第七节 动能和动能定理
[A级 抓基础]
1.关于对动能的理解,下列说法不正确的是( )
A.凡是运动的物体都具有动能
B.动能总是正值
C.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化
D.一定质量的物体,速度变化时,动能一定变化
解析:只要物体运动,则物体一定具有动能,故A正确;动能是标量,表示大小,故动能均为正值,B正确;由动能的定义可知,一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,故C正确;速度为矢量,速度的变化可能是速度方向在变化,故一定质量的物体,速度变化时,动能可能不变化,故D错误.
答案:D
2.下列关于运动物体所受合力做功和动能变化的关系正确的是( )
A.如果物体所受合力为零,则合力对物体做的功一定为零
B.如果合力对物体所做的功为零,则合力一定为零
C.物体在合力作用下做变速运动,动能一定发生变化
D.物体的动能不变,所受合力一定为零
解析:物体所受合力为零,则合力做功为零,物体的动能变化为零.但如果物体所受合力不为零,合力对物体做功也可能为零,动能变化为零,如匀速圆周运动.故A正确.
答案:A
3.两个物体质量比为1∶4,速度大小之比为4∶1,则这两个物体的动能之比为( )
A.1∶1 B.1∶4 C.4∶1 D.2∶1
解析:由动能表达式Ek=mv2,得
=·=×=4∶1,C正确.
答案:C
4.(多选)古有守株待兔的寓言,设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击时即可致死,若兔子与树桩作用时发生的位移为0.2 m,则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为(g取10 m/s2)( )
A.1 m/s B.1.5 m/s
C.2 m/s D.2.5 m/s
解析:设被撞死的兔子奔跑的最小速度为v,兔子的质量为m,由动能定理得-mgx=0-mv2,解得v=2 m/s,故正确选项为C、D.
答案:CD
5.(多选)质量为m的物体从地面上方高H处无初速释放,陷入地面的深度为h,如图所示,在此过程中( )
A.重力对物体做功为mgH
B.重力对物体做功为mg(H+h)
C.外力对物体做的总功为零
D.地面对物体的平均阻力为mg(H+h)/h
解析:在此过程中,重力做功为mg(H+h),A错误,B正确;物体无初速释放.到最低点的速度为零,由动能定理可知,外力对物体做的总功为零,C正确;由mg(H+h)-Ff·h=0,可得地面对物体的平均阻力为Ff=mg(H+h)/h,D正确.
答案:BCD
6.(多选)在平直公路上汽车由静止开始做匀加速直线运动,当速度达到10 m/s时,立即关闭发动机,汽车滑行直到停止,运动的vt图象如图所示,汽车牵引力大小为F,汽车受到的阻力恒为f,全过程中牵引力做的功为WF,克服阻力f所做的功为Wf,则下列各项中正确的是( )
A.F∶f=1∶3 B.F∶f=4∶1
C.WF∶Wf=1∶1 D.WF∶Wf=1∶3
解析:对全过程由动能定理可知WF-Wf=0,故WF∶Wf=1∶1,故C正确,D错误;根据恒力做功公式得WF=Fs,Wf=fs′,由题图可知s∶s′=1∶4,所以F∶f=4∶1,故A错误,B正确.
答案:BC
7.如图所示,质量为m的物块与转台之间能产生的最大静摩擦力为物块重力的k倍,物块与转轴OO′相距R,物块随转台由静止开始转动.当转速增加到一定值时,物块即将在转台上滑动,在物块由静止到滑动前的这一过程中,转台对物块的静摩擦力对物块做的功为( )
A.0 B.2πkmgR
C.2kmgR D.kmgR
解析:由动能定理有Wf=ΔEk,而ΔEk=mv2-0,
又kmg=m,所以Wf=kmgR.
答案:D