5-2动能　动能定理.doc

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1、5-2 动能动能动能定理动能定理一、选择题1.(2012浙江杭州)北京时间 2011 年 10 月 17 日消息，近日德国的设计师推出了一款很有创意的球形相机，它可以让人以不同的视角进行拍摄，得到平时无法得到的有趣照片。这款球形相机名为“抛掷式全景球形相机”g 取 10m/s2，则你在抛出过程中对相机做的功为()A10JB20JC40JD200J答案B解析由运动学公式 v202gx 可得，相机抛出时的速度大小为 v02gx21010m/s10 2m/s，由动能定理得，抛出相机时，人对相机做的功为 W12mv2012200103(10 2)2J20J，故选项 B 正确。2(2012厦门质检)以初

2、速度大小 v1竖直向上抛出一物体，落回到抛出点时速度大小为v2。已知物体在运动过程中受到的空气阻力大小不变，物体所受空气阻力与重力的大小之比为 3 5。则 v1与 v2之比为()A1 1B1 2C2 1D4 1答案C解析由题意可知：物体上升和下降过程中位移大小相等。对两过程由动能定理可得(mgf)x012mv21，(mgf)x12mv220，两方程相比可得v1v2mgfmgf21，选项 C 正确。3.(2012河南许昌)如图所示，质量相等的物体 A 和物体 B 与地面间的动摩擦因数相等，在力 F 的作用下，一起沿水平地面向右移动 x，则()A摩擦力对 A、B 做功相等BA、B 动能的增量相同C

3、F对 A 做的功与 F对 B 做的功相等D合外力对 A 做的功与合外力对 B 做的功不相等答案B解析因 F 斜向下作用在物体 A 上，A、B 受的摩擦力不相同，因此，摩擦力对 A、B做的功不相等，A 错误；但 A、B 两物体一起运动，速度始终相同，故 A、B动能的增量一定相同，B 正确；F 不作用在 B 上，因此力 F 对 B 不做功，C 错误；合外力对物体做的功应等于物体动能的增量。故 D 错误。4(2012盐城二调)某质点受到一恒力作用，其动能与时间的关系图象可能的是()答案BC解析某质点受到一恒力作用，若做初速度为 v0的匀加速直线运动，此时的动能为Ek12m(v0at)2，选项 C 正

4、确；若做初速度为 v0的匀减速直线运动，此时的动能为 Ek12m(v0at)2，t0时速度为零后变成 Ek12ma2(tt0)2，选项 B 正确。5.(2012山东潍坊模拟)如图所示，小球 a 从倾角为 45的光滑斜面上由静止自由释放，同时小球 b 从斜面上方某一高度处也由静止自由释放，两个小球质量相同，它们在斜面上的O 点恰好相撞，则()A相撞前瞬间，两小球速度大小相等B相撞前瞬间，两小球重力功率相等C相撞前瞬间，b 球的动能是 a 球动能的 2 倍D从开始运动到相撞，b 球位移是 a 球位移的 2 倍答案C解析小球 a 的加速度 a1gsin4522g，小球 b 的加速度 a2ga1，因两

5、小球同时释放，故相撞前瞬间，小球 b 的速度大于小球 a 的速度，选项 A 错；设 vy为球竖直方向的分速度，由 PGmgvy得，选项 B 错；相撞前，va22gt，vbgt，由动能表达式可知，选项C 对；相撞时，二者发生的位移分别为 xa24gt2，xb12gt2，xbxa 2，选项 D 错。6(2012江苏苏北)一辆汽车以 v16m/s 的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行 x13.6m，如果改为以 v28m/s 的速度行驶时，同样情况下急刹车后滑行的距离 x2为()答案A解析急刹车后，车只受摩擦力的作用，且两种情况下摩擦力大小是相同的，汽车的末速度皆为零，设摩擦力为 F，在两次刹车的过

