高中物理動(dòng)能和動(dòng)能定理練習(xí)題(有答案)

1、第七節(jié) 動(dòng)能和動(dòng)能定理5分鐘訓(xùn)練(預(yù)習(xí)類(lèi)訓(xùn)練，可用于課前)1.在下列幾種情況下，甲、乙兩物體的動(dòng)能相等的是（ ）A.甲的速度是乙的2倍，甲的質(zhì)量是乙的B.甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速度是乙的C.甲的質(zhì)量是乙的4倍，甲的速度是乙的D.質(zhì)量相同，速度的大小也相同，但甲向東運(yùn)動(dòng)，乙向西運(yùn)動(dòng)答案：CD2.在光滑的地板上，用水平拉力分別使兩個(gè)物塊由靜止獲得相同的動(dòng)能，那么可以肯定（ ）A.水平拉力相等 B.兩物塊質(zhì)量相等C.兩物塊速度變化相等D.水平拉力對(duì)兩物塊做功相等答案：D3.運(yùn)動(dòng)員將質(zhì)量為m的鉛球以速度v水平推出，人對(duì)鉛球做的功為_(kāi).答案：mv24.物體由于_而具有的能叫動(dòng)能，動(dòng)能的定義式為：_.動(dòng)

2、能是標(biāo)量，它對(duì)應(yīng)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的一個(gè)狀態(tài)，是一個(gè)_，動(dòng)能的單位為_(kāi)，符號(hào)是_.答案：運(yùn)動(dòng) Ek=mv2 狀態(tài)量 焦耳 J5.所有外力對(duì)物體所做的功等于_ ，這個(gè)結(jié)論就叫動(dòng)能定理.其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：W=Ek2-E k1，其中，Ek1表示_，Ek2表示_ ，W為合外力的功.用動(dòng)能定理解題具有很大的優(yōu)越性，它既適用于恒力做功，也適用于_做功，既適用于直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，又適用于_運(yùn)動(dòng).答案：物體動(dòng)能的變化 運(yùn)動(dòng)物體的初動(dòng)能 運(yùn)動(dòng)物體的末動(dòng)能 變力 曲線(xiàn)10分鐘訓(xùn)練(強(qiáng)化類(lèi)訓(xùn)練，可用于課中)1.關(guān)于做功和物體動(dòng)能變化的關(guān)系，不正確的是（ ）A.只有動(dòng)力對(duì)物體做功，物體的動(dòng)能增加B.只有物體克服阻力做功，它的動(dòng)能減

3、少C.外力對(duì)物體做功的代數(shù)和等于物體末動(dòng)能與初動(dòng)能之差D.動(dòng)力和阻力都對(duì)物體做功，物體的動(dòng)能一定變化答案：D2.下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系，正確的是（ ）A.如果物體所受合外力為零，則合外力對(duì)物體做的功一定為零B.如果合外力對(duì)物體所做的功為零，則合外力一定為零C.物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一定發(fā)生變化D.物體的動(dòng)能不變，所受合外力一定為零答案：A3.對(duì)水平地面上的物體施加一水平恒力F，物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)了位移s，此時(shí)撤去力F，此后物體又運(yùn)動(dòng)了位移s而靜止下來(lái).若物體的質(zhì)量為m，則有（ ）A.物體所受阻力的大小為F B.物體所受阻力的大小為C.力F所做的功為零 D.力

4、F所做的功為解析：對(duì)全過(guò)程利用動(dòng)能定理可得Fs-2FFs=0，所以FF=，力F所做的功WF=Fs.答案：B4.質(zhì)量為m的金屬塊，當(dāng)初速度為v0時(shí)，在水平面上滑行的最大距離為s，如果金屬塊的質(zhì)量增加到2m，速度增大到2v0時(shí)，在同一水平面上金屬塊滑行的最大距離為（ ）A.s B.2s C.4s D.s解析：金屬塊在水平面上滑行時(shí)，動(dòng)能的減少量等于克服摩擦阻力所做的功.由動(dòng)能定理可知，金屬塊克服摩擦阻力做的功等于金屬塊動(dòng)能的減少量.當(dāng)滑行距離最大時(shí)，末動(dòng)能為零，而在同一平面上，滑動(dòng)摩擦力F=mg不變.因?yàn)?mgs=0-mv02，所以-mgs=0-mv02聯(lián)立以上兩式可解得：x=4s.正確選項(xiàng)為C.

