程故即由动量定理：mgt=mvqEt=mv'得可知合力与水平方向成30度角，当合速度与合力垂直时，合速度达到最小值，故速度方向与水平方向成60度角．故D正确．故选ACD．【点评】本题综合考查了动能定理以及动量定理和功能关系，D选项较难，关键知道当合力方向与合速度方向垂直时，速度达到最小值．2．极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气层后，由于地磁场的作用而产生的．如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，旋转半径不断减小．此运动形成的原因是（）A．洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B．空气阻力对粒子做负功，使其动能减小C．与空气分子碰撞过程中粒子的带电量减少试卷第2页，总63页D．越接近两极，地磁场的磁感应强度越大【答案】BD【解析】试题分析：根据地球磁场的分布，由左手定则可以判断粒子的受力的方向，从而可以判断粒子的运动的方向．在由洛伦兹力提供向心力，则得运动半径与质量及速度成正比，与磁感应强度及电量成反比，即根据半径公式进行讨论．解：A、地球的磁场由南向北，当带负电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向西，所以粒子将向西偏转；当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向，粒子受到的洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功，故A错误；B、粒子在运动过程中可能受到空气的阻力，对粒子做负功，所以其动能会减小，故B正确；C、粒子在运动过程中，若电量减小，由洛伦兹力提供向心力，根据的半径公式，可知，当电量减小时，半径是增大．故C错误；D、粒子在运动过程中，南北两极的磁感应强度较强，由洛伦兹力提供向心力，由公式可知，当磁感应强度增加时，半径是减小，故D正确．故选：BD．【点评】本题就是考查左手定则的应用，掌握好左手定则即可判断粒子的受力的方向，同时利用洛伦兹力提供向心力，推导出运动轨迹的半径公式来定性分析．3．在足球比赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角贴着球门射入，球门高为h，足球飞入球门的速度为v，足球质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球做的功为:（）A．221mvB．mghC．mghmv221D．mghmv221【答案】C【解析】以踢球后到最高点应用动能定理，221mvmghW，则W=mghmv221，C对；4．A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使小球进入右侧竖直面上的不同轨道。如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道到达最高点时，速度为零的是()试卷第3页，总63页【答案】A【解析】试题分析：小球沿右侧轨道向上做减速运动，根据能量守恒，则到达右侧最高点时的速度可能为零，故A正确；小球离开轨道做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动到最高点时在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，故B错误；根据机械能守恒定律得，m2120ghmghmv，由于hh＜，则0v＞，即进入右侧轨道到达最高点时，速度不为零，故C错误；小球在内轨道运动，通过最高点有最小速度，根据机械能守恒定律得知小球到不了圆的最高点，由机械能守恒有：2012mghmghmv，因hh＜，则0v＞，故D错误。考点：机械能守恒定律【名师点睛】小球在运动的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律和物体的运动情况分析到达最高点的速度能否为零。5．质量为0.01kg、以800m/s的速度飞行的子弹与质量为0.8kg、以10m/s的速度飞行的皮球相比A.子弹的动量较大B.皮球的动量较大C.子弹的动能较大D.皮球的动能较大【答案】C【解析】试题分析：根据Pmv，子弹的动量P1=8Kg.m/s;皮球的动量P2=8Kg.m/s;所以两者动量相等；根据212KEmv，子弹的动能EK1=3200J;皮球的动能EK2=40J;所以子弹的动能较大，选项C正确。考点：动量及动能的概念。6．一个质量为m的小球，在光滑水平面上以6m/s的速度匀速运动3s后垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，速度大小与碰撞前相等，又匀速运动2s。以下说法正确的有：A．碰撞前后小球速度变化量的大小△v=12m/sB．碰撞过程中小球的加速度为0C．小球来回运动5s内的平均速度为0D．碰撞过程中墙对小球做功W=0【答案】AD【解析】试题分析：设碰后物体的速度方向为正，则碰撞前后小球速度变化量()212m/svvvv，选项A正确；碰撞过程中小球的加速度vat，故碰撞过程中小球的加速度不为0，选项B错误；小球来回运动5s内物体的位移为x=vt1-vt2=6m，故物体的平均速度为6m/s1.2m/s5xvt，选项C错误；碰撞过程中墙对小球做功2211022kWEmvmv，选项D正确；故选AD.考点：加速度；平均速度；动能定理.7．关于功和物体动能之间的关系，以下说法中正确的是（）A．如果物体所受合外力做功为零，则物体所受合外力就为零B．如果物体所受合外力做功为零，则物体的动能就不会发生改变C．做变速运动的物体其动能有可能保持不变试卷第4页，总63页D．