课后限时作业19 动能定理
时间:45分钟
1.(多选)质量不等,但有相同动能的两个物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行,直至停止,则( BD )
A.质量大的物体滑行的距离大
B.质量小的物体滑行的距离大
C.它们滑行的距离一样大
D.它们克服摩擦力所做的功一样多
解析:由动能定理得-μmgs=-Ek,所以s=,知质量小的物体滑行距离大,选项A、C错误,B正确;克服摩擦力做功Wf=Ek相同,选项D正确.
2.如图所示,质量为m的物块与水平转台间的动摩擦因数为μ,物块与转轴相距R,物块随转台由静止开始转动.当转速增至某一值时,物块即将在转台上滑动,此时转台已开始匀速转动,在这一过程中,摩擦力对物块做的功是(假设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( D )
A.0 B.2μmgR
C.2πμmgR D.
解析:物块即将在转台上滑动但还未滑动时,转台对物块的最大静摩擦力恰好提供向心力,设此时物块做圆周运动的线速度为v,则有μmg=.在物块由静止到获得速度v的过程中,物块受到的重力和支持力不做功,只有摩擦力对物块做功,由动能定理得W=mv2-0.联立解得W=μmgR.故选项D正确.
3.如图所示,质量为0.1 kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飞离桌面,最终落在水平地面上,已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5,桌面高0.45 m,若不计空气阻力,g取10 m/s2,则( D )
A.小物块的初速度是5 m/s
B.小物块的水平射程为1.2 m
C.小物块在桌面上克服摩擦力做8 J的功
D.小物块落地时的动能为0.9 J
解析:小物块在桌面上克服摩擦力做功Wf=μmgL=2 J,选项C错误;在水平桌面上滑行时,由动能定理得-Wf=mv2-mv,解得v0=7 m/s,选项A错误;小物块飞离桌面后做平抛运动,有x=vt、h=gt2,解得x=0.9 m,选项B错误;设小物块落地时动能为Ek,由动能定理得mgh=Ek-mv2,解得Ek=0.9 J,选项D正确.
4.有两个物体a和b,其质量分别为ma和mb,且ma>mb,它们的初动能相同,若a和b分别受到不变的阻力Fa和Fb的作用,经过相同的时间停下来,它们的位移分别为sa和sb,则( C )
A.Fa<Fb,sa>sb B.Fa>Fb,sa>sb
C.Fa>Fb,sa<sb D.Fa<Fb,sa<sb
解析:设物体的初速度为v,初动能为Ek,所受的阻力为F,通过的位移为s,物体的速度与动能的关系为Ek=mv2,得v=,由s=t得,s=t,由题意可知物体a、b运动时间和初动能相同,则质量越大,位移越小,因ma>mb,所以sa<sb;由动能定理得,-Fs=0-Ek,因初动能相同,F与s成反比,则Fa>Fb,故选项C正确.