5、答案：C5.一顆子彈以700 m/s的速度打穿第一塊木板后速度為500 m/s，若讓它繼續(xù)打穿第二塊同樣的木板，則子彈的速度變?yōu)開(kāi)m/s(木板對(duì)子彈的阻力恒定).解析：由W=Fs知子彈打穿每塊木板，木板對(duì)子彈做的功都相等.打第一塊：W=mv12-mv22；打第二塊：W=mv22-mv32聯(lián)立以上兩式可解得v3=100 m/s.答案：1006.質(zhì)量m為1 kg的物體，從軌道的A點(diǎn)由靜止下滑，軌道AB是彎曲的，且A點(diǎn)高出B點(diǎn)h=0.8 m，如圖5-7-1所示.如果物體在B點(diǎn)的速度為v=2 m/s,求物體在軌道AB上克服摩擦力所做的功.圖5-7-1解析：物體由A到B的過(guò)程中，共受三個(gè)力作用：重力G、

6、支持力N和摩擦力f.重力做功為WG=mgh，支持力不做功.設(shè)摩擦力做功為WF，則外力的功之和為W外=WG+WF=mgh+WF由動(dòng)能定理有：mgh+WF= 得WF=-mgh= J-19.80.8 J=-5.84 J因此，物體在軌道AB上克服摩擦力所做的功為5.84 J.答案：5.84 J30分鐘訓(xùn)練(鞏固類(lèi)訓(xùn)練，可用于課后)1.一顆子彈以水平速度v射入一樹(shù)干中，射入深度為s.設(shè)子彈在樹(shù)干中所受到的阻力為一恒力，那么子彈以的速度射入樹(shù)干中，射入的深度為（ ）A.s B. C. D.答案：D2.以初速度v0豎直上拋一個(gè)小球，若不計(jì)空氣阻力，在上升的過(guò)程中，從拋出小球到小球動(dòng)能減小一半所經(jīng)歷的時(shí)間是（

7、 ）A B.C. D.(1-)答案：D3.質(zhì)量分別為M1、M2的兩只船靜止于湖面上，兩船用繩相連，質(zhì)量為m的人站在質(zhì)量為M1的船上用恒力F拉繩，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，兩船的位移大小分別為s1、s2，速度大小分別為v1、v2.則這段時(shí)間內(nèi)人總共做的功為（ ）A.Fs2 B.M2v22C.F(s1+s2) D.M2v22+ (M1+m)v12答案：CD4.一質(zhì)量為1.0 kg的物體，以4 m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起對(duì)物體施一水平向右的恒力，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，物體的速度方向變?yōu)橄蛴?，大小仍? m/s.則在這段時(shí)間內(nèi)水平力對(duì)物體所做的功為（ ）A.0 B.-8 J C.-16 J D.

8、-32 J答案：A5.如圖5-7-2所示，用同樣材料制成的一個(gè)軌道，AB段為圓弧，半徑為R，水平放置的BC段長(zhǎng)度為R.一小物塊質(zhì)量為m，與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)為，當(dāng)它從軌道頂端A由靜止下滑時(shí)，恰好運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止.那么物體在A(yíng)B段克服摩擦力做的功為（ ）圖5-7-2A.mgR B.mgR(1-)C.mgR/2 D.mgR/2.解析：設(shè)在A(yíng)B段物體克服摩擦力做的功為W，則物體由A到B利用動(dòng)能定理可得mgR-W=mvb2-0 .物體由B到C運(yùn)用動(dòng)能定理列式可得-mgR=0-mvb2 .兩式結(jié)合，整理可得W=mgR(1-)，故本題選B.答案：B6.(2006重慶模擬，4)光滑的水平桌面上有一個(gè)靜止的木塊，

9、一支槍以水平方向先后發(fā)射兩顆質(zhì)量相同、速度相同的子彈均穿過(guò)了它，兩顆子彈分別從不同位置穿過(guò)木塊時(shí)受到的阻力相同，忽略重力和空氣阻力的影響.那么兩顆子彈先后穿過(guò)木塊的過(guò)程中（ ）A.兩顆子彈損失的動(dòng)能相同B.木塊每次增加的動(dòng)能相同C.因摩擦而產(chǎn)生的熱量相同D.木塊每次移動(dòng)的距離不同解析：本題考查子彈打木塊的問(wèn)題，在第一顆子彈打木塊的過(guò)程中，對(duì)子彈和木塊分別用動(dòng)能定理，對(duì)子彈：-f(s+d)= mv22-mv12，對(duì)木塊：-fs=Mv2，聯(lián)立上述兩式可得：fd=mv12-(mv22+Mv2)，此式表示相對(duì)位移所做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少，機(jī)械能的減少量也就轉(zhuǎn)化為因摩擦而產(chǎn)生的熱量.在兩次子彈打木塊

10、的過(guò)程中，子彈相對(duì)木塊的位移是相等的，所以?xún)纱未蚰緣K的過(guò)程因摩擦而產(chǎn)生的熱量相同，C正確.但兩次打木塊時(shí)，木塊的速度是不一樣的，第一次打時(shí)，木塊的速度為零，而第二次打時(shí)，木塊已有了一定的速度，所以?xún)煞N情況下子彈和木塊的動(dòng)能的變化量是不同的，木塊向前移動(dòng)的距離也不同，A、B錯(cuò)，D正確.正確選項(xiàng)為CD.答案：CD7.如圖5-7-3所示，ABCD是一條長(zhǎng)軌道，其中AB段是傾角為的斜面，CD段是水平的,BC段是與AB和CD都相切的一小段圓弧，其長(zhǎng)度可以略去不計(jì).一質(zhì)量為m的滑塊在A(yíng)點(diǎn)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，沿軌道滑下，最后停在D點(diǎn)，A點(diǎn)和D點(diǎn)的位置如圖所示.現(xiàn)用一沿著軌道方向的力推滑塊，使它緩慢地由D點(diǎn)推回到

