动能与动能定理经典习题及答案(免费》

动能和动能定理的应用典例分析1．关于做功和物体动能变化的关系，不正确的是（）．A．只有动力对物体做功时，物体的动能增加B．只有物体克服阻力做功时，它的功能减少C．外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差D．动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化2．下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系正确的是（）．A．如果物体所受的合外力为零，那么合外力对物体做的功一定为零B．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零C．物体在合外力作用下作变速运动，动能一定变化D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零3．两个材料相同的物体，甲的质量大于乙的质量，以相同的初动能在同一水平面上滑动，最后都静止，它们滑行的距离是（）．A．乙大B．甲大C．一样大D．无法比较4．一个物体沿着高低不平的自由面做匀速率运动，在下面几种说法中，正确的是（）．A．动力做的功为零B．动力做的功不为零C．动力做功与阻力做功的代数和为零D．合力做的功为零5．放在水平面上的物体在一对水平方向的平衡力作用下做匀速直线运动，当撤去一个力后，下列说法中错误的是（）．A．物体的动能可能减少B．物体的动能可能增加C．没有撤去的这个力一定不再做功D．没有撤去的这个力一定还做功6．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B，当拉力逐渐减小到了F/4时，物体仍做匀速圆周运动，半径为2R，则外力对物体所做的功大小是（）．A、FR/4B、3FR/4C、5FR/2D、零7.一物体质量为2kg，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行。从某时刻起作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向右，大小为4m/s，在这段时间内，水平力做功为（）A.0B.8JC.16JD.32J8.质量为5×105kg的机车，以恒定的功率沿平直轨道行驶，在3minl内行驶了1450m，其速度从10m/s增加到最大速度15m/s．若阻力保持不变，求机车的功率和所受阻力的数值．9.一小球从高出地面Hm处，由静止自由下落，不计空气阻力，球落至地面后又深入沙坑h米后停止，求沙坑对球的平均阻力是其重力的多少倍。10.飞行子弹打入放在光滑水平面上的木块中深入2cm，未穿出同时木块滑动了1cm，则子弹动能的变化、木块获得的动能、由于摩擦增加的内能的比是多少。Sd11.质量为M、厚度为d的方木块，静置在光滑的水平面上，如图所示，一子弹以初速度0v水平射穿木块，子弹的质量为m，木块对子弹的阻力为fF且始终不变，在子弹射穿木块的过程中，木块发生的位移为L。求子弹射穿木块后，子弹和木块的速度各为多少？v0Ld12.物体质量为10kg，在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面向上运动，斜面与物体间的动摩擦因数为1.0，当物体运动到斜面中点时，去掉拉力F，物体刚好能运动到斜面顶端停下，斜面倾角为30°，求拉力F多大？（2/10smg）13.质量为4t的汽车，以恒定功率沿平直公路行驶，在一段时间内前进了100m，其速度从36km/h增加到54km/h。若车受到的阻力恒定，且阻力因数为0.02，求这段时间内汽车所做的功。（2/10smg）14.子弹以某速度击中静止在光滑水平面上的木块，当子弹进入木块深度为x时，木块相对水平面移动距离2x，求木块获得的动能1kE和子弹损失的动能2kE之比。答案1．D2．A3．A4．C、D5．C6．A7.A7.错解：JmvmvWF32)44(221)21(2122202选D诊断：错在认为动能有方向，向左的16J动能与向右的16J动能不同。实际上动能是标量，没有方向，且是恒正的一个量，由动能定理得：02121202mvmvEWkF答案：A8．3.75×105W、2.5×104N提示：选机车为研究对象，它受到的重力mg、支持力F2、阻力F1和牵引力F的作用，受力如图，在机车速度从10m/s增加到15m/s的过程中，重力和支持力不做功，牵引力F对机车做正功，阻力对机车做负功根据动能定理可得：Pt-F1s=ΔEK注意到上述过程中的末状态速度为最大速度，这时有F＝F1，故P＝F1v2，联立上面两式解得：)(2)(222122stvvvvmP＝3.75×105W，01vPF＝2.5×104N9.解：小球由A落到B只有重力作用，由B到C受沙坑阻力f、重力作用。在A点动能为零，在C动能为零，0)(hfhHmgmghhHff为重力的hH1倍（大于重力）10.解析：子弹打入木块直到一起运动为止，子弹与木块间有摩擦力设为f。设木块质量M，末速为v，动能221MvEK木子弹质量为m，飞行速度0v，飞行时动能2021mvEK弹对木块221MvfS①对子弹2202121)(mvmvdSf②①代入②得2202220)(2121212121vMmmvmvMvmvfd等号右边就是子弹打入木块过程中系统动能损失，即为内能增加值。21fdfS由能量守恒知220)(2121vMmfdmv∴232121220fdmvmv子弹动能减少量、木块动能、增加的内能比为2:1:311.解析：子弹受力如左图所示，由题知子弹的初速度为0v，位移为dLs，阻力为fF。子弹射穿木块的过程由动能定理得2022121mvmvdlFf解得mdLFvvf)(220CBAfHhmgmgv0FNFfNF′FNFfMg木块受力如右图所示，由题知木块的初速度为0，发生的位移Ls，fF为动力，子弹射穿木块的过程由动能定理得2121MvLFf解得MLFvf2112.解析：木块受力如图4所示，设斜面的长度为s。木块受到的摩擦力30cosmgFFNfNN7.82310101.0木块从开始运动到静止由动能定理得030sin2mgssFsFf解得NNmgFFf4.117)1010217.8(2)30sin(213.解析：以汽车为研究对象，在水平方向受牵引力F和阻力fF的作用。因为汽车的功率恒定，汽车的速度小时牵引力大，速度大时牵引力小，所以，此过程牵引力为变力，汽车的运动也是变速运动。此题用动能定理求解非常方便。由动能定理，可得21222121mvmvWWf又kmgssFWff其中smhkmv/10/361，hkmv/542sm/15解得kmgsvvmW)(212122JJ1001010402.0)1015(104213223J5103.3动能定理内涵丰富，解决问题简洁、实用，是其他物理规律和定理无法比拟的，应熟练掌握。14.错解：设子弹在木块中运动时，受到木块摩擦阻力大小为fF，则由动能定理：对子弹：2kkkfEEExF初末即xFEfk2对木块：12kfExF所以21221xFxFEEffkk诊断及正解：错在使用动能定理时，乱用参考系，没有统一确定。以地面为参考系，木块的位移为2x，子弹的位移为xxx2321故3123221xFxFEEffkk子弹损失的动能大于木块获得的动能，这表明子弹损失的动能中一大部分已转化为克服阻力做功而产生的热，使子弹和木块构成的系统内能增加。FFNFfmg