专题练习15动能动能定理

1、专题练习（十五）动能 动能定理1.（2011海南高考）一物体自t = 0时开始做直线运动，其速度图线如图所示.下列选项正确的是（）101 iA/(rti-A_l)一0-W24 &融A .在06 s内，物体离出发点最远为30 mB .在06 s内，物体经过的路程为 40 mC.在04 s内，物体的平均速率为 7.5 m/sD .在56 s内，物体所受的合外力做负功解祐：末，物体离岀发最远为笳皿 第血内又反向运动了 5班 故“内物体 軽过的路程为40 m,选项A轄论E正确.在 g码内的位移为知皿故平均速度为7.5 m/s. 选项C正确.在55s内，物体的动能在増加.故合外力做正功，选项D错谋答案；

2、BC2物体在合外力作用下做直线运动的2图象如图所示.下列表述正确的是）A.在02$内，合外力总是臓功a在1內合外力不做功C. 在0-3 S合外力做功丸零D. 在内比IT s內合外力做功快解皈 由物体的速度囱象，报据动能定理可知在0-2 s内物体先加速后减速，合外力 先做正功后做负功，A亀 根据动能定遲得g恥内會外力做功为零，l2s内合外力做负 功，C对，B错；在0-1居内比1弘内合外力做功快，D对.答案占CD3人骑自行车下坡，坡长 1= 500 m，坡高h= 8 m，人和车总质量为100 kg,下坡时初速度 为4 m/s,人不踏车的情况下，到达坡底时车速为 10 m/s, g取10 m/s2,

3、则下坡过程中阻力 所做的功为（ ）A . - 4 000 JB . - 3 800 JC. 5 000 JD . - 4 200 J解析：对人和车组成的系统，下坡过程中外力做的总功等于动能的变化量，则mgh +1 2 1 2Wf= 2mv2-2mv2，得 Wf=- 3 800 J, B 正确.答案：B4如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面设物体在斜面最低点 A的速度为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h, 则从A到C的过程中弹簧弹力做功是（）1 2A mgh qmvC mghB gmv2- mgh1 2D (mgh+ qmv )解析：由A到C

4、的过程运用动能定理可得:mgh+ W= 0 |mv2,12所以W= mgh 2mv，故A正确.答案：A5木块在水平恒定的拉力F作用下，由静止开始在水平路面上前进s,随即撤去此恒定的拉力，接着又前进了2s才停下来设运动全过程中路面情况相同，则木块在运动中获得动能的最大值为（）1A.qFsC. Fs解析：由动能定理有 Fs Ff 3s= 0,1B 尹2D 3Fs2最大动能Ekm = Fs FfS= 3Fs,故选项 D正确.答案：D6.刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一如图所示的图线1、2分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离I与刹车前的车速v的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间是

5、滑动摩擦.据此可知,(A 甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车的刹车性能好B .乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好C.以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好D 甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车与地面间的动摩擦因数较大2 2解析：在刹车过程中，由动能定理可知：卩mg上1mv2，得1= = v可知，甲车与地2 2 ug 2a面间动摩擦因数小（题图线1），乙车与地面间动摩擦因数大（题图线2）,刹车时的加速度a =B正确.ug乙车刹车性能好；以相同的车速开始刹车，乙车先停下来.答案：B7如图所示，木盒中固定一质量为m的砝码，木盒和砝码在桌面上以一定的初速度一起

6、滑行一段距离后停止.现拿走砝码，而持续加一个竖直向下的恒力F（F = mg），其他条件B.变小不变，则木盒滑行的距离（）A 不变C.变大D .变大变小均可能1解析：设木盒质量为 M，木盒中固定一质量为 m的砝码，由动能定理，p（m+ M）gxi=?22V12(M + m)v ,解得X1 = 2g加一个竖直向下的恒力F(F = mg)，由动能定理，Um + M)gx2 = Mv ,ug”占Mv2解得 X2=.显然 X2 X1，贝U B正确.2(m + M)进答案：B& （2013汕头模拟）如图所示，汽车在拱形桥顶点A匀速率运动到桥的B点.下列说法正确的是（）A .合外力对汽车做的功为零C.重力的