6、程中，根据动能定理Fx1012mv21Fx2012mv22两式相除得x2x1v22v21，汽车滑行距离x2v22v21x1(86)23.6m6.4m。7(2012上海复旦、交大、华师大附中三校联考)如图所示，质量为 m 的物体静置在水平光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度 v0向右匀速拉动，设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为 45处，在此过程中人所做的功为()A.mv202B.2mv202C.mv204Dmv20答案C解析人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为 45处，沿绳方向的速度 vv0cos452v02，故质量为 m 的物体速度

7、等于2v02，对物体由动能定理可知，在此过程中人所做的功为mv204，选项 C 正确。8(2012德州模拟)如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，Oa 为过原点的倾斜直线，ab 表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc 是与 ab 相切的水平直线，则下述说法正确的是()A0t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定Bt1t2时间内合力做功为12mv2212mv21Ct1t2时间内的平均速度为12(v1v2)D在 t1时刻汽车的功率达到最大值，t2t3时间内牵引力最大答案B解析0t1时间内汽车做匀加速运动，牵引力恒定，但速度增加，故功率增加，A 错误；汽车水平方向受到牵引力和阻力作用，根据动能定

8、理，t1t2时间内合力做功为12mv2212mv21，故 B 正确；t1t2时间内 vt 图象下所围面积大于匀加速直线运动阶段图象所围面积，所以平均速度大于12(v1v2)，故 C 错误；t1时刻，功率不再增加，t1t2时间内功率恒定，但牵引力减小，t2t3时间内牵引力最小，与阻力相等，所以 D 错误。二、非选择题9.如图所示，物体以 100J 的初动能从斜面的底端向上运动，当它通过斜面上的 M 点时，其动能减少 80J，机械能减少 32J。如果物体能从斜面上返回底端，则物体到达底端时的动能为_。答案20J解析因物体从斜面底端到达 M 点的过程中机械能减少 32J，即摩擦生热 32J，在斜面上

9、物体受的各个力的大小不变，所以从 M 点到最高点，动能减少 20J，摩擦生热 8J，所以上滑过程摩擦生热 40J，物体返回斜面底端时机械能损失也等于 40J，此时动能应为 100J80J20J。10.(2012辽宁大连)有一个直径为 L1.5m 的圆形桌子，桌面离地高度为 h1.25m，一个质量为 m 的小物块从桌面中心 O 点以初速度 v02m/s 沿着桌面直线运动直至落地。设动摩擦因数为0.2(取 g10m/s2)，求：(1)物块刚离开桌面时的速度 v；(2)从开始运动到物块落地的过程中，物块水平运动的距离和物块运动的总时间。答案(1)1m/s(2)1.25m1s解析根据动能定理可得：mg

10、x12mv2012mv2x12L可求出：v v20gL代入数据可得 v1m/s(2)在桌面上由牛顿第二定律和速度公式有：mamgvv0at1可得物块在桌面上运动的时间为：t1v0vg离开桌子后，物块做平抛运动，有：x1vt2和 h12gt22代入数据可得 t20.5s，x1所以物块水平运动的距离为 xxx1总运动时间为 tt1t21s。11(2012福建理综)如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为 P，小船的质量为 m，小船受到的阻力大小恒为 f，经过 A 点时的速度大小为 v0，小船从 A 点沿直线加速运动到 B 点经历时间为 t1

11、，A、B两点间距离为 d，缆绳质量忽略不计。求：(1)小船从 A 点运动到 B 点的全过程克服阻力做的功 Wf；(2)小船经过 B 点时的速度大小 v1；(3)小船经过 B 点时的加速度大小 a。答案(1)fd(2)v202mPt1fd(3)Pm2v202mPt1fdfm解析(1)小船从 A 点运动到 B 点克服阻力做功Wffd(2)小船从 A 点运动到 B 点，电动机牵引绳对小船做功WPt1由动能定理有WWf12mv2112mv20由式解得v1v202mPt1fd(3)设小船经过 B 点时绳的拉力大小为 F，绳与水平方向夹角为，电动机牵引绳的速度大小为 u，则PFuuv1cos由牛顿第二定律

