动能定理功能关系练习题

动能定理练习动能定理练习 巩固基础巩固基础 一 不定项选择题 每小题至少有一个选项 1 下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系 下列说法中正确的是 A 如果物体所受合外力为零 则合外力对物体所的功一定为零 B 如果合外力对物体所做的功为零 则合外力一定为零 C 物体在合外力作用下做变速运动 动能一定发生变化 D 物体的动能不变 所受合力一定为零 2 下列说法正确的是 A 某过程中外力的总功等于各力做功的代数之和 B 外力对物体做的总功等于物体动能的变化 C 在物体动能不变的过程中 动能定理不适用 D 动能定理只适用于物体受恒力作用而做加速运动的过程 3 在光滑的地板上 用水平拉力分别使两个物体由静止获得相同的动能 那么可以肯定 A 水平拉力相等 B 两物块质量相等 C 两物块速度变化相等 D 水平拉力对两物块做功相等 4 质点在恒力作用下从静止开始做直线运动 则此质点任一时刻的动能 A 与它通过的位移 s 成正比 B 与它通过的位移 s 的平方成正比 C 与它运动的时间 t 成正比 D 与它运动的时间的平方成正比 5 一子弹以水平速度 v 射入一树干中 射入深度为 s 设子弹在树中运动所受的摩擦阻力是恒定 的 那么子弹以 v 2 的速度射入此树干中 射入深度为 A s B s 2 C D s 42 s 6 两个物体 A B 的质量之比 mA mB 2 1 二者动能相同 它们和水平桌面的动摩擦因数相同 则二者在桌面上滑行到停止所经过的距离之比为 A sA sB 2 1 B sA sB 1 2 C sA sB 4 1 D sA sB 1 4 7 质量为 m 的金属块 当初速度为 v0时 在水平桌面上滑行的最大距离为 L 如果将金属块的质 量增加到 2m 初速度增大到 2v0 在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为 A L B 2L C 4L D 0 5L 8 一个人站在阳台上 从阳台边缘以相同的速率 v0 分别把三个质量相同的球竖直上抛 竖直下 抛 水平抛出 不计空气阻力 则比较三球落地时的动能 A 上抛球最大 B 下抛球最大 C 平抛球最大 D 三球一样大 9 在离地面高为 h 处竖直上抛一质量为 m 的物块 抛出时的速度为 v0 当它落到地面时速度为 v 用 g 表示重力加速度 则此过程中物块克服空气阻力所做的功等于 A B 2 0 2 2 1 2 1 mvmvmgh mghmvmv 2 0 2 2 1 2 1 C D 2 2 0 2 1 2 1 mvmvmgh 2 0 2 2 1 2 1 mvmvmgh 10 水平抛出一物体 物体落地时速度的方向与水平面的夹角为 取地面为参考平面 则物体 刚被抛出时 其重力势能与动能之比为 A sin2 B cos2 C tan2 D cot2 11 将质量为 1kg 的物体以 20m s 的速度竖直向上抛出 当物体落回原处的速率为 16m s 在此过 程中物体克服阻力所做的功大小为 A 200J B 128J C 72J D 0J 12 一质量为 1kg 的物体被人用手由静止向上提升 1m 这时物体的速度为 2m s 则下列说法中正 确的是 A 手对物体做功 12J B 合外力对物体做功 12J C 合外力对物体做功 2J D 物体克服重力做功 10J 13 物体 A 和 B 叠放在光滑水平面上 mA 1kg mB 2kg B 上作用一个 3N 的水平拉力后 A 和 B 一起前进了 4m 如图 1 所示 在这个过程中 B 对 A 做 的功等于 A 4J B 12J C 0 D 4J 14 一个学生用 100N 的力 将静止在操场上的质量为 0 6kg 的足球 以 15 m s 的速度踢出 20m 远 则整个过程中学生对足球做的功为 A 67 