物理人教版 (新课标)第七章 机械能守恒定律7.动能和动能定理课后测评

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第8讲 动能和动能定理
[时间：60分钟]
题组一 对动能及动能定理的理解
1．质量一定的物体( )
A．速度发生变化时其动能一定变化
B．速度发生变化时其动能不一定变化
C．速度不变时其动能一定不变
D．动能不变时其速度一定不变
2．关于动能定理，下列说法中正确的是( )
A．在某过程中，外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和
B．只要有力对物体做功，物体的动能就一定改变
C．动能定理只适用于直线运动，不适用于曲线运动
D．动能定理既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情况
3．一物体做变速运动时，下列说法正确的有( )
A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变
B．物体所受合外力一定不为零
C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变
D．物体加速度一定不为零
题组二 动能定理的应用
4．甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s.如图1所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )
图1
A．力F对甲物体做功多
B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多
C．甲物体获得的动能比乙大
D．甲、乙两个物体获得的动能相同
5．一质量为m的滑块，以速度v在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度变为－2v(方向与原来相反)，在整段时间内，水平力所做的功为( )
A.eq \f(3,2)mv2 B．－eq \f(3,2)mv2 C.eq \f(5,2)mv2 D．－eq \f(5,2)mv2
6．某人把质量为0.1 kg的一块小石头，从距地面为5 m的高处以60°角斜向上抛出，抛出时的初速度大小为10 m/s，则当石头着地时，其速度大小约为(g取10 m/s2，不计空气阻力)( )
A．14 m/s B．12 m/s C．28 m/s D．20 m/s
7.物体在合外力作用下做直线运动的vt图象如图2所示，下列表述正确的是( )
图2
A．在0～1 s内，合外力做正功
B．在0～2 s内，合外力总是做负功
C．在1～2 s内，合外力不做功
D．在0～3 s内，合外力总是做正功
8．某人用手将1 kg的物体由静止向上提起1 m，这时物体的速度为2 m/s(g取10 m/s2)，则下列说法正确的是( )
A．手对物体做功12 J B．合力做功2 J
C．合力做功12 J D．物体克服重力做功10 J
9．甲、乙两辆汽车的质量之比m1∶m2＝2∶1，它们刹车时的初动能相同，若它们与水平地面之间的动摩擦因数相同，则它们滑行的距离之比s1∶s2等于( )
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶4 D．4∶1
10．如图3所示，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为FN.重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为( )
图3
A.eq \f(1,2)R(FN－3mg) B.eq \f(1,2)R(3mg－FN) C.eq \f(1,2)R(FN－mg) D.eq \f(1,2)R(FN－2mg)
题组三 综合应用
11．将质量为m的物体，以初速度v0竖直向上抛出．已知抛出过程中阻力大小恒为重力的0.2倍．求：
(1)物体上升的最大高度；
(2)物体落回抛出点时的速度大小．
12．一列火车由机车牵引沿水平轨道行驶，经过时间t，其速度由0增大到v.已知列车总质量为M，机车功率P保持不变，列车所受阻力Ff为恒力．求这段时间内列车通过的路程．
13．如图4所示，质量为m的物体从高为h、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，最后停在水平面上，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，求：
图4
(1)物体滑至斜面底端时的速度；
(2)物体在水平面上滑行的距离．(不计斜面与平面交接处的动能损失)
答案精析
第8讲 动能和动能定理
1．BC [速度是矢量，速度变化时可能只有方向变化，而大小不变，动能是标量，所以速度只有方向变化时，动能可以不变；动能不变时，只能说明速度大小不变，但速度方向不一定不变，故只有B、C正确．]
2．D [外力做的总功等于各个力单独做功的代数和，A错．根据动能定理，决定动能是否改变的是总功，而不是某一个力做的功，B错．动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情况，C错，D对．]
3．BD [物体的速度发生了变化，则合外力一定不为零，加速度也一定不为零，B、D正确；物体的速度变化，可能是大小不变，方向变化，故动能不一定变化，合外力不一定做功，A、C错误．]
4．BC [由功的公式W＝Flcs α＝F·s可知，两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多，A错误，B正确；根据动能定理 ，对甲有Fs＝Ek1，对乙有Fs－Ffs＝Ek2，可知Ek1＞Ek2，即甲物体获得的动能比乙大，C正确，D错误．]
5．A [由动能定理得W＝eq \f(1,2)m(2v)2－eq \f(1,2)mv2＝eq \f(3,2)mv2.]
6．A [由动能定理，重力对物体所做的功等于物体动能的变化，则mgh＝eq \f(1,2)mveq \\al( 2,2)－eq \f(1,2)mveq \\al( 2,1)，v2＝eq \r(v\\al( 2,1)＋2gh)＝10eq \r(2) m/s，A对．]
7．A [由vt图知0～1 s内，v增加，动能增加，由动能定理可知合外力做正功，A对.1～2 s内v减小，动能减小，合外力做负功，可见B、C、D错．]
8．ABD [WG＝－mgh＝－10 J，D正确．由动能定理W合＝ΔEk＝eq \f(1,2)mv2－0＝2 J，B对，C错．又因W合＝W手＋WG，故W手＝W合－WG＝12 J，A对．]
9．B [对两辆汽车由动能定理得：－μm1gs1＝0－Ek，－μm2gs2＝0－Ek，s1∶s2＝m2∶m1＝1∶2，B正确．]
10．A [质点到达最低点B时，它对容器的正压力为FN，根据牛顿第二定律有FN－mg＝meq \f(v2,R)，根据动能定理，质点自A滑到B的过程中有Wf＋mgR＝eq \f(1,2)mv2，故摩擦力对其所做的功Wf＝eq \f(1,2)RFN－eq \f(3,2)mgR，故A项正确．]
11．(1)eq \f(5v\\al( 2,0),12g) (2)eq \f(\r(6),3)v0
解析 (1)上升过程，由动能定理－mgh－Ffh＝0－eq \f(1,2)mveq \\al( 2,0)①
将Ff＝0.2 mg②
代入①可得：h＝eq \f(5v\\al( 2,0),12g)③
(2)全过程，由动能定理：－2Ffh＝eq \f(1,2)mv2－eq \f(1,2)mveq \\al( 2,0)④
将②③代入得：v＝eq \f(\r(6),3)v0
12.eq \f(2Pt－Mv2,2Ff)
解析 以列车为研究对象，列车水平方向受牵引力和阻力．
设列车通过路程为s.据动能定理WF－Wf＝eq \f(1,2)Mv2－0
WF＝Pt，故Pt－Ffs＝eq \f(1,2)Mv2，解得：s＝eq \f(2Pt－Mv2,2Ff)
13．(1)eq \r(2gh) (2)eq \f(h,μ)
解析 (1)物体下滑过程中只有重力做功，且重力做功与路径无关，由动能定理：mgh＝eq \f(1,2)mv2，可求得物体滑至斜面底端时速度大小为v＝eq \r(2gh)；
(2)设物体在水平面上滑行的距离为l，
由动能定理：－μmgl＝0－eq \f(1,2)mv2，解得：l＝eq \f(v2,2μg)＝eq \f(h,μ).