A.动能是普遍存在的机械能的一种基本形式,凡是运动物体都具有动能
B.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 C.物体只有做匀速运动时,动能才不变 D.动能不变的物体,一定处于平衡状态
E.物体做平抛运动时,水平方向速度不变,物体的动能也不变
解析:动能是物体由于运动而具有的能量,所以运动的物体就有动能,A选项正确。
1
由于Ek=mv2,而v与参考系的选取有关,所以B正确。由于速度为矢量,当只有方向变
2
化时其动能并不改变,故C正确。做匀速圆周运动的物体动能不变,但并不是处于平衡状态,故D选项错误。
1.两个物体质量比为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
1
解析 由动能的表达式Ek=mv2可知C选项正确.
2
答案 C 2.质量为2 kg的物体A以5 m/s的速度向北运动,另一个质量为0.5 kg的物体B以10 m/s的速度向西运动,则下列说法正确的是( )
A.EkA=EkB B.EkA>EkB C.EkA D.因运动方向不同,无法比较动能 4.关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化,下列说法正确的是( ) A.运动物体所受的合力不为零,合力必做功,物体的动能一定要变化 B.运动物体所受的合力为零,则物体的动能一定不变 C.运动物体的动能保持不变,则该物体所受合力不一定为零 D.运动物体所受合力不为零,则该物体一定做变速运动 答案:BCD 解析:由功的公式W=Flcosα知,合力不为零,但若α=90°,合力的功也为零,A错误。若合力为零,则合力的功也为零,由动能定理W总=Ek2-Ek1,合力做的总功必为零,则物体的动能不发生改变,B正确,另外,由牛顿第二定律,有合力作用,就一定会改变物体的运动状态,物体做变速运动。 3.人骑自行车下坡,坡长l=500m,坡高h=8m,人和车总质量为100kg,下坡时初速度为4m/s,人不踏车的情况下,到达坡底时车速为10m/s,g取10m/s2,则下坡过程中阻力所做的功为( ) A.-4000J B.-3800J C.-5000J D.-4200J 答案:B 12 解析:由动能定理得mgh+Wf=m(v2t-v0), 2 12 解得Wf=-mgh+m(v2t-v0)=-3800J,故B正确。 25.(杭州2013~2014学年高一下学期六校期中联考)用力F拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功-3J,拉力F做功8J,空气阻力做功-0.5J,则下列判断正确的是( ) A.物体的重力势能增加了3J B.物体的重力势能减少了3J C.物体的动能增加了4.5J D.物体的动能增加了8J 答案:AC 解析:因为重力做功-3J,所以重力势能增加3J,A对B错;根据动能定理W合=ΔEk,得ΔEk=-3J+8J-0.5J=4.5J,C对,D错。 二、非选择题 5.甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s.如图7-7-5所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面上,则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是 ( ) 图7-7-5 A.力F对甲物体做功多 B.力F对甲、乙两个物体做的功一样多 C.甲物体获得的动能比乙大 D.甲、乙两个物体获得的动能相同 答案 BC 解析 由功的公式W=Flcos α=F·s可知,两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多,A错误,B正确;根据动能定理,对甲有Fs=Ek1,对乙有Fs-Ff s=Ek2,可知Ek1>Ek2,即甲物体获得的动能比乙大,C正确,D错误. 10.某人用手将1 kg的物体由静止向上提起1 m,这时物体的速度为2 m/s(g取10 m/s2),则下列说法正确的是 ( ) A.手对物体做功12 J B.合力做功2 J C.合力做功12 J D.物体克服重力做功10 J 答案 ABD 解析 WG=-mgh=-10 J,D正确. 1 由动能定理W合=ΔEk=mv2-0=2 J,B对,C错. 2 又因W合=W手+WG, 故W手=W合-WG=12 J,A对. 3.有两个物体a和b,其质量分别为ma和mb,且ma>mb,它们的动能相同,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( ) A.Fa>Fb且sa 112 解析 由题意知:mav2a=mbvb,由于ma>mb, 22 va+0 所以va 2 vb+0 t,故得到sa 知F=Ek/s,所以Fa>Fb. 答案 A 4.一人用力踢质量为1 kg的皮球,使球由静止以10 m/s的速度飞出,假定人踢球的平均作用力是200 N,球在水平方向运动了20 m停止,那么人对球所做的功为( ) A.50 J B.500 J C.4 000 J D.无法确定 1 解析 由动能定理得,人对球做的功W=mv2-0=50 J,故A选项正确. 2 答案 A 一辆质量为m、速度为v的汽车在关闭发动机后在水平地面上滑行了距离l后停下,试求 0 汽车受到的阻力F大小。 阻 7.