5J B 2000J C 1000J D 0J 15 一个质量为 m 的小球 用长为 L 的轻绳悬挂在 O 点 小球在水平拉力 F 作用下 从平衡位置 P 点很缓慢地拉到 Q 点 如图 2 所示 则拉力 F 做的功为 A mgLcos B mgL 1 cos C FLsin D FLcos 二 填空题 16 如图 3 所示 地面水平光滑 质量为 m 的物体在水平恒力 F 的作 用下 由静止从 A 处移动到了 B 处 此过程中力 F 对物体做正功 使 得物体的速度 增大 减少 不变 如果其它条件不变 只将物体的质量增大为 2m 在物体仍由静止从 A 运动到 B 的过程中 恒力 F 对物体做的功 增大 减少 不变 物体到达 B 点 时的速度比原来要 大 少 不变 如果让一个具有初速 度的物体在粗糙水平地面上滑行时 物体的速度会不断减少 这个过 程中伴随有 力做 功 正 负 零 可见做功能使物体的速度发生改变 17 一高炮竖直将一质量为 M 的炮弹以速度 V 射出 炮弹上升的最大高度为 H 则炮弹上升的过程 中克服空气阻力所做的功为 发射时火药对炮弹做功为 忽略炮筒的长度 18 质量为 m 的物体静止在水平桌面上 物体与桌面间的动摩擦因数为 今用一水平力推物体 使物体加速运动一段时间 撤去此力 物体再滑行一段时间后静止 已知物体运动的总路程为 s 则此推力对物体做功 三 计算题 20 一个质量为 m 2kg 的铅球从离地面 H 2m 高处自由落下 落入沙坑中 h 5cm 深处 如图所示 求沙子对铅球的平均阻力 g 取 10m s2 21 质量为 m 的物体由半圆形轨道顶端从静止开始释放 如图 4 所示 A 为轨道最低点 A 与圆心 0 在同一竖直线上 已知圆弧轨道半径为 R 运动到 A 点时 物体对轨道的压力大小为 2 5mg 求 此过程中物体克服摩擦力做的功 图 1 P Q O F 图 2 h H 能力提升能力提升 一 单选题 每小题只有一个正确选项 1 汽车在拱形桥上由 A 匀速率地运动到 B 如图 1 所示 下列说法中正确的是 A 牵引力与摩擦力做的功相等 B 牵引力和重力做的功大于摩擦力做的功 C 合外力对汽车不做功 D 合外力为零 2 如图 2 所示 质量为 m 的物体 由高为 h 处无初速滑下 至平 面上 A 点静止 不考虑 B 点处能量转化 若施加平行于路径的外 力使物体由 A 点沿原路径返回 C 点 则外力至少做功为 A mgh B 2mgh C 3mgh D 条件不足 无法计算 3 某消防队员从一平台跳下 下落 2m 后双脚触地 接着他用双腿弯曲的方法缓冲 使自身重心 又下降了 0 5m 在着地过程中 地面对他双腿的平均作用力是他自身重力的 A 2倍 B 5倍 C 8倍 D 10倍 4 物体在水平恒力 F 作用下 在水平面上由静止开始运动 当位移为 L 时撤去 F 物体继续前进 3L 后停止运动 若水平面情况相同 则物体所受的摩擦力 f 和最大动能 Ek是 A Ek 4FL B Ek FL 3 F f 3 F f C D 4 F f 3 FL Ek 4 F f 4 3FL Ek 5 质量为 1kg 的物体以某一初速度在水平面上滑行 由于摩擦力的作 用 其动能随位移变化的图像如图 3 所示 g 10m s2 则以下说法正确 的是 A 物体与水平面间的动摩擦因数为0 5 B 物体与水平面间的动摩擦因数为0 2 C 物体滑行的总时间为4s D 物体滑行的总时间为 2 5s 6 如图所示 光滑水平面上 一小球在穿过 O 孔的绳子的拉力作用下沿一圆周 匀速运动 当绳的拉力为 F 时 圆周半径为 R 当绳的拉力增大到 8F 时 小球 恰可沿半径为 R 2 的圆周做匀速圆周运动 在上述增大拉力的过程中 绳的拉 力对小球做的功为 A 4FR B C FR D FR 2 3 FR 2 1 7 如图 5 所示 物体以 100J 的初动能从斜面底端沿斜面向上运动 