12、有Fcosfma由式解得aPm2v202mPt1fdfm。12(2012山西六校联考)如图所示，甲图是游乐场中过山车的实物图片，乙图是过山车的原理图。在原理图中，半径分别为 R1R237斜轨道面上的 Q、Z 两点，且两圆形轨道的最高点 A、B 均与 P 点平齐，圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。现使小车(视作质点)从 P 点以一定的初速度沿斜面向下运动。已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为124，g取10m/s2，sin370.6，cos370.8，问：(1)若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点 A 处，则其在 P 点的初速度应为多大？(2)若小车在 P 点的初速度为 10m/s，则小车能否安全通

13、过两个圆形轨道？答案(1)2 6m(2)能解析(1)小车恰好过 A 点，故有 vA gR1小车由 P 到 A 的过程，由动能定理得mgcoslPQ12mv2A12mv20，由几何关系可得 lPQR11cossin代入数据可得 v02 6m/s(2)小车以 v10m/s 的初速度从 P 点下滑时，因为有 v10m/sv02 6m/s，所以，小车可以通过圆形轨道 O1。设小车能够通过 B 点，则 P 到 B 由动能定理得mgcoslPZ12mv2B12mv2其中 lPZR21cossin，代入数据可得 vB 84m/s而小车恰好能通过 B 点时，在 B 点的速度为 vB gR2 80m/s，因为

14、vB84m/svB，所以小车可以通过圆形轨道 O213(2012西安名校三检)如图甲所示为某工厂将生产工件装车的流水线原理示意图。AB 段是一光滑曲面，A 距离水平段 BC 的高为 H1.25m，水平段 BC 使用水平传送带装置传送工件，已知 BC 长 L3m，传送带与工件(可视为质点)间的动摩擦因数为0.4，皮带轮的半径为 R0.1m，其上部距车厢底面的高度 h0.45m。设质量 m1kg 的工件由静止开始从 A 点下滑，经过 B 点的拐角处无机械能损失。通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度可使工件经 C 点抛出后落在固定车厢中的不同位置，取 g10m/s2。(1)当皮带轮静止时，工件运动到

15、点 C 时的速度为多大？(2)皮带轮以120rad/s 逆时针方向匀速转动，在工件运动到 C 点的过程中因摩擦而产生的内能为多少？(3)设工件在固定车厢底部的落点到 C 点的水平距离为 s，试在图乙中定量画出 s 随皮带轮角速度变化关系的 s图象。(规定皮带轮顺时针方向转动时取正值，该问不需要写出计算过程)答案(1)1m/s(2)20J(3)见解析解析(1)当皮带轮静止时，工件从 A 到 C 过程，由动能定理有：mgHmgL12mv2C0代入数值解得：vC1m/s(2)对工件从 A 至 B 过程，由动能定理得：mgH12mv2B0代入数值解得：vB5m/s当皮带轮以120rad/s 逆时针方向

16、匀速转动时，工件从 B 至 C 的过程中一直做匀减速运动，mgma设速度减至 vC历时为 t，则 vBvCat工件对地位移 s工L皮带轮速度 v1R12m/s传送带对地位移 s带v1t工件相对传送带的位移 s相s工s带由功能关系可知：因摩擦而产生的内能 Q摩mgs相解得 Q摩20J(3)水平距离 s 随皮带轮角速度变化关系的 s图象如图所示更多试题下载：更多试题下载：（在文字上按住 ctrlctrl 即可查看试题）高考模拟题：高考各科模拟试题【下载】历年高考试题：历年高考各科试题【下载】高中试卷频道：高中各年级各科试卷【下载】高考资源库：各年级试题及学习资料【下载】高考资源库：各年级试题及学习资料【下载】