如果物体的动能不变，则物体受到的合外力一定为零【答案】BC【解析】试题解析：如果物体所受合外力做功为零，物体所受合外力不一定为零，例如物体在水平桌面上做匀速圆周运动时，拉力总与物体的运动方向垂直，故物体受到的合外力的功为零，但物体受到的合力却不为零，故A错误；根据动能定理，如果物体所受合外力做功为零，则物体的动能变化量也为零，即物体的动能就不会发生改变，B正确；速度是矢量，大小如果不变，方向改变时，物体的速度也在改变，但物体的动能此时就是不变的，故C正确；由于做匀速圆周运动的物体的动能不变，但是它受到的合外力却不为零，故D错误。考点：动能定理。8．运动员投篮过程中对篮球做功为W，出手高度为h1，篮筐距地面高度为h2，球的质量为m，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能为A．mgh2－mgh1－WB．W+mgh2－mgh1C．mgh2+mgh1－WD．W+mgh1－mgh2【答案】D【解析】试题分析：篮球从由静止抛出到进入篮筐的过程中，人在对它做了功和它在上升过程中重力做了功，根据动能定理有21()0kWmghhE，所以12kEWmghmgh。故选D考点：动能定理的应用点评：容易题。本题要注意各个力做功的正负。9．质量为m的物体，在距地面h高处以23g的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是A．重力对物体做功23mghB．重力对物体做功mghC．物体克服阻力做功13mghD．物体克服阻力做功23mgh【答案】BC【解析】本题考查对力所做的功的理解。加速度为23g，即物体所受合外力为23mg，阻力为13mg，则物体克服阻力做功13mgh重力做功mgh；10．在静电场中，一个带电量q=2.0×10-9C的负电荷从A点移动到B点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为4.0×10-5J，质点的动能增加了8.0×10-5J，则A、B两点间的电势差大小为：（）A.2×10-4VB.1×104VC.4×104VD.2×104V【答案】D【解析】由动能定理ABABABUJqUJWmvWqU,104,104,215522×104V，D对；11．如图所示，一高度为h的三角形斜面固定在水平地面上，有两个质量均为m可看成质点的小物块分别由静止开始从倾角为α、β的两个光滑斜面的顶端下滑，α＞β，下列说法中正确的是（）试卷第5页，总63页A．小物块滑到斜面底端的速度相同B．小物块滑到斜面底端所用的时间相同C．小物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率相同D．小物块滑到斜面底端时具有的机械能相同【答案】D【解析】试题分析：光滑斜面，只有重力做功，根据动能定理即212mghmv，即速度2vgh，小物块滑到斜面底端的速度大小相同，但是速度方向不同，选项A错。滑到斜面底端的重力瞬时功率为cosPmgv，由于速度方向不同，和重力方向的夹角不同，所以滑到斜面底端的重力瞬时功率不同，选项C错。小物块滑到斜面底端为匀加速直线运动，加速度sinag，位移21sin2hxat，可得运动时间22gsinht，两个小球对应的斜面倾角不同，运动时间不同，选项B错。两个小球在斜面顶端动能相等都等于0，重力势能相等，滑动过程机械能守恒，所以滑到底端依然机械能相同，选项D对。考点：功能关系【名师点睛】特别注意的是功率的计算，虽然功率没有方向是标量，但是重力的功率是重力乘以在重力方向的速度，需要考虑重力和速度方向的夹角。在计算运动时间过程，借助与高度和倾角来表示位移，以倾角表示加速度，从而使得时间便于比较。12．如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面，而且不计空气阻力，则下列说法中正确的是A.重力对物体做的功为mghB．物体到海平面时的势能为mghC．物体在海平面上的动能为21mv02-mghD．物体在海平面上的机械能为21mv02【答案】AD【解析】试题分析：重力对物体做的功只与初末位置的高度差有关，为mgh，A正确；物体到海平面时的势能为-mgh，B错误；由动能定理mgh=21mv2-21mv02，到达海平面时动能为21mv02＋mgh，C错误；物体只受重力做功，机械能守恒，等于地面时的机械能21mv02，D正确。考点：机械能守恒定律13．一个运动物体它的速度是V时，其动能为E，那么，当这个物体的速度增加到3V时，其动能应当是（）试卷第6页，总63页A．EB．3EC．6ED．9E【答案】D【解析】分析：根据动能的定义式EK=12mV2，可以直接求得物体后来的动能．解答：解：由动能的定义式EK=12mV2，可知当物体的速度增加到3V时，动能E′=12m（3V）2=9E．故选D．14．2009年在韩国江陵举办的世界冰壶锦标赛上，中国女子冰壶队在决赛中战胜冬奥会冠军瑞典女子冰壶队，第一次获得冰壶世界冠军．若运动员以一定的初速度将冰壶沿水平面推出，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化图线如图所示，已知冰壶质量为19kg，g取10m/s2，则以下说法正确的是()A．μ＝0.05B．μ＝0.01C．滑行时间t＝5sD．滑行时间t＝10s【答案】BD【解析】试题分析：根据动能定理得：EK2-EK1=-fx，即：EK2=EK1-fx，结合图线可得：初动能EK1=9.5J，x=5m，fx=9.5J，则f=1.9N=μmg，解得：μ=0.01，又21012kEmv=；得v=1m/s，10vvtsag===，故选：BD考点：物理图线及动能定理。15．如图所示，质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值F时，转动半径为R，当拉力逐渐减小到4F时，物体以另一线速度仍做匀速圆周运动，半径为2R，则物体克服外力所做的功是()A．0B．4FRC．34FRD．52FR【答案】B【解析】试题分析：设物体两次做