动能和动能定理
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1.[2019·河北省定州中学模拟]一个人站在高为H的平台上,以一定的初速度将一质量为m的小球抛出.测出落地时小球的速度大小为v,不计空气阻力,重力加速度大小为g,人对小球做的功W及小球被抛出时的初速度大小v0分别为( )
A.W=mv2-mgH,v0=
B.W=mv2,v0=
C.W=mgH,v0=
D.W=mv2+mgH,v0=
答案:A
解析:对小球在空中的运动过程,有:mgH=mv2-mv,解得:v0=,W=mv=mv2-mgH,故A正确.
2.[2019·天津市耀华中学检测]如图所示,用同种材料制成的一轨道ABC,AB段为四分之一圆弧,半径为R,水平放置的BC段长为R.一物块质量为m,与轨道间的动摩擦因数为μ,它由轨道顶端A从静止开始下滑,恰好运动到C端停止,重力加速度为g,物块在AB段克服摩擦力做的功为( )
A.μmgR B.mgR
C.πμmgR D.(1-μ)mgR
答案:D
解析:在BC段物块受到的摩擦力f=μmg,位移为R,故在BC段摩擦力对物块做的功W=-fR=-μmgR,即物块克服摩擦力做的功为μmgR,对整个过程由动能定理可知,mgR+W1+W=0,解得W1=μmgR-mgR,故在AB段克服摩擦力做的功为mgR-μmgR.故选D.
3.[2019·河北省衡水中学二调](多选)如图所示,斜面体由粗糙程度不同的材料A、B拼接而成,其截面△OCD为等腰直角三角形,P为两材料在CD边上的交点,且DP>CP.现将OD边水平放置,让小物块无初速度地从C滑到D,然后将OC边水平放置,再让小物块无初速度地从D滑到C,小物块两次滑到P点的时间相同.下列说法正确的是( )
A.物块第二次滑到P点的速率大
B.两次滑动中物块到达P点时的速度大小相等
C.两次滑动中物块到达底端时的速度大小相等
D.物块第一次滑到P点的速率大
答案:AC
解析:由题意可知,小物块两次滑到P点的时间相同,由于DP>CP,因此从D到P的平均速度大于从C到P的平均速度,设从C滑到P点时速度为v1,从D滑到P点时速度为v2,则根据匀变速直线运动知识有:>,即从D滑到P点时的速度大于从C滑到P点时的速度,故A正确,B、D错误;小物块从D到C和从C到D的过程中摩擦力做的功相等,重力做的功相等,根据动能定理可知,两次滑动中物块到达底端的速度大小相等,故C正确.
4.[2019·江苏省高邮中学检测](多选)如图所示,质量为M的电梯底板上放置一质量为m的物体,钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动,当上升高度为H时,速度达到v,不计空气阻力,重力加速度为g,则在这一过程中( )
A.物体所受合力做的功等于mv2+mgH
B.底板对物体的支持力做的功等于mgH+mv2
C.钢索的拉力做的功等于Mv2+MgH
D.钢索的拉力、电梯的重力及物体对底板的压力对电梯做的总功等于Mv2
答案:BD
解析:对物体,应用动能定理得:合力对物体做的功等于物体动能的增加量,有W-mgH=mv2,W=mgH+mv2,故A错误,B正确;根据功能关系可知,钢索的拉力做的功等于电梯和物体的机械能增加量,为WF=(M+m)gH+(M+m)v2,故C错误;对电梯,根据动能定理知合力对电梯做的功等于电梯的动能的变化量,即钢索的拉力、电梯的重力及物体对底板的压力对电梯M做的总功等于Mv2,故D正确.