动能和动能定理

1、2013届高考物理一轮复习备考演练 4.2 动能和动能定理1子弹的速度为v，打穿一块固定的木块后速度刚好变为零若木块对子弹的阻力为恒力，那么当子弹射入木块的深度为其厚度的一半时，子弹的速度是()A. B.v C. D.解析设子弹质量为m，木块的厚度为d，木块对子弹的阻力为f.根据动能定理，子弹刚好打穿木块的过程满足fd0mv2.设子弹射入木块厚度一半时的速度为v，则f·mv2mv2，得vv，故选B.答案B2(2011·山东模拟)如图4210所示，质量为m的物块，在恒力F的作用下，沿光滑水平面运动，物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB，物块由A运动到B点的过程中，力F对物

2、块做的功W为()图4210AWmvB2mvA2BWmvB2mvA2CWmvA2mvB2D由于F的方向未知，W无法求出解析对物块由动能定理得：WmvB2mvA2，故选项B正确答案B3两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m1m212，速度之比v1v221.当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为l1，乙车滑行的最大距离为l2，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则()Al1l212 Bl1l211Cl1l221 Dl1l241解析由动能定理，对两车分别列式F1l10m1v12，F2l20m2v22，F1m1g，F2m2g.由以上四式联立得l1l241，故选项D是正确的答案D图4211

3、4如图4211所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下从平衡位置P点缓慢地移到Q点，此时悬线与竖直方向夹角为，则拉力F做的功为()AmgLcos BmgL(1cos )CFLsin DFLcos 解析小球缓慢移动，时时都处于平衡状态，由平衡条件可知，Fmg tan .随着的增大，F也在增大，可见F是一个变化的力，不能直接用功的公式求它做的功，所以这道题要考虑用动能定理求解由于物体缓慢移动，动能保持不变，由动能定理得mgL(1cos )W0，所以WmgL(1cos )答案B5质量为1 500 kg的汽车在平直的公路上运动，vt图象如图4212所示由此不能求出()图

4、4212A前25 s内汽车的平均速度B前10 s内汽车的加速度C前10 s内汽车所受的阻力D1525 s内合外力对汽车所做的功解析由图可知：可以确定前25 s内汽车的平均速度和前10 s内汽车的加速度，由前25 s内汽车的平均速度可求025 s或1525 s内合外力对汽车所做的功，WEk.不能求出阻力所做的功或阻力的大小故A、B、D项正确答案C图42136如图4213所示，劲度系数为k的弹簧下端悬挂一个质量为m的重物，处于静止状态手托重物使之缓慢上移，直到弹簧恢复原长，手对重物做的功为W1.然后放手使重物从静止开始下落，重物下落过程中的最大速度为v，不计空气阻力重物从静止开始下落到速度最大的过

5、程中，弹簧对重物做的功为W2，则()AW1 BW1CW2mv2 DW2mv2解析设物体静止时弹簧伸长的长度为x，由胡克定律得：mgkx.手托重物使之缓慢上移，直到弹簧恢复原长，重物的重力势能增加了mgx，弹簧的弹力对重物做了功，所以手对重物做的功W1，选项B正确由动能定理知W2mv2，则C、D错答案B7如图4214所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，图4214现以恒定的外力拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参照物，A、B都向前移动一段距离，在此过程中()A外力F做的功等于A和B动能的增量BB对A的摩擦力所做的功大于A的动能的增量CA对B的摩擦力所做的功

6、等于B对A的摩擦力所做的功D外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和解析物体A所受的合外力等于B对A的摩擦力，所以B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量，所以B错A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，所以二者做功不等，故C错对B应用动能定理，WFWfEkB，即WFEkBWf，即外力F对B做的功等于B的动能增量与B克服摩擦力所做功之和，所以D对，A错，故选D.答案D图42158刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一如图4215所示的图线1、2分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离l与刹车

7、前的车速v的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦据此可知，下列说法中正确的是()A甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车的刹车性能好B乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好C以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好D甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车与地面间的动摩擦因数较大解析在刹车过程中，由动能定理可知：mglmv2，得l可知，甲车与地面间动摩擦因数小(题图线1)，乙车与地面间动摩擦因数大(题图线2)，刹车时的加速度ag，乙车刹车性能好；以相同的车速开始刹车，乙车先停下来B正确答案B图42169如图4216所示，斜面高h，质量为m的物块，在沿斜面向

8、上的恒力F作用下，能匀速沿斜面向上运动，若把此物块放在斜面顶端，在沿斜面向下同样大小的恒力F作用下物块由静止向下滑动，滑至底端时其动能的大小为()Amgh B2mghC2Fh DFh解析物块匀速向上运动，即向上运动过程中物块的动能不变，由动能定理知物块向上运动过程中外力对物块做的总功为0，即WFmghWf0物块向下运动过程中，恒力F与摩擦力对物块做功与上滑中相同，设滑至底端时的动能为Ek，由动能定理WFmghWfEk0将式变形有WFWfmgh，代入有Ek2mgh.答案B图421710如图4217所示，质量为m1、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩

9、擦力的大小为f，用水平的恒定拉力F作用于滑块当滑块从静止开始运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，滑块速度为v1，木板速度为v2，下列结论中正确的是()A滑块克服摩擦力所做的功为fLB上述过程满足(Ff)(Ls)mv12m1v22C其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长D其他条件不变的情况下，f越大，滑块与木板间产生的热量越多解析滑块运动到木板右端的过程中，滑块相对于地面的位移为(Ls)，所以滑块克服摩擦力做功为f(Ls)，A错误；上述过程中对滑块根据动能定理有(FFf)(Ls)mv12，对木板有fsm1v22，所以(Ff)(Ls)fsmv12m1v22，故B错误；对滑

10、块根据牛顿第二定律有a1，对木板有a2，滑块从静止开始运动到木板右端时有a1t2a2t2L，可见F越大，时间越短，C错误；由能量守恒定律可得滑块与木板间产生的热量为fL，D正确答案D图421811质量m1 kg的物体，在水平拉力F(拉力方向与物体初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4 m时，拉力F停止作用，运动到位移是8 m时物体停止，运动过程中Ekx的图线如图4218所示求：(g取10 m/s2)(1)物体的初速度多大？(2)物体和平面间的动摩擦因数为多大？(3)拉力F的大小？解析(1)从图线可知初动能为2 JEk0mv22 J，v2 m/s(2)在位移为4 m处物体的动能为

11、10 J，在位移为8 m处物体的动能为零，这段过程中物体克服摩擦力做功设摩擦力为f，则fx2010 J10 Jf N2.5 N因fmg，故0.25(3)物体从开始到移动4 m这段过程中，受拉力F和摩擦力f的作用，合力为Ff，根据动能定理有(Ff)·x1Ek故Ff(2.5)N4.5 N.答案(1)2 m/s(2)0.25(3)4.5 N图421912水上滑梯可简化成如图4219所示的模型，斜槽AB和水平槽BC平滑连接，斜槽AB的竖直高度H6.0 m，倾角37°.水平槽BC长d2.0 m，BC面与水面的距离h0.80 m，人与AB、BC间的动摩擦因数均为0.10.取重力加速度g10 m/s2，cos 37°0.8，sin 37°0.6.一小朋友从滑梯顶端A点无初速地自由滑下，求：(1)小朋友沿斜槽AB下滑时加速度的大小a；(2)小朋友滑到C点时速度的大小v；(3)在从C点滑出至落到水面的过程中，小朋友在水平方向位移的大小x.解析(1)小朋友在斜槽上受力如图所示，根据牛顿第二定律得a又fNNmgcos 得小