内容正文:
[A组 素养达标]
1.(多选)关于动能的理解,下列说法正确的是( )
A.凡是运动的物体都具有动能
B.重力势能可以为负值,动能也可以为负值
C.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
D.动能不变的物体,一定处于平衡状态
解析:动能是物体由于运动而具有的能量,所以运动的物体都具有动能,故A正确;动能只能为正值,故B错误;由于速度为矢量,当方向变化时,若其速度大小不变,则动能并不改变,故C正确;做匀速圆周运动的物体动能不变,但并不处于平衡状态,故D错误.
答案:AC
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<EkB
D.因为运动方向不同,所以无法比较动能
解析:根据Ek=mv2知,EkA=25 J,EkB=25 J,而且动能是标量,所以EkA=EkB,A项正确.
答案:A
3.一质量为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),在整段时间内,水平力所做的功为( )
A.mv2mv2
B.-
C.mv2[来源:学&科&网]mv2
D.-
解析:由动能定理得:W=mv2,选项A正确.
mv2=m(-2v)2-
答案:A
4.(多选)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( )
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
解析:由功的公式W=Flcos α=Fs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-Ffs=Ek2,可知Ek1>Ek2,即甲物体获得的动能比乙大,C正确,D错误.
答案:BC
5.一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,如图所示,则力F所做的功为( )
A.mglcos θ
B.Flsin θ
C.mgl(1-cos θ)
D.Flcos θ
解析:由动能定理得WF+WG=0.
又WG=-mgl(1-cos θ),[来源:学科网]
所以WF=mgl(1-cos θ),C正确.
答案:C
6.两辆汽车在同一平直路面上行驶,它们的质量之比m1∶m2=1∶2,速度之比v1∶v2=2∶1.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( )
A.l1∶l2=1∶2
B.l1∶l2=1∶1
C.l1∶l2=2∶1
D.l1∶l2=4∶1
解析:由动能定理,对两车分别列式-F1l1=0-,F1=μm1g,F2=μm2g.由以上四式联立得l1∶l2=4∶1.[来源:学§科§网]m2v,-F2l2=0-m1v
答案:D
7.物体在水平恒力作用下,在水平面上由静止开始运动,当位移为x时撤去F,物体继续前进3x后停止运动,若路面情况相同,则物体受到的摩擦力和最大动能分别是( )
A. Fx 4Fx
B.
C.
D.
解析:对整个过程应用动能定理得Fx-Ff·4x=0-0,解得Ff=,故D正确.;最大动能Ek=Fx-Ffx=
答案:D
8.如图所示,质量m=0.2 kg的小物体放在光滑的圆弧上端,圆弧半径R=55 cm,下端接一长为1 m的水平轨道AB,最后通过极小圆弧与倾角α=37°的斜面相接,已知物体与水平面和斜面轨道的动摩擦因数均为0.1,将物体无初速度释放,(g取10 m/s2,cos 37°=0.8,sin 37°=0.6)求:
(1)物体第一次滑到水平轨道与右侧斜面轨道交接处的速度大小;
(2)物体第一次滑上右侧斜面轨道的最大高度.
解析:(1)小物体从圆弧上端到B点的过程中,由动能定理得:mgR-μmgsAB=-0
mv
解得:vB=3 m/s
(2)设物体第一次滑上右侧斜面轨道的最大高度为H,此时物体离B点的距离为s,由几何关系有=sin α
由动能定理得:-μmgcos α·s-mgH=0-mv
解得:H≈0.40 m
答案:(1)3 m/s (2)0.40 m
[B组 素养提升]
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d=0.50 m,盆边缘的高度为h=0.30 m.在A处放一个质量为