1、课时跟踪检测(十八) 动能 动能定理A组重基础体现综合1下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系,正确的是()A物体做变速运动,合外力一定不为零,动能一定变化B若合外力对物体做功为零,则合外力一定为零C物体的合外力做功,它的速度大小一定发生变化D物体的动能不变,所受的合外力必定为零解析:选C力是改变物体速度的原因,物体做变速运动时,合外力一定不为零,但合外力不为零时,做功可能为零,动能可能不变,A、B错误;物体的合外力做功,它的动能一定变化,速度大小也一定变化,C正确;物体的动能不变,所受的合外力做功一定为零,但合外力不一定为零,D错误。2.某同学用200 N的力将质量为0.44 k
2、g的足球踢出,足球以10 m/s的初速度沿水平草坪滚出60 m后静止,则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是()A4.4 J B22 JC132 J D12 000 J解析:选B根据动能定理,Wmv20.44102 J22 J。3.如图所示,左端固定的轻质弹簧被物块压缩,物块被释放后,由静止开始从A点沿粗糙水平面向右运动。离开弹簧后,经过B点的动能为Ek,该过程中,弹簧对物块做的功为W,则物块所受摩擦力做的功Wf为()AWfEk BWfEkWCWfEkW DWfWEk解析:选C对物块从A到B应用动能定理有:WWfEk,解得:WfEkW。故C正确。4两个物体A、B的质量之比为mAmB21,
3、二者初动能相同,它们和水平桌面间的动摩擦因数相同,则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为()AsAsB21 BsAsB12CsAsB41 DsAsB14解析:选B物体滑行过程中只有摩擦力做功,根据动能定理,对A:mAgsA0Ek;对B:mBgsB0Ek。故,B对。5.如图所示,斜面高h,质量为m的物块,在沿斜面向上的恒力F作用下,能匀速沿斜面向上运动,若把此物块放在斜面顶端,在沿斜面向下同样大小的恒力F作用下物块由静止向下滑动,滑至底端时其动能的大小为()Amgh B2mghC2Fh DFh解析:选B物块匀速上滑时,根据动能定理得WFmghWf0,物块下滑时,根据动能定理得WFmghWfEk
4、0,联立两式解得Ek2mgh,故B项正确。6.一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,如图所示。则力F所做的功为()Amglcos BFlsin Cmgl(1cos ) DFl(1sin )解析:选C小球的运动过程是缓慢的,因而小球任何时刻均可看作是平衡状态,力F的大小在不断变化,F做功是变力做功。小球上升过程只有重力mg和F这两个力做功,由动能定理得mg(llcos )WF0,所以WFmgl(1cos )。7某人把质量为0.1 kg的一块小石头,从距地面为5 m的高处以60角斜向上抛出,抛出时的初速度大小为10 m/s,则当石头着地时
5、,其速度大小约为(g取10 m/s2,不计空气阻力)()A14 m/s B12 m/sC28 m/s D20 m/s解析:选A由动能定理,重力对石头所做的功等于石头动能的变化,则mghmv22mv12,v210 m/s14 m/s,A正确。8一辆汽车以v16 m/s的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行s13.6 m,如果以v28 m/s的速度行驶,在同样路面上急刹车后滑行的距离s2应为()A6.4 m B5.6 mC7.2 m D10.8 m解析:选A急刹车后,汽车只受摩擦阻力的作用,且两种情况下摩擦阻力大小是相同的,汽车的末速度皆为零。设摩擦阻力为F,据动能定理得Fs10mv12,Fs20
6、mv22,解得,故得汽车滑行距离s2s123.6 m6.4 m,A正确。9.如图所示,物体沿曲面从A点无初速度滑下,滑至曲面的最低点B时,下滑的高度为5 m,速度为6 m/s,若物体的质量为1 kg。则下滑过程中物体克服阻力所做的功为(g取10 m/s2)()A50 J B18 JC32 J D0解析:选C由动能定理得mghWfmv2,故Wfmghmv21105 J162 J32 J,C正确。B组重应用体现创新10(2021河北高考)一半径为R的圆柱体水平固定,横截面如图所示。长度为R、不可伸长的轻细绳,一端固定在圆柱体最高点P处,另一端系一个小球。小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时,绳刚好
7、拉直。将小球从Q点由静止释放,当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时,小球的速度大小为(重力加速度为g,不计空气阻力)()A. B.C. D2解析:选A当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时,小球下落的高度为hRRRR,小球下落过程中,根据动能定理有mghmv2,联立以上两式解得v,故A正确,B、C、D错误。11把质量为1 kg的石块从10 m高处以30角斜向上方抛出,初速度为8 m/s。不计空气阻力,取g10 m/s2。求:(1)人对石块做的功;(2)石块落地时的速度大小。解析:(1)根据动能定理得,小球抛出过程中人的手对小球做功为:Wmv02164 J32 J;(2)过程中只有重力做功,根据动能定理得
8、mghmv2mv02,代入数据解得v2 m/s。答案:(1)32 J(2)2 m/s12(2019天津高考)完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧,示意如图2,AB长L1150 m,BC水平投影L263 m,图中C点切线方向与水平方向的夹角12(sin 120.21)。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动,经t6 s到达B点进入BC。已知飞行员的质量m60 kg,g10 m/s2,求(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功W;(2)舰载机刚进入BC时,飞行员受到竖直向上的压力FN多大。解析:(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲板时的速度为v,则有,根据动能定理,有Wmv20,联立式,代入数据,得W7.5104 J。(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为R,根据几何关系,有L2Rsin ,由牛顿第二定律,有FNmgm,联立式,代入数据,得FN1.1103 N。答案:(1)7.5104 J(2)1.1103 N