動能和動能定理同步測試

動能和動能定理同步測試1．關(guān)于動能的概念，下列說法中正確的是()A．物體由于運動具有的能，叫做動能B．運動物體具有的能，叫做動能C．運動物體的質(zhì)量越大，其動能一定越大D．速度較大的物體，具有的動能一定較大解析：動能是指物體由于運動而能夠做功，具有的能量，而運動物體具有的能量并不一定都是動能，例如，空中飛行的飛機，這個運動中的飛機所具有的能不能都叫做動能，在高空中它還具有重力勢能，故A是正確的，B是錯誤的；影響動能多少的因素有質(zhì)量和速度，物體的質(zhì)量越大、速度越大，動能就越多．一切運動的物體都具有動能，但不能說一切有質(zhì)量的物體都具有動能，所以，C選項是錯誤的；子彈比飛機飛得快，但動能不比飛機大，是因為質(zhì)量太小，故D選項也是錯誤的．動能是由物體的質(zhì)量和速度共同決定的，但物體具有的能量不僅僅是動能．在推導動能定理時用到了牛頓第二定律，而牛頓第二定律只適用于慣性參考系，所以動能定理也只適用于慣性參考系．答案：A2．如圖所示，質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊，并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運動．已知當子彈相對木塊靜止時，木塊前進距離L，子彈進入木塊的深度為s，若木塊對子彈的阻力F視為恒定，則下列關(guān)系式中正確的是()A．FL＝eq\f(1,2)Mv2B．Fs＝eq\f(1,2)mv2C．Fs＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)(M＋m)v2D．F(L＋s)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)mv2解析：根據(jù)動能定理，對子彈：－F(L＋s)＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)知，選項D正確；對木塊：FL＝eq\f(1,2)Mv2，故A正確；由以上二式相加后整理可得Fs＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)(M＋m)v2，C正確．在應用動能定理列式計算時，一定要注意功與動能變化的對應關(guān)系，不能張冠李戴，同時功的公式中的位移必須是對地位移．如對子彈用動能定理時，求功的公式中的位移必須是子彈的對地位移L＋s，對應的是子彈動能的變化；而對木塊用動能定理時，位移應是木塊的對地位移L，對應的是木塊動能的變化．答案：ACD3．一輛汽車在平直的公路上以速度v0開始加速行駛，經(jīng)過一段時間t，前進了距離s，此時恰好達到某最大速度vmax，設(shè)此過程中汽車發(fā)動機始終以額定功率P工作，汽車所受的阻力恒定為F，則在這段時間里，發(fā)動機所做的功為()A．FvmaxtB．Pt\f(1,2)mveq\o\al(2,max)＋F·s－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)D．Fteq\f(v0＋vmax,2)解析：汽車在恒定功率作用下是做變牽引力的加速運動，所以發(fā)動機做功為變力做功，根據(jù)P＝eq\f(W,t)可求W＝Pt，而P＝F′v＝F·vmax，所以P＝F·vmax，W＝F·vmax·t；根據(jù)動能定理W－Fs＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,max)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，所以W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,max)＋F·s－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0).答案：ABC4．某消防隊員從一平臺上跳下，下落2m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又下降了，在著地過程中地面對雙腳的平均作用力估計為()A．自身重力的2倍 B．自身重力的5倍C．自身重力的8倍 D．自身重力的10倍解析：對全過程由動能定律得：mgh1－Fh2＝0，mg×＝F×，所以F＝5mg，B選項正確．答案：B5．甲，乙，丙三物體的質(zhì)量之比m甲：m乙：m丙＝1：2：3，它們沿水平方向以一定的初速度在摩擦力作用下減速滑行到停下來，滑行的距離分別為l甲、l乙、l丙，滑行時間分別為t甲、t乙、t丙．(1)若它們與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，初動能相同，則l甲：l乙：l丙＝________.(2)若它們與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，初速度相同，則t甲：t乙：t丙＝________.(3)若它們所受的摩擦力相同，初速度相同，則l甲：l乙：l丙＝________.解析：(1)由動能定理可得：－μmgl＝0－ΔEk，∴l(xiāng)＝eq\f(ΔEk,μmg).由于甲、乙、丙三個物體的初動能相同，因此可得l甲：l乙：l丙＝eq\f(1,m甲)：eq\f(1,m乙)：eq\f(1,m丙)＝6：3：2.(2)由牛頓第二定律可得：a＝eq\f(F,m)，根據(jù)運動學公式可知：t＝eq\f(v,a)＝eq\f(mv,μmg)＝eq\f(v,μg)，與質(zhì)量無關(guān)，因此t甲：t乙：t丙＝1：1：1.(3)由動能定理公式知－Ffl＝0－eq\f(1,2)mv2，∴l(xiāng)＝eq\f(\f(1,2)mv2,Ff)，由于初速度和摩擦力相同，因此可得：l甲：l乙：l丙＝m甲：m乙：m丙＝1：2：3.答案：(1)6：3：2(2)1：1：1(3)1：2：36．質(zhì)量為2kg的鉛球從離地面2m高處自由落下，陷入沙坑中2cm深處，如圖所示，求沙子對鉛球的平均阻力為__________．(g取10m/s2)解析：(分段列式)小球自由下落階段只有重力做功，設(shè)落地小球的瞬時速度為v，則mgH＝eq\f(1,2)mv2，解得v＝eq\r(2gH)＝eq\r(2×10×2)m/s＝2eq\r(10)m/s.小球從陷入沙中到停止運動這段時間里，重力對小球做正功，阻力Ff對小球做負功，由動能定理有mgh－Ffh＝0－eq\f(1,2)mv2.解得Ff＝2020N.(全程列式)小球從開始下落到停止運動，重力在全過程中均做功，阻力則只在小球陷入沙坑后才做功．由動能定理有mg(H＋h)－Ffh＝0，故Ff＝eq\f(mgH＋h,h)＝2020N.當物體的運動過程可分為幾個過程而又不需要研究過程中的詳細作用時，用動能定理解答比用牛頓定律解答要方便的多．答案：2020N7．把完全相同的三塊木板固定疊放在一起，子彈以v0的速度射向木板，剛好能打穿這三塊木板，如果讓子彈仍以v0的速度垂直射向其中的一塊固定木板，子彈穿過木板時的速度是多少？解析：設(shè)子彈與木板間作用力為F，每塊木板的厚度為s，據(jù)動能定理知子彈射出三塊木板時：－F·3s＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，①子彈射擊一塊木板時：－F·s＝eq\f(1,2)mv′2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，②由①②兩式得：v′＝eq\f(\r(6),3)v0.答案：eq\f(\r(6),3)v08．小球的質(zhì)量為m，在距地面高為h處以初速度v豎直向上拋出，設(shè)空氣阻力恒為F′且小于mg，若小球與地面碰撞過程中不損失能量，小球最后靜止在地面上，問小球在整個運動過程中經(jīng)歷的路程是多少？解析：設(shè)在整個過程中小球經(jīng)歷的路程為s，則對整個過程列動能定理方程，則有：WG＋Wf＝0－eq\f(1,2)mv2，∴mgh－F′s＝－eq\f(1,2)mv2.解得：s