11、A點(diǎn)停下.設(shè)滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則推力對(duì)滑塊做的功等于（ ）圖5-7-3A.mgh B.2mghC.mg(s+) D.mgs+mghcot解析：滑塊由A到D，由動(dòng)能定理可得mgh-WF=0,即WF=mgh.滑塊由D到A，由動(dòng)能定理可得WF-mgh-WF=0，即WF=mgh+WF=2mgh.本題如果利用動(dòng)摩擦因數(shù)等求解，可得出WF=mgs+mghcot+mgh，也是正確的選項(xiàng).答案：B8.將質(zhì)量為1 kg的物體沿水平方向拋出，出手時(shí)物體的速度大小為10 m/s，則物體被拋出去時(shí)具有的動(dòng)能為_(kāi)J；人拋出物體時(shí)，對(duì)物體做的功為_(kāi)J.解析：物體被拋出去時(shí)的動(dòng)能為Ek=mv2=1102 J=50

12、 J.由動(dòng)能定理可得人對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的增量，因此為50 J.答案：50 509.如圖5-7-4所示，物體在離斜面底端4 m處由靜止滑下，若斜面及平面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，斜面傾角為37，斜面與平面間由一小段圓弧連接，求物體能在水平面上滑行多遠(yuǎn)？圖5-7-4解析：物體在斜面上受重力mg、支持力N1，摩擦力f1的作用，沿斜面加速下滑(=0.5tan=0.75)，到水平面后，在摩擦力f2作用下做減速運(yùn)動(dòng)，直至停止.方法一：對(duì)物體在斜面上和平面上時(shí)進(jìn)行受力分析，如圖所示.下滑階段：f1=N1=mgcos37由動(dòng)能定理有：mgsin37s1-mgcos37s1=mv12-0在水平運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

13、f2=N2=mg由動(dòng)能定理有：-mgs=0-mv12聯(lián)立式可得s=4 m=1.6 m.方法二：物體受力分析同上.物體運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，初、末狀態(tài)速度均為零，對(duì)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理mgsin37s1-mgcos37s1-mgs=0.可解得：s=4 m=1.6 m.答案：1.6 m10.汽車(chē)從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)汽車(chē)速度達(dá)到vm時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，汽車(chē)?yán)^續(xù)滑行一段時(shí)間后停止運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的速度圖象如圖5-7-5所示.若汽車(chē)加速行駛時(shí)牽引力做功為W1，汽車(chē)整個(gè)運(yùn)動(dòng)中克服阻力做功為W2，則W1和W2的比值為_(kāi)；牽引力和阻力的大小之比為_(kāi)圖5-7-5解析：對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程列動(dòng)能定理方程，得W1-W2=0-

14、0，所以W1=W2，=1.設(shè)汽車(chē)的牽引力為F，阻力為Ff，由動(dòng)能定理可得Fs1-Ffs=0-0，所以.由圖象可知，汽車(chē)在全過(guò)程中的位移s與加速階段的位移s1之比為，所以牽引力和阻力之比為41.答案：11 4111.質(zhì)量為5 t的汽車(chē)，在平直公路上以60 kW的恒定功率從靜止開(kāi)始啟動(dòng)到24 m/s的最大速度后，立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī).汽車(chē)從啟動(dòng)到最后停下通過(guò)的總位移為1 200 m，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車(chē)所受的阻力不變.求汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.解析：在汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，有兩個(gè)力對(duì)物體做了功，牽引力做的功為Pt，阻力做功為-Ffl，由動(dòng)能定理得Pt1-Ffl=0當(dāng)汽車(chē)達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力和阻力大小相等，則有P=Fvm=Ffvm，所以Ff=聯(lián)立兩式可得，汽車(chē)加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間應(yīng)為t1= s=50 s.關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，汽車(chē)在阻力作用下做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律及勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)公式可得a= ，t2= .聯(lián)立兩式可求出汽車(chē)勻減速所用時(shí)間為t2= s=48 s.所以汽車(chē)在全程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=t1+t2=50+48 s=98 s.答案：98 s12.人從一定的高度落地容易造成骨折.一般人脛骨的極限抗壓強(qiáng)度約為1.5108 N/m2，脛骨最小橫截面積大多為3.2 cm2.假若一質(zhì)量為50 kg的人從某一高度直膝雙足落地，落地時(shí)其重心又約下降1 cm.試計(jì)算一下這個(gè)高度超過(guò)多少時(shí)，就會(huì)導(dǎo)