内容正文:
考点2 动能和动能定理
真题演练
1.A 【解析】根据能量守恒关系,运动员对足球做功等于足球获得的动能,即:W=mv2=80 J,解得v=20 m/s.
2.C 【解析】飞船的运动状态未知,故平均速度不等于(v1+v2),故A错误;动能的增量ΔEk=m(-),故B错误;动能的变化量等于合外力做功,故C正确,D错误.
3.A 【解析】运动员踢球瞬间对球做功,使球获得动能,根据动能定理,做功大小等于球动能的增加量,即mv2;球踢出后运动员不再做功,草地对球做负功,重力不做功.故选A.
4.BC 【解析】不计空气阻力,石块在运动的过程中只有重力做功,机械能守恒,规定地面为零势能面,根据机械能守恒定律得
mgh+m=mv2
则可得石头落地时速度大小为
v=
可知,石头落地时速度大小与初速度、石头抛出时离地面高度有关,与其它因素无关,AD错误,BC正确.
5.BCD 【解析】依题意,物体刚好能到达Q点,可知在Q点物体的重力恰好提供所需的向心力,轨道对物体的支持力为0,则物体对轨道的压力为0,根据牛顿第二定律有mg=m,可得vQ=,A错误,B正确.依题意,物体从P点到Q点,根据动能定理有-mg·2R=m-m,求得物体在P点的速度大小vP=,在NP段,有-Wf=m-mv2,得物体克服摩擦力做功Wf=mv2-mgR,C、D正确.
模拟训练
1.B 【解析】 两个力均做正功,动能增加,动能的增加量Ek=W1+W2=14 J.
2.C 【解析】由动能Ek=mv2,可得其速度v=,故选C.
3.D 【解析】质量相等的甲、乙两个物体,甲的速度是乙的速度的2倍,根据Ek=mv2,可知Ek1=4Ek2,故选D.
4.A 【解析】小球在空中运动的过程中做平抛运动,水平速度不变,竖直速度逐渐变大,则小球的速度逐渐变大,其动能逐渐变大.故选A.
5.D 【解析】设物体在AB段克服摩擦力做的功为WAB,物体从A到C过程,根据动能定理有mgR-WAB-μmgR=0,解得WAB=mgR,故选D.
6.D 【解析】由动能定理可知mgh=Ek-m,解得铅球落地瞬间的动能Ek=50 J,故选D.
7.B 【解析】令球被踢出瞬间的速度为v0,根据动能定理可知,运动员踢球时对足球做的功为W=m,球从水平地面踢出到足球运动到最大高度过程,根据动能定理有W-mgh=mv2,解得W=mgh+mv2,故选B.
8.BC 【解析】根据做功的条件,物体位移的方向要与力的方向共线,当力的方向与物体位移方向垂直时,不做功,A错误;力对物体做负功,力的方向与物体运动方向反向,阻碍物体运动,B正确;根据牛顿第一定律,物体所受合外力为零将静止或匀速直线,速度不变,动能不变,C正确;动能永远为正,物体的动能和速度大小有关,D错误.故选BC.
9.AC 【解析】动能的增加量ΔEk=mv2=25 J,A正确,B错误.根据动能定理可知,所受合力做功等于动能的增加量25 J,C正确,D错误.
10.BD 【解析】对整体研究,根据动能定理得WF-(M+m)gH=(M+m)v2,则钢索拉力做功WF=(M+m)gH+(M+m)v2,故A错误,B正确;对物体研究,根据动能定理得W合=W N-mgH=mv2,电梯地板对物体的支持力对物体所做的功,W N=mgH+mv2,故C错误,D正确.故选BD.
