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“四翼”检测评价(十三) 动能 动能定理
组—重基础·体现综合
1.(多选)关于动能,下列说法正确的是( )
A.动能是普遍存在的机械能中的一种基本形式,凡是运动的物体都具有动能
B.公式Ek=mv2中,速度v是物体相对于地面的速度,且动能总是正值
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:选AC 动能是物体由于运动而具有的能量,所以凡是运动的物体都具有动能,故A正确;公式Ek=mv2中,速度v与参考系的选取有关,但参考系不一定是地面,故B错误;速度是矢量,当其只有方向发生变化时,动能不变化,此时物体不处于平衡状态,一定质量的物体,动能变化时,其速度大小一定变化,即速度一定变化,故C正确,D错误。
2. (2022·济南学考检测)在足球赛中,红队球员在白队禁区附近主罚定位球,将球从球门右上角擦着横梁踢进球门,如图所示。球门高度为h,足球飞入球门时的速度为v,足球的质量为m,则红队球员将足球踢出时对足球所做的功W为(不计空气阻力)( )
A.mv2
B.mgh
C.mgh+mv2
D.因为球被踢进球门过程中的运动轨迹不确定,所以球员做功的大小无法确定
解析:选C 对足球从被球员踢出到飞入球门的过程,由动能定理有W-mgh=mv2-0,解得W=mgh+mv2,故C正确,A、B、D错误。
3.如图所示,一木块沿着高度相同、倾角不同的三个固定斜面由顶端静止滑下,若木块与各斜面间的动摩擦因数都相同,则木块滑到底端的动能大小关系是( )
A.倾角最大的动能最大
B.倾角最小的动能最大
C.倾角等于45°的动能最大
D.三者的动能一样大
解析:选A 设斜面倾角为θ,对于木块由斜面顶端滑至底端的过程,根据动能定理有ΔEk=W合=mgh-μmgcos θ·=mgh-μmgh·,可知θ越大,越小,ΔEk越大,故倾角大的动能大,A正确,B、C、D错误。
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:选BC 由功的公式W=Fxcos 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-fs=Ek2,可知Ek1>Ek2,即甲物体获得的动能比乙大,C正确,D错误。
5.将距离沙坑表面上方1 m高处质量为0.2 kg的小球由静止释放,测得小球落入沙坑静止时距离沙坑表面的深度为10 cm。若忽略空气阻力,g取10 m/s2,则小球克服沙坑的阻力所做的功为( )
A.0.4 J B.2 J
C.2.2 J D.4 J
解析:选C 由动能定理得mg(h+d)-Wf=0,解得小球克服沙坑阻力所做的功为Wf=2.2 J,故C正确,A、B、D错误。
6.如图所示,质量为m的物体静置在水平光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮,由地面上的人以速度v0向右匀速拉动,设人从地面上平台边缘正下方开始向右行至绳与水平方向夹角为45°处,在此过程中人所做的功为( )
A. B.
C. D.mv02
解析:选C 如图所示,人从地面上平台边缘正下方开始向右行至绳与水平方向夹角为45°处时,沿绳方向的速度v=v0cos 45°=,故质量为m的物体的速度v′=v=,由动能定理可知,在此过程中人所做的功为W=mv′2=,故选项C正确。
7.(多选)如图所示,轻质弹簧竖直放在地面上,物块P的质量为m,与弹簧上端连在一起保持静止。现用竖直向上的恒力F使P向上加速运动一小段距离L时,速度为v,下列说法正确的是( )
A.合力对P做的功是mv2
B.重力对P做的功是mgL
C.合力对P做的功是FL-mgL
D.弹簧弹力对P做的功是mgL-FL+mv2
解析:选AD 对P分析,根据动能定理得合力做的功W合=ΔEk=mv2,故A正确,C错误;P上升L时,克服重力做的功为mgL,即重力做功为-mgL,故B错误;根据动能定理,对全过程有-mgL+FL+W弹=mv2,解得弹簧弹力对P做的功W弹=mgL-FL+mv2,故D正确。
8.如图所示,一物体以6 J的初动能从A点沿AB圆弧下滑,滑到B点时动能仍为6 J,若物体以8 J的初动能从A点沿同一路线滑到B点,则物体到B点时的动能是( )
A.小于8 J B.等于8 J
C.大于8 J D.不能确定
解析:选A 当物体以6 J的初动能从A点沿AB圆弧下滑,滑到B