一质量为m的滑块,以速度v在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度变为-2v(方向与原来相反),在这段时间内,水平力所做的功为 ( ) 33A.mv2 B.-mv2 2255C.mv2 D.-mv2 22答案 A 解析 本题考查动能定理.由动能定理得 113 W=m(2v)2-mv2=mv2. 222 6.质点在恒力作用下,从静止开始做匀加速直线运动,则质点的动能 ( ) A.与它通过的位移成正比 B.与它通过的位移的平方成正比 C.与它运动的时间成正比 D.与它运动的时间的平方成正比 答案 AD 11 解析 由动能定理得Fs=mv2,运动的位移s=at2,质点的动能在恒力F一定的条件 22 下与质点的位移成正比,与物体运动的时间的平方成正比. 8.某人把质量为0.1 kg的一块小石头,从距地面为5 m的高处以60°角斜向上抛出,抛出时的初速度大小为10 m/s,则当石头着地时,其速度大小约为(g取10 m/s2,不计空气阻力) ( ) A.14 m/s B.12 m/s C.28 m/s D.20 m/s 答案 A 112 解析 由动能定理,重力对物体所做的功等于物体动能的变化,则mgh=mv22-mv1,22 sb= 2v2=v1+2gh=102 m/s,A对. 9. 物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图7-7-6所示,下列表述正确的是 ( ) A.在0~1 s内,合外力做正功 B.在0~2 s内,合外力总是做负功 C.在1 s~2 s内,合外力不做功 D.在0~3 s内,合外力总是做正功 答案 A 图7-7-6 解析 由v-t图知0~1 s内,v增加,动能增加,由动能定理可知合外力做正功,A对.1 s~2 s内v减小,动能减小,合外力做负功,可见B、C、D错. 11.甲、乙两辆汽车的质量之比m1∶m2=2∶1,它们刹车时的初动能相同,若它们与水平地面之间的动摩擦因数相同,则它们滑行的距离之比s1∶s2等于 ( ) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶4 D.4∶1 答案 B 解析 对两辆汽车由动能定理得:-μm1gs1=0-Ek,-μm2gs2=0-Ek,s1∶s2=m2∶m1=1∶2,B正确. 题组三 综合应用 12.将质量为m的物体,以初速度v0竖直向上抛出.已知抛出过程中阻力大小恒为重力的0.2倍.求 (1)物体上升的最大高度; (2)物体落回抛出点时的速度大小. 5v260 答案 (1) (2)v0 12g3 解析 (1)上升过程,由动能定理 1 -mgh-Ff h=0-mv2① 20 将Ff=0.2 mg② 5v20 代入①可得:h=③ 12g (2)全过程,由动能定理: 112 -2Ffh=mv2-mv0④ 22 6 将②③代入得:v=v0 3 13.如图7-7-7所示,质量为m的物体从高为h、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑,最后停在水平面上,已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,求: (1)物体滑至斜面底端时的速度; (2)物体在水平面上滑行的距离.(不计斜面与平面交接处的动能损失) 图7-7-7 h 答案 (1)2gh (2) μ 1 解析 (1)物体下滑过程中只有重力做功,且重力做功与路径无关,由动能定理:mgh= 2 mv2,可求得物体滑至斜面底端时速度大小为v=2gh; (2)设物体在水平面上滑行的距离为l, 1 由动能定理:-μmgl=0-mv2, 2 2vh 解得:l==. 2μgμ1 解析 动能是标量,没有方向,将各量代入Ek=mv2的表达式,可知A选项正确. 2 答案 A 5.一人用力把质量为1 kg的物体由静止向上提高1 m,使物体获得2 m/s的速度,则( ) A.人对物体做的功为12 J B.合外力对物体做的功为2 J C.合外力对物体做的功为12 J D.物体克服重力做的功为10 J 11 解析 由动能定理得W人-mgh=mv2-0,人对物体做的功为W人=mgh+mv2= 22 11 1×10×1 J+×1×22 J=12 J,故A项对;合外力做的功W合=mv2=2 J,故B项对,C 22 项错;物体克服重力做功为mgh=10 J,D项对. 答案 ABD 6.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=Mv2/2 B.Fs=mv2/2 2 C.Fs=mv20/2-(m+M)v/2 2 D.F(L+s)=mv20/2-mv/2 mv2?M+m?21212120 解析 由动能定理得:-F(L+s)=mv-mv0,FL=Mv,故Fs=-v, 22222 故A、C、D项正确. 答案 ACD 7.一个物体从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端,已知物体的初动能为E,它返回到斜面底端的速度为v,克服摩擦力做功为E/2,若物体以2E的初动能冲上斜面,则有( ) A.返回斜面底端时的速度大小为2v B.返回斜面底端时的动能为E 3E C.返回斜面底端时的动能为 2 D.物体两次往返克服摩擦力做功相同 解析 由题意可知,第二次初动能是第一次的2倍,两次上滑加速度相同,据推导公式可得s2=2s1,则Wf2=2Wf1=E,回到底端时动能也为E,从而推知返回底端时的速度大小为2v.