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考点2动能和动能定理
真题演练
》单项选择题
1.(2024广东学考)在足球比赛中,运动员把质量为0.4kg的足球由静止踢出.此过程中运动员对足球做的功
是80J,足球飞离运动员的间速度大小约为()
A.20 m/s
B.30 m/s
C.4 m/s
D.50 m/s
2.(2023广东学考)中国空间站的"梦天实验舱”于2022年成功发射设"梦天实验舱”质量为m,发射升空
过程中其速度由v1增大到v2.则此过程中关于“梦天实验舱”说法正确的是()
A.平均速度一定为(w1+v)
B.动能增量为m(v2-v
C.合外力对它做为m(-v)
D推力对它做功为m(v)
3.(2024广东学考)运动员用大小为F的力将停止在水平草地上的足球瞬间踢出,球直线运动距离L后停止.
已知足球的质量为m,踢出瞬间球的速度为v,忽略空气阻力,下列说法正确的是()
A.运动员对球做正功,大小为mw
B.运动员对球做正功,大小为L
C.草地对球做正功,大小为mw2
D.重力对球做正功,大小为mv
》多项选择题
4.(2024广东学考)如图所示,将一质量为m的小物体从离地h高处斜向上抛出,已知小物体的初速度大小为
Vo、与水平方向夹角为9,不计空气阻力.下列关于小物体落地时速度大小的说法,正确的有()
h
A.与m有关
B与vo有关
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C.与h有关
D.与抛出时的夹角9有关
5.(2023·广东学考)如图所示,轨道NPQ固定在竖直平面内,NP段水平且粗糙,PQ段为光滑半圆弧,半径为R,
质量为m并可视为质点的物体以初速度v从N点沿水平轨道向右运动,刚好能到达最高点Q.重力加速度为
g,则下列选项正确的有()
N
P
A.物体在Q点对轨道的压力为mg
B.物体在Q点的速度大小为VgR
C.物体在P点的速度大小为5gR
1
D.在NP段物体克服摩擦力做功为mw2-2mgR
练基础
1.动能
(1)定义:物体由于运动而具有的能
(2)公式E=7mv
(3)单位:焦耳,1J=1Nm=1kgms2.
(4)标矢性:动能是
量,只有大小,没有方向
2.动能定理
(1)内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中
(2)表达式W=
如果物体受到几个力的共同作用,W即为
做的功,它等于各个力做功
的代数和
(3)适用范围:动能定理是物体在恒力作用下,并且做直线运动的情况下得到的,当物体受到变力作用,并且做曲
线运动时,可以采用把整个过程分成许多小段,也能得到动能定理,
3.应用动能定理解题的步聚:
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(1)确定研究对象和研究过程(研究对象一般为单个物体):
(2)对研究对象进行受力分析:
(3)确定合外力对物体做的功(注意力是否做功,做正功还是负功)
(④)确定物体的初、未动能(C注意动能增量是末动能减去初动能),
(5)根据动能定理列式、求解
参考答案
1.(4)标
1212
2.(1)动能的变化(2)2mv,2mv合力
例题分析
例1在物理学中用"亏v2“表示物体的动能当质量一定时,关于物体动能的表述正确的是()
A.物体速度减小时,动能不变
B.物体速度减小时,动能减小
C物体做自由落体运的过程中,动能保持不变
D.物体速度增大为原来的2倍,动能也增大为原来的2倍
【解析】根据Ek=亏mv2,可知当物体质量一定时,速度减小,动能减小故A错误,B正确;物体做自由落体运
动的过程中,速度增大,则动能增大,故C错误;根据动能的表达式可知物体速度增大为原来的2倍,动能增大为
原来的4倍,故D错误.故选B.
【答案】B
例2关于物体的动能,以下说法中正确的是()
A.物体的速度变化,其动能一定变化
B.物体的动能变化,其速度一定变化
C.物体的速度变化越大,其动能变化也一定越大
D.物体所受的合外力不为零,其动能一定变化
【解析】如果物体的速度有变化,可能只是速度方向变化,则动能不一定变,故A错误如果物体的动能变化,
则说明其速度大小一定变化,说明速度一定发生了变化,故B正确;物体的速度变化越大,动能变化不一定大,比
如匀速圆周运动,速度变化量可能很大,但动能不变,故C错误如果合外力不为零,但合外力不一定做功如匀
速圆周运动,其动能不一定变化,故D错误故选B.