当 它向上通过斜面上某一点 M 时 其动能减少了 80J 克服摩擦力做功 32J 则物体返回到斜面底端时的动能为 A 20J B 48J C 60J D 68J 8 质量为 m 的小球被系在轻绳的一端 在竖直平面内做半径为 R 的圆周运动 运动过程中小球受 到空气阻力的作用 设某一时刻小球通过轨道的最低点 此时绳子的张力为 7mg 此后小球继续做 圆周运动 经过半个圆周恰能通过最高点 则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为 A B C D mgR 4 1 mgR 3 1 mgR 2 1 mgR 9 如图所示 ABCD 是一个盆式容器 盆内侧壁与盆底 BC 的连接处都是一段与 BC 相切的圆弧 BC 为水平的 其距离为 d 0 50m 盆边缘的高度为 h 0 30m 在 A 处 放一个质量为 m 的小物块并让其从静止出发下滑 已知盆内侧壁是光 滑的 而盆底 BC 面与小物块间的动摩擦因数为 0 10 小物块在 盆内来回滑动 最后停下来 则停下的地点到 B 的距离为 A 0 50m B 0 25m C 0 10m D 0 二 计算题 10 如图 6 所示 mA 4kg A 放在动摩擦因数 0 2 的水平桌面上 mB 1kg B 与地相距 h 0 8m A B 均从静止开始运动 设 A 距桌子边缘足够远 g 取 10m s2 求 1 B 落地时的速度 2 B 落地后 A 在桌面滑行多远才静止 动能定理练习参考答案 动能定理练习参考答案 巩固基础 一 选择题 1 A 2 AB 3 D 4 AD 5 D 6 B 7 C 8 D 9 C 10 C 11 C 12 ACD 13 A 14 A 15 B 二 填空题 16 增大 不变 小 滑动摩擦 负 17 18 mgs mgHmv 2 2 1 2 2 1 mv 三 计算题 19 全过程中有重力做功 进入沙中阻力做负功 W总 mg H h fh 由动能定理得 mg H h fh 0 0 得 带入数据得 f 820N h hHmg f 20 物体在 B 点 R v mmg 2 N mvB2 N mg R 1 5mgR mgRmgR 4 3 75 0 mv 2 1 2 B 由动能定理得 mgR 4 3 WmgR f mgR 4 1 Wf 即物体克服摩擦力做功为mgR 4 1 能力提升 一 选择题 1 C 2 B 3 B 4 D 5 C 6 B 7 A 8 C 9 D 二 计算题 10 从开始运动到 B 落地时 A B 两物体具有相同的速率 以 A 与 B 构成的系统为研究对象 根据动能定理得 2 2 1 vmmghmghm BAAB 带入数据得 v 0 8m s BA AB mm ghmm v 2 以 A 为研究对象 设滑行的距离为 s 由动能定理得 得 带入数据得 s 0 16m 2 2 1 0vmgsm AA g v s 2 2 动能 动能定理及其应用 一 单项选择题 本题共 5 小题 每小题 7 分 共 35 分 1 如图 1 所示 质量相同的物体分别自斜面 AC 和 BC 的顶端由静 止开始下滑 物体与斜面间的动摩擦因数都相同 物体滑到斜面 底部 C 点时的动能分别为 Ek1和 Ek2 下滑过程中克服摩擦力所 做的功分别为 W1和 W2 则 图 1 A Ek1 Ek2 W1 W2 B Ek1 Ek2 W1 W2 C Ek1 Ek2 W1 W2 D Ek1 Ek2 W1 W2 解析 设斜面的倾角为 斜面的底边长为 l 则下滑过程中克服摩擦力做的功为 W mgcos l cos mgl 所以两种情况下克服摩擦力做的功相等 又由于 B 的高度 比 A 低 所以由动能定理可知 Ek1 Ek2 故选 B 答案 B 2 一质量为 m 的小球用长为 l 的轻绳悬挂于 O 点 小球在水平力作 用下 从平衡位置 P 点缓慢地移动 当悬线偏离竖直方向 