7、瞬时功率随时间变化B 阻力做的功与牵引力做的功相等D .汽车对坡顶A的压力等于其重力解析：汽车动能改变量为零，根据动能定理可知，合外力对汽车做的功为零，选项正确；该过程中，有三个力对汽车做功，它们分别是重力、阻力和牵引力，重力做正功，阻 力做负功，而牵引力可能做正功也可能做负功，但它们三个力做功的代数和就是合外力做的功，即代数和为零，显然选项B错误；汽车的速率不变，而运动方向时刻改变，汽车沿竖直方向上的分速度大小随时间变化，所以重力的瞬时功率也随时间变化，选项C正确；汽2车对坡顶A的压力为Fn= G+ mp（r为轨道半径），选项D错误.答案：AC9如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，

8、t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则 （）A打时刻小球动能最大B t2时刻小球动能最大C. t2t3这段时间内，小球的动能先增加后减少D . t2t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能解析：在ti时刻，小球刚好与弹簧接触，重力大于弹力，合外力与速度方向一致，故小球继续加速，即小球动能继续增加，A项错；在t2时刻弹簧弹力最大， 说明弹簧被压缩到最短，此时，小球速度为零，B项错；t2t3过程中

9、，弹簧从压缩量最大逐渐恢复到原长，在平衡位置时，小球动能最大，所以小球的动能先增大后减小，C项正确；t2t3过程中小球和弹簧组成的系统机械能守恒，故小球增加的动能与重力势能之和等于弹簧减少的弹性势 能，D项错.答案：C10. （2013德州模拟）如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab表示以额定功率行驶时的加速阶段，be是与ab相切的水平直线，则下述说法正确的是（）Xi tiA . 0ti时间内汽车做匀加速运动且功率恒定B. tit2时间内合力做功为mv；- mv21C tit2时间内的平均速度为 2（vi+ V2）D .在ti时刻汽车的功率达到最大值，t2

10、t3时间内牵引力最大解析：g右时间内汽车做匀加速运动，牵别力愼定，但速度增加，放功率増加，A错 课；汽车水平方向受到牵弓I力和阻力作用，槻掘动能定理，比心时働内舍力做功为如昭一扌 MK吊 故B正碉；岛为时间内图线下所围面积丸干匀加速直线运幼阶段內践斯围面积， 所以平均速度尢干*珂+血故C错溟*血时刻，功率不再増加，fl巧时间内功率恒定* 怛卒刖力减小，厉存时斶内牵引力最小，与阻力相等，所叹D轄误.答案：B11. 如图所示，一根直杆由粗细相同的两段构成，其中AB段为长xi = 5 m的粗糙杆，BC段为长X2= 1 m的光滑杆将杆与水平面成53角固定在一块弹性挡板上，在杆上套一质量m=0.5 kg

11、、孔径略大于杆直径的圆环开始时，圆环静止在杆底端A.现用沿杆向上的恒力 F拉圆环，当圆环运动到 B点时撤去F，圆环刚好能到达顶端 C,然后再沿杆下滑已知圆环 与AB段的动摩擦因数 尸0.1 , g取10 m/s2, sin 53= 0.8, cos 53= 0.6试求：(1) 拉力F的大小；(2) 若不计圆环与挡板碰撞时的机械能损失，从圆环开始运动到最终静止的过程中在粗 糙杆的上所通过的总路程.解析；至i|c过程，根据动能定理得用Q吨(迥+亦)sin 53/wgxicos 53fl=O0恒力f曲1+空)血予戸+纠gricos疔=1N亠X1圖环从开始运动劉最终静止在粗糙杆上通过的总路程为L.根据

12、动能定理得财一血心505 = 00,总路程迟=一=85 HL邮gg 53答案；(1)5.1 N (2S5 m12. (2012大纲全国高考)一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的 坡面呈抛物线形状此队员从山沟的竖直一侧，以速度V0沿水平方向跳向另一侧坡面如图所示，以沟底的 0点为原点建立坐标系 xOy.已知，山沟竖直一侧的高度为2h,坡面的抛物线方程为y= 2x2，探险队员的质量为m.人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g.o(1) 求此人落到坡面时的动能；(2) 此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小？动能的最小值为多少? 解析：由平抛运动规律，x= v0t,2h y=为，1 2 又 y=2hx ，2联立解得y=2hvo2vo+ gh12由动能定理， mg(2h y)= Ek qmvo.2”