【答案】B
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例3(多选)一质量为1kg的物体被人用手由静止开始向上提升1m,这时物体的速度是2/sg=10/s2,则
下列结论中正确的是()
A.手对物体做功12J
B.合外力对物体做功12J
C.合外力对物体做功2J
D.物体克服重力做功10J
【解析】根据动能定理W与mg-w。一之m心-之1*2']-21Q手对物体功为Wz-mv2mgh--号
×1×22J+1×10×1J=12J,故A、C正确,B错误;物体克服重力做功为Wc=mgh=10J,故D正确.故选ACD.
【答案】ACD
模拟训练
》单项选择题
1.放在光滑水平面上的物体,仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动,若这两个力分别做了6J和8J的
功,则该物体的动能增加了()
A.48J B.14J C.10J D.2J
2.“福建舰”航母上,质量为m的歼15飞机通过弹射系统获得动能Ek,其对应速度为()
A.m Ek
B.V2m E
C.92E
D.Ek
m
2m
3.质量相等的甲、乙两个物体,甲的速度是乙的速度的2倍,用Ek1、Ek2分别表示甲、乙两物体的动能,则(
A.E1-2B2
B.Ek=2Ek2
C.Ex=4Ee
D.Ek1=4Ek2
4.如图所示,某同学利用无人机玩”投弹”游戏.在某时刻,无人机将小球沿水平方向投出该同学测得小球从
投出到落到水平地面所用的时间约为2s.不计空气阻力,取重力加速度g=10/s,在空中运动的过程中,小球
的动能()
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A.逐渐增大B.逐渐减小
C.保持不变D.先减小后增大
5.如图所示,AB为四分之一圆弧弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R.一个质量为m的
物体,与两轨道间的动摩擦因数均为μ,当它从轨道顶端A由静止下滑时,恰好运动到C处停止,那么物体在
AB段克服摩擦力做的功为(重力加速度为g)()
A
B
C
A.zurgR
1
B.mgR
C.mgRD.1-μmgR
6.某同学将质量为2kg的铅球,以4/s的速度在高1.7的位置投出,忽略空气阻力,铅球落地间的动能
是(g=10m/s2)()
A.16JB.24JC.34JD.50J
7.如图所示,运动员把质量为的足球从水平地面踢出,足球在空中达到的最大高度为h,在最高点时的速度
为y,不计空气阻力,重力加速度为g,则运动员踢球时对足球做的功为(
1
A.mgh B.mgh+imvi
D.mgh-mv
》多项选择题
8.下列说法中正确的是()
A只要物体受力的同时又发生了位移,则一定有力对物体做功
B.一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动
C运动物体所受的合外力为零,则物体的动能肯定不变
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D.物体的动能和速度有关,所以动能是矢量
9.某小组制作了一遥控快艇模型,质量为2kg,将其放入水中,快服艇模型从静止开始加速运动一段时间,速度达
到5/s,则这段时间内快艇模型()
A.动能的增加量为25】
B.动能的增加量为5J
C所受合力做功为25J
D.所受合力做功为5J
10.如图所示,电梯质量为M,在它的水平地板上放置一质量为m的物体,电梯在钢索的拉力作用下由静止开
始竖直向上做匀加速运动,当它上升到H时,电梯的速度达到v,则在这过程中以下说法正确的是()
M
A钢李的拉力所做的功答于方MW,MgH
B.钢索的拉力所做的功大于(m+M)gH
C.电梯地板对物体的支持力对物体所做的功等于Mw2
D.电梯地板对物体的支持力与物体重力的合力所做的功等于亏mv2
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