角时 水平力大小为 F 如图 2 所示 则水平力所做的功为 A mglcos B Flsin 图 2 C mgl 1 cos D Flcos 解析 小球在缓慢移动的过程中 动能不变 故可用动能定理求解 即 WF WG 0 其中 WG mgl 1 cos 所以 WF WG mgl 1 cos 选项 C 正确 答案 C 3 如图 3 所示 质量为 m 的物体用细绳经过光滑小孔牵引 在光滑水平面上做匀速圆周运动 拉力为某个值 F 时 转 动半径为 R 当拉力逐渐减小到 时 物体仍做匀速圆周运 F 4 动 半径为 2R 则外力对物体做的功为 图 3 A B FR 4 3FR 4 C D 5FR 2 FR 4 解析 F 由动能定理得 W mv22 mv12 联立解得 W mv12 R F 4 mv22 2R 1 2 1 2 FR 4 即外力做功为 A 项正确 FR 4 答案 A 4 2010 河北省衡水中学调研 如图 4 所示 小球以初速 度 v0从 A 点沿不光滑的轨道运动到高为 h 的 B 点后 自动返回 其返回途中仍经过 A 点 则经过 A 点的 图 4 速度大小为 A B v02 4gh4gh v02 C D v02 2gh2gh v02 解析 设由 A 到 B 的过程中 小球克服阻力做功为 Wf 由动能定理得 mgh Wf 0 mv02 小球返回 A 的过程中 再应用动能定理得 mgh Wf mvA2 0 以 1 2 1 2 上两式联立可得 vA 故只有 A 正确 4gh v02 答案 A 5 2010 清远模拟 如图 5 所示 斜面 AB 和水平面 BC 是由同一板 材上截下的两段 在 B 处用小圆弧连接 将小铁块 可视为质点 从 A 处由静止释放后 它沿斜面向下滑行 进入平面 最终静 图 5 止于 P 处 若从该板材上再截下一段 搁置在 A P 之间 构成一个新的斜面 再将 小铁块放回 A 处 并轻推一下使之具有初速度 v0 沿新斜面向下滑动 关于此情况 下小铁块的运动情况的描述正确的是 A 小铁块一定能够到达 P 点 B 小铁块的初速度必须足够大才能到达 P 点 C 小铁块能否到达 P 点与小铁块的质量有关 D 以上说法均不对 解析 如图所示 设 AB x1 BP x2 AP x3 动摩擦因数为 由动能定理得 mgx1sin mgx1cos mgx2 0 可得 mgx1sin mg x1cos x2 设小铁块沿 AP 滑到 P 点的速度为 vP 由动能定理得 mgx3sin mgx3cos mvP2 mv02 因 x1sin x3sin x1cos x2 x3cos 故得 1 2 1 2 vP v0 即小铁块可以沿 AP 滑到 P 点 故 A 正确 答案 A 二 双项选择题 本题共 5 小题 共 35 分 在每小题给出的四个选项中 只有两个选项 正确 全部选对的得 7 分 只选一个且正确的得 2 分 有选错或不答的得 0 分 6 2010 南通模拟 如图 6 甲所示 静置于光滑水平面上坐标原点 处的小物块 在水平拉力 F 作用下 沿 x 轴方向运动 拉力 F 随物块所在位置坐标 x 的变化关系如图乙所示 图线为半圆 则 小物块运动到 x0处时的动能为 A 0 B Fmx0 图 6 1 2 C Fmx0 D x02 4 8 解析 根据动能定理 小物块运动到 x0处时的动能为这段时间内力 F 所做的功 物 块在变力作用下运动 不能直接用功的公式来计算 但此题可用根据图象求 面积 的方法来解决 力 F 所做的功的大小等于半圆的 面积 大小 Ek W S圆 1 2 1 2 2 又 Fm 整理得 Ek Fmx0 x02 C D 选项正确 x0 2 x0 2 4 8 答案 CD 7 2010 济南质检 如图 7 所示 电梯质量为 M 地板上放着一质量 为 m 的物体 钢索拉电梯由静止开始向上加速运动 当上升高度 为 H 时 速度达到 v 则 A 