动能和动能定理
(40分钟 100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分)
1.(多选)关于动能,下列说法正确的是 ( )
A.公式Ek=mv2中的速度v一般是物体相对于地面的速度
B.动能的大小由物体的质量和速率决定,与物体运动的方向无关
C.一定质量的物体动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化
D.动能不变的物体,一定处于平衡状态
【解析】选A、B、C。动能是标量,与速度的大小有关,而与速度的方向无关,B对。公式中的速度是相对于地面的速度,A对。一定质量的物体的动能变化时,速度的大小一定变化,但速度变化时,动能不一定变化,如匀速圆周运动,动能不变,但速度变化,故选项C正确、D错误。
2.一人用力踢质量为1 kg的静止足球,使足球以10 m/s的水平速度飞出,设人踢足球的平均作用力为200 N,足球在水平方向滚动的距离为20 m,则人对足球做的功为(g取10 m/s2) ( )
A.50 J B.200 J C.4 000 J D.6 000 J
【解析】选A。人对足球做功的过程只是在踢球的瞬间,球在空中飞行以及在地面上滚动的过程中,都不是人在做功,所以人对足球做功的过程就是足球获得动能的过程。根据动能定义Ek=mv2得,人对足球做的功为50 J。
3.(2016·四川高考)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1 900 J,他克服阻力做功100 J。韩晓鹏在此过程中 世纪金榜导学号35684178( )
A.动能增加了1 900 J B.动能增加了2 000 J
C.重力势能减小了1 900 J D.重力势能减小了2 000 J
【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:
(1)动能定理:合外力做功等于动能的增量。
(2)重力做功等于重力势能的变化量。
【解析】选C。由动能定理得W合=1 900 J-100 J=1 800 J,动能增加了1 800 J,故A、B错;重力势能的变化量等于重力做功等于1 900 J,C正确,D错误。
4.如图所示,AB为圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R。一质量为m的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A从静止开始下落时,恰好运动到C处停止,那么物体在AB段克服摩擦力所做的功
为 ( )
A. B.
C.mgR D.(1-μ)mgR
【解析】选D。设物体在AB段克服摩擦力所做的功为WAB,BC段摩擦力做功-μmgR。故物体从A运动到C的全过程,由动能定理得:mgR-WAB-μmgR=0
解得:WAB=mgR-μmgR=(1-μ)mgR,故D正确。
5.(多选)质量为M的木块放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。当子弹进入木块的深度为s时相对木块静止,这时木块前进的距离为L。若木块对子弹的阻力大小F视为恒定,下列关系正确的是 ( )
A.FL= B.Fs=
C.Fs=- D.F(L+s)=-
【解析】选A、C、D。由动能定理得:-F(L+s)=mv2-m,FL=Mv2,故Fs=-v2,故A、C、D项正确。
