内容正文:
第7节 动能和动能定理
人教版教参补充题目
1.一人用力踢质量为0.5 kg的皮球,使球由静止开始以20 m/s的速度飞出,假定人踢球瞬间对球平均作用力是100 N,球在水平方向运动了20 m后停止,则人对球所做的功为( )
A.25 J
B.50 J
C.100 J
D.2 000 J
解析:由动能定理得,人对球做的功W=-0= J-0=100 J,选项C正确。
答案:C
2.一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h,关于此过程下列说法中正确的是( )
A.提升过程中手对物体做功m(a+g)h
B.提升过程中合力对物体做功mah
C.提升过程中物体的动能增加m(a+g)h
D.提升过程中物体克服重力做功mgh
解析:物体被人用手由静止竖直以加速度a匀加速提升时,合力=ma,根据牛顿第二定律得F-mg=ma,所以人对物体的作用力F=m(a+g),所以合力对物体做功h=mah,手对物体做功W=Fh=m(a+g)h,由动能定理得,物体的动能增加Δ=mah,提高过程中物体克服重力做功=mgh,故选项A、B、D正确,选项C错误。
答案:ABD
3.质量为的子弹,以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为的木块,并留在其中。下列说法正确的是( )
A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等
B.阻力对子弹做的功与子弹减少的动能数值相等
C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等
D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功
解析:如图7-7-17为子弹射入木块的过程示意图,由图可知子弹的位移=(s+d),木块的位移=s,显然>,根据W=Fl,得子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功,根据动能定理,子弹克服阻力做的功等于子弹动能的减少,子弹对木块做的功应该等于木块的动能。所以子弹克服阻力做的功大于木块获得的动能,选项B、D正确,选项A、C错误。
答案:BD
4.如图7-7-18所示,从倾角为θ的斜面上的M点水平抛出一个小球,小球的初速度为,最后小球落在斜面上的N点。重力加速度为g,在已知θ和的条件下,空气阻力不计,则( )
A.可求出M、N之间的距离
B.可求出小球落到N点时的动能
C.可求出小球落到N点时速度的大小和方向
D.可求出小球从M点到达N点的过程中重力所做的功
解析:设小球从M点落到N点,所用时间为t。设M到N的水平距离,也就是小球的水平位移为L;M到N的竖直距离即小球的竖直位移为H。在水平方向上,小球做匀速直线运动,所以t①
在竖直方向上,小球做自由落体运动,所以:H=②
由于L与H在同一个直角三角形中,由三角关系得:=tan θ③
由①②③联立可知,未知量只有L、H、t三个,而方程也有三个,所以L、H、t均可以解出,这样由L、H可求出M、N之间的距离,选项A正确;由t可以得到竖直方向速度=gt,而水平方向不变,合成即可得出小球落到N点时速度的大小和方向,选项C正确;求出小球的速度,但无法求出质量,所以求不出小球到达N点时的动能和小球从M点到达N点的过程中重力做的功,选项B、D错误。[来源:Z&xx&k.Com]
答案:AC
5.把质量为m的篮球竖直向上抛出,若所受空气阻力大小恒为F,上升的最大高度为h,则人对篮球所做的功为 ,篮球落回原抛出位置的速度大小为 。
解析:设篮球刚抛出的速度是,则人对篮球做的功是W=,
在篮球从抛出到最高点过程中,由动能定理得
-(mg+F)h=0-
人对篮球所做的功为W==(mg+F)h。
篮球从抛出到落回原抛出位置的过程中,由动能定理得
-F·2h=-,所以篮球落回原抛出位置的速度大小为v= =
答案:(mg+F)h
6.光滑水平面上以速度匀速运动的物块,某时刻受到一水平恒力F的作用,经过一段时间后运动到B点,速度大小仍为,方向改变了90°,如图7-7-19所示,则在此过程中( )[来源:学科网ZXXK]
A.物块的动能一定始终不变
B.水平力F方向一定与AB连线垂直
C.物块的速度一定先增大后减小
D.物块的加速度不变
解析:根据力与运动的关系,力F有方向的分量和垂直方向的分量且两分量大小相等,所以力F的方向一定与AB连线垂直,由于水平恒力F不变,故物块做匀变速曲线运动,物块的加速度不变,速度先减小后增加。选项B、D正确,选项A、C错误。
答案:BD
7.小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面,在上升至离地面高度h处,小球的动能是势能的2倍,在下落至离地面高度h处,小球的势能是动能的2倍,则h等于( )
/9
/9
/3
/9
解析:设小球质量为m,阻力大小为f,初动能为,初势能为。上升到h时的动能为,势能为,下降到h时动能为,势能为。根据动能定理有,