地板对物体的支持力做的功等于 mv2 图 7 1 2 B 地板对物体的支持力做的功等于 mgH mv2 1 2 C 钢索的拉力做的功等于 Mv2 MgH 1 2 D 合力对电梯做的功等于 Mv2 1 2 解析 对物体 m 用动能定理 WFN mgH mv2 故 WFN mgH mv2 A 错误 1 2 1 2 B 正确 钢索拉力做的功 WF 拉 M m gH M m v2 C 错 由动能定理知 1 2 合力对电梯 M 做的功应等于电梯动能的变化 Mv2 D 正确 1 2 答案 BD 8 一个小物块从底端冲上足够长的斜面后 又返回斜面底端 已知小物块的初动能为 E 它返回斜面底端的速度大小为 v 克服摩擦阻力做功为 E 2 若小物块冲上斜面的 动能为 2E 则物块 A 返回斜面底端时的动能为 E B 返回斜面底端时的动能为 3E 2 C 返回斜面底端时的速度大小为v 2 D 返回斜面底端时的速度大小为 v 解析 设初动能为 E 时 小物块沿斜面上升的最大位移为 x1 初动能为 2E 时 小 物块沿斜面上升的最大位移为 x2 斜面的倾角为 由动能定理得 mgx1sin Ffx1 0 E 2Ffx1 E mv2 而 mgx2sin Ffx2 0 2E 可得 x2 2x1 所 E 2 E 2 1 2 以返回斜面底端时的动能为 2E 2Ffx2 E A 正确 B 错误 由 E mv 2可得 v 1 2 v C 正确 D 错误 2 答案 AC 9 如图 8 所示 水平传送带长为 s 以速度 v 始终保持匀速运动 把质量为 m 的货物放到 A 点 货物与皮带间的动摩擦因数为 当货物从 A 点运动到 B 点的过程中 摩擦力对货物做的功可能 图 8 A 大于 mv2 B 小于 mv2 1 2 1 2 C 大于 mgs D 小于 mgs 解析 货物在传送带上相对地面的运动可能先加速后匀速 也可能一直加速而货物 的最终速度小于 v 故摩擦力对货物做的功可能等于 mv2 可能小于 mv2 可能等 1 2 1 2 于 mgs 可能小于 mgs 故选 B D 答案 BD 10 如图 9 所示 质量为 M 长度为 L 的木板静止在光滑的水平面 上 质量为 m 的小物体 可视为质点 放在木板上最左端 现用一水 平恒力 F 作用在小物体上 使物体从静止开始做匀加速直线运动 图 9 已知物体和木板之间的摩擦力为 Ff 当物体滑到木板的最右端时 木板运动的距离为 x 则在此过程中 A 物体到达木板最右端时具有的动能为 F Ff L x B 物体到达木板最右端时 木板具有的动能为 Ffx C 物体克服摩擦力所做的功为 FfL D 物体和木板增加的机械能为 Fx 解析 由题意画示意图可知 由动能定理对小物体 F Ff L x mv2 故 A 正 1 2 确 对木板 Ff x Mv2 故 B 正确 物块克服摩擦力所做的功 Ff L x 故 C 错 物 1 2 块和木板增加的机械能 mv2 Mv2 F L x Ff L F Ff L F x 故 D 错 1 2 1 2 答案 AB 三 非选择题 本题共 2 小题 共 30 分 11 14 分 如图 10 所示 质量为 M 0 2 kg 的木块放在 水平台面上 台面比水平地面高出 h 0 20 m 木块距 水平台的右端 L 1 7 m 质量为 m 0 10M 的子弹以 v0 180 m s 的速度水平射向木块 当子弹以 v 90 m s 的速度水平射出时 木块的速度为 v1 9 m s 此过程作 图 10 用时间极短 可认为木块的位移为零 若木块落到水平地面时的落地点到台面右端 的水平距离为 l 1 6 m 求 g 取 10 m s2 1 木块对子弹所做的功 W1和子弹对木块所做的功 W2 2 木块与台面间的动摩擦因数 解析 1 由动能定理得 木块对子弹所做的功为 W1 mv2 mv02 243 J 1 2 1 2 同理 子弹对木块所做的功为 W2