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当前位置:首页 > 行业资料 > 其它行业文档 > 2014年高考物理复习大一轮【Word版题库】5.2动能和动能定理
5.2动能和动能定理1.子弹的速度为v,打穿一块固定的木块后速度刚好变为零.若木块对子弹的阻力为恒力,那么当子弹射入木块的深度为其厚度的一半时,子弹的速度是().A.v2B.22vC.v3D.v4解析设子弹质量为m,木块的厚度为d,木块对子弹的阻力为f.根据动能定理,子弹刚[]好打穿木块的过程满足-fd=0-12mv2.设子弹射入木块厚度一半时的速度为v′,则-f·d2=12mv′2-12mv2,得v′=22v,故选B.答案B2.如图5-2-1所示,质量为m的物块,在恒力F的作用下,沿光滑水平面运动,物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB,物块由A运动到B点的过程中,力F对物块做的功W为().图5-2-1A.W>12mvB2-12mvA2B.W=12mvB2-12mvA2C.W=12mvA2-12mvB2D.由于F的方向未知,W无法求出解析对物块由动能定理得:W=12mvB2-12mvA2,故选项B正确.答案B3.一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点的动能可能().A.一直增大B.先逐渐减小至零,再逐渐增大C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大解析若力F的方向与初速度v0的方向一致,则质点一直加速,动能一直增大,选项A正确.若力F的方向与v0的方向相反,则质点先减速至速度为零后反向加速,动能先减小至零后增大,选项B正确.若力F的方向与v0的方向成一钝角,如斜上抛运动,物体先减速,减到某一值,再加速,则其动能先减小至某一非零的最小值,再增大,选项D正确.答案ABD4.如图5-2-2所示,一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力F作用下从平衡位置P点缓慢地移到Q点,此时悬线与竖直方向夹角为θ,则拉力F做的功为().A.mgLcosθB.mgL(1-cosθ)C.FLsinθD.FLcosθ解析小球缓慢移动,时时都处于平衡状态,由平衡条件可知,F=mgtanθ.随着θ的增大,F也在增大,可见F是一个变化的力,不能直接用功的公式求它做的功,所以这道题要考虑用动能定理求解.由于物体缓慢移动,动能保持不变,由动能定理得-mgL(1-cosθ)+W=0,所以W=mgL(1-cosθ).答案B5.质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图像如图5-2-3所示.由此可求().图5-2-3A.前25s内汽车的平均速度B.前10s内汽车的加速度C.前10s内汽车所受的阻力D.15~25s内合外力对汽车所做的功解析由图可知:可以确定前25s内汽车的平均速度和前10s内汽车的加速度,由前25s内汽车的平均速度可求0~25s或15~25s内合外力对汽车所做的功,W=ΔEk.不能求出阻力所做的功或阻力的大小.故A、B、D项正确.答案ABD6.如图5-2-4所示,劲度系数为k的弹簧下端悬挂一个质量为m的重物,处于静止状态.手托重物使之缓慢上移,直到弹簧恢复原长,手对重物做的功为W1.然后放手使重物从静止开始下落,重物下落过程中的最大速度为v,不计空气阻力.重物从静止开始下落到速度最大的过图5-2-2图5-2-4程中,弹簧对重物做的功为W2,则().A.W1>m2g2kB.W1<m2g2kC.W2=12mv2D.W2=m2g2k-12mv2解析设物体静止时弹簧伸长的长度为x,由胡克定律得:mg=kx.手托重物使之缓慢上移,直到弹簧恢复原长,重物的重力势能增加了mgx=m2g2k,弹簧的弹力对重物做了功,所以手对重物做的功W1<m2g2k,选项B正确.由动能定理知W2+m2g2k=12mv2,则C、D错.答案:B7.小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为H,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面.在上升至离地高度h处,小球的动能是势能的2倍,到达最高点后再下落至离地高度h处,小球的势能是动能的2倍,则h等于().A.H9B.2H9C.3H9D.4H9解析设小球的初动能为Ek0,阻力为F,根据动能定理,上升到最高点有,Ek0=(mg+F)H,上升到离地面h处有,Ek0-2mgh=(mg+F)h,从最高点到离地面h处,有(mg-F)(H-h)=12mgh,解以上三式得h=49H.答案D8.刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一.如图5-2-5所示的图线1、2分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离l与刹车前的车速v的关系曲线,已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦.据此可知,下列说法中正确的是().A.甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快,甲车的刹车性能好B.乙车与地面间的动摩擦因数较大,乙车的刹车性能好C.以相同的车速开始刹车,甲车先停下来,甲车的刹车性能好D.甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快,甲车与地面间的动摩擦因数较大解析在刹车过程中,由动能定理可知:μmgl=12mv2,得图5-2-5l=v22μg=v22a可知,甲车与地面间动摩擦因数小(题图线1),乙车与地面间动摩擦因数大(题图线2),刹车时的加速度a=μg,乙车刹车性能好;以相同的车速开始刹车,乙车先停下来.B正确.答案B9.如图5-2-6所示,斜面高h,质量为m的物块,在沿斜面向上的恒力F作用下,能匀速沿斜面向上运动,若把此物块放在斜面顶端,在沿斜面向下同样大小的恒力F作用下物块由静止向下滑动,滑至底端时其动能的大小为().A.mghB.2mghC.2FhD.Fh解析物块匀速向上运动,即向上运动过程中物块的动能不变,由动能定理知物块向上运动过程中外力对物块做的总功为0,即WF-mgh-Wf=0①物块向下运动过程中,恒力F与摩擦力对物块做功与上滑中相同,设滑至底端时的动能为Ek,由动能定理WF+mgh-Wf=Ek-0②将①式变形有WF-Wf=mgh,代入②有Ek=2mgh.答案B10.如图5-2-7所示,质量为m1、长为L的木板置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力的大小为f,用水平的恒定拉力F作用于滑块.当滑块从静止开始运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为s,滑块速度为v1,木板速度为v2,下列结论中正确的是().A.滑块克服摩擦力所做的功为f(L+s)B.上述过程满足(F-f)(L+s)=12mv12+12m1v22C.其他条件不变的情况下,F越大,滑块到达右端所用时间越长D.其他条件不变的情况下,f越大,滑块与木板间产生的热量越多解析滑块运动到木板右端的过程中,滑块相对于地面的位移为(L+s),所以滑块克服摩擦力做功为f(L+s),A正确;上述过程中对滑块根据动能定理有(F-f)(L+s)=12mv12,对木板有fs=12m1v22,所以(F-f)(L+s)+fs=12mv12+12m1v22,故B错误;对滑块根据牛顿第二定律有a1=F-fm,对木板有a2=fm1,滑块从静止开始运动到木板右端时有12a1t2-图5-2-6图5-2-712a2t2=L,可见F越大,时间越短,C错误;由能量守恒定律可得滑块与木板间产生的热量为fL,D正确.答案AD11.质量m=1kg的物体,在水平拉力F(拉力方向与物体初速度方向相同)的作用下,沿粗糙水平面运动,经过位移4m时,拉力F停止作用,运动到位移是8m时物体停止,运动过程中Ek-x的图线如图5-2-8所示.求:(g取10m/s2)(1)物体的初速度多大?(2)物体和平面间的动摩擦因数为多大?(3)拉力F的大小?解析(1)从图线可知初动能为2JEk0=12mv2=2J,v=2m/s(2)在位移为4m处物体的动能为10J,在位移为8m处物体的动能为零,这段过程中物体克服摩擦力做功.设摩擦力为f,则-fx2=0-10J=-10Jf=-10-4N=2.5N因f=μmg,故μ=fmg=2.510=0.25(3)物体从开始到移动4m这段过程中,受拉力F和摩擦力f的作用,合力为F-f,根据动能定理有(F-f)·x1=ΔEk故F=ΔEkx1+f=10-24+2.5N=4.5N答案(1)2m/s(2)0.25(3)4.5N12.如图5-2-9所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置.将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连,小物块悬挂于管口.现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变.(重力加速度为g).(1)求小物块下落过程中的加速度大小;(2)求小球从管口抛出时的速度大小;图5-2-8图5-2-9(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于22L.解析(1)设细线中的张力为T,根据牛顿第二定律得Mg-T=MaT-mgsin30°=ma且M=km解得a=2k-12k+1g.(2)设M落地时速度大小为v,m射出管口时速度大小为v0.M落地前由动能定理得Mg·Lsin30°-mg·Lsin30°·sin30°=12(M+m)v2,对m,M落地后由动能定理得-mg(L-Lsin30°)sin30°=12mv02-12mv2联立解得v0=k-22k+1gL(k2).(3)小球做平抛运动,则x=v0tLsin30°=12gt2解得x=Lk-22k+1由k-22k+112得x=Lk-22k+122L.答案(1)2k-12k+1g(2)k-22k+1gL(k2)(3)见解析
本文标题:2014年高考物理复习大一轮【Word版题库】5.2动能和动能定理
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