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7.7 习题课 动能定理的综合应用 学案
自主学习
1.(多选)质量不等但有相同初动能的两物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行,直到停止,则( )
A.质量大的物体滑行距离大 B.质量小的物体滑行距离大
C.它们滑行的时间相同 D.物体克服摩擦力做的功相等
答案 BD
2.如图所示,光滑水平面上,一物体以速率v向右做匀速直线运动,当物体运动到P点时,对它施加一水平向左的恒力。过一段时间,物体向反方向运动再次通过P点,则物体再次通过P点时的速率( )
A.大于v B.小于v C.等于v D.无法确定
答案 C
3.一人用力踢质量为1 kg的皮球,使球由静止以10 m/s的速度飞出,假定人踢球瞬间对球平均作用力是200 N,球在水平方向运动了20 m停止,那么人对球所做的功为( )
A.50 J B.500 J C.4 000 J D.无法确定
答案 A
4.物体在合外力作用下做直线运动的v-t图像如图所示。下列表述正确的是( )
A.在0~1 s内,合外力做正功
B.在0~2 s内,合外力总是做负功
C.在1~2 s内,合外力不做功
D.在0~3 s内,合外力总是做正功
答案 A
5.下面有关动能的说法正确的是( )
A.物体只有做匀速运动时,动能才不变
B.物体做平抛运动时,水平方向速度不变,动能不变
C.物体做自由落体运动时,重力做功,物体的动能增加
D.物体的动能变化时,速度不一定变化,速度变化时,动能一定变化
答案 C
6. 木球从水面上方某位置由静止开始自由下落,落入水中又继续下降一段距离后速度减小到零。把木球在空中下落过程叫作Ⅰ过程,在水中下落过程叫作Ⅱ过程。不计空气和水的摩擦阻力,
下列说法中正确的是( )
A.第Ⅰ阶段重力对木球做的功等于第Ⅱ阶段木球克服浮力做的功
B.第Ⅰ阶段重力对木球做的功大于第Ⅱ阶段木球克服浮力做的功
C.第Ⅰ、第Ⅱ阶段重力对木球做的总功和第Ⅱ阶段合力对木球做的功的代数和为零
D.第Ⅰ、第Ⅱ阶段重力对木球做的总功等于第Ⅱ阶段木球克服浮力做的功
答案 D
7.如图所示,某人将质量为m的石块从距地面h高处向斜向上方抛出,石块抛出时的速度大小为v0,不 计空气阻力,石块落地时的动能为( )
A.mgh B.mv C.mv-mgh D.mv+mgh
答案 D
8.(多选)如图所示,质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡(粗糙)底部A处由静止开始运动至高为h的坡顶B,获得速度为v,A、B之间的水平距离为x,重力加速度为g。
下列说法正确的是( )
A.小车克服重力所做的功是mgh B.合外力对小车做的功是mv2
C.推力对小车做的功是mv2+mgh D.阻力对小车做的功是mv2+mgh-Fx
答案 ABD
9.AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道,在下端B与水平直轨平滑相切,如图7-7-9所示。一小木块自A点起由静止开始沿轨道下滑,最后停在C点。已知圆轨道半径为R,小木块的质量为m,水平直轨道的动摩擦因数为μ。(小木块可视为质点)试求:
(1)小木块经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,
所受轨道支持力FNB、FNC各是多大?
(2)B、C两点之间的距离x是多大?
解析 (1)设小木块经B点时的速度为v, 由动能定理得mgR=mv2
根据牛顿第二定律FNB-mg=m 解得FNB=3mg。 小木块在C点时处于静止状态,故FNC=mg
(2) 由A到C,根据动能定理得 mgR-μmgx=0 所以x=。 答案 (1)3mg mg (2)
10.某校物理兴趣小组决定举行摇控赛车比赛,如图所示,赛车从起点A由静止出发,沿水平直线轨道运动L=10.0 m后到达B点并越过壕沟。已知赛车质量m=0.1 kg,通电后以额定功率P=1.15 W工作,水平轨道的摩擦阻力恒为0.30 N。图中h=1.25 m,s=1.5 m。重力加速度g取10 m/s2。要成功越过壕沟,赛车至少要工作多长时间?
解析 由于平抛运动的水平位移s=vt,竖直位移h=gt2,解得赛车离开水平直线轨道的速度:v=3 m/s。
对AB段,根据动能定理:Pt-FfL=mv2 代入数据解得t=3 s。答案 3 s
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