1、第7节 动能和动能定理（满分100分，60分钟完成） 班级_姓名_目的要求：1知道动能的含义，掌握动能的表达式；3掌握动能定理，能用动能定理解决问题。第卷(选择题 共48分)一、选择题：本大题共6小题，每小题8分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得8分，对而不全得4分。选错或不选的得0分。1下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系正确的是（ ）A如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零B如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零C物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化D物体的动能不变，所受合外力一定为零2如图1所示，质量为m的物体被用
2、细绳经过光滑小孔而牵引在光滑的水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值F时转动半径为R，当外力逐渐增大到6F时，物体仍做匀速圆周运动，半径为，则外力对物体所做的功为（ ）图1A0BFRC3FRDFR3如图2所示，DO是水平面，AB是斜面，初速为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时的速度刚好为零.如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度（已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零）（ ）图2A大于v0B等于v0C小于v0D取决于斜面的倾角4如图3所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，B、C是水平的，
3、其距离d0.50m，盆边缘的高度为h0.30m。在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑，已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为0.10，小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为（ ）图3A0.50 mB0.25 mC0.10 mD05一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后速度的大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小v和碰撞过程中墙对小球做功的大小W分别为（ ）Av0Bv12 m/sCW0DW10.8 J6质点所受的力F随时间变化的规律如图4所示，力的方向始终在一直线
4、上，已知t0时质点的速度为零，在图示t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大（ ）图4At1Bt2Ct3Dt4第卷（非选择题，共52分）二、填空、实验题：本大题共3小题，每小题8分，共24分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。7质量为1kg的物体与水平面间的摩擦力F15N，在F10N水平拉力作用下由静止开始前进s12m后撤去外力，再前进s21m，此时物体仍在运动，其速度v_m/s，物体最终停止运动，其经过的全部位移s_m。8一艘由三个推力相等的发动机驱动的气垫船，在湖面上由静止开始加速前进s距离后关掉一个发动机，气垫船匀速运动，将到码头时，又关掉两个发动机，最后恰好停在码头
5、上，则三个发动机都关闭后船通过的距离为_。9雨滴从空中同一高度处竖直下落，它们所受的阻力与速率成正比，雨滴落近地面时，均已做匀速直线运动。现有质量分别为2 g和3 g的两滴雨，落地时，两者动能之比为_。三、计算题：本大题共2小题，计28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。10（12分）质量为m的飞机以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其他力的合力提供，不含重力），今测得当飞机在水平方向的位移为l时，它的上升高度为h如图5所示，求：图5
6、（1）飞机受到的升力的大小；（2）从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能。11（16分）一传送带装置示意图如图6所示，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切.现将大量的质量均为m的小货箱一个一个地在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L.每个箱子在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的微小滑动）。已知在一段相当长的时间T内，共运送小
7、货箱的数目为N.此装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦.求电动机的平均输出功率。图6参考答案一、选择题：1【答案】A【点拨】合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零，A正确；合外力做的功为零，但合外力不一定为零，可能物体的合外力和运动方向垂直而不做功，B错误；物体做变速运动可能是速度方向变化而速度大小不变，所以，做变速运动的物体，动能可能不变，C错误；物体动能不变，只能说合外力不做功，但合外力不一定为零，D错误。2【答案】B【点拨】拉力为F，半径为R时，其速度为v1，根据圆周运动规律，有：F，EK1；拉力为6F，半径为时，其速度为v2，根据圆周运动规律，有：6F，EK2
8、mv22FR；根据动能定理，有：WFmv22mv12FR，故B选项正确。3【答案】B【点拨】由动能定理，从水平面到斜面的滑动过程中，物体克服摩擦力和重力做功，动能由mv02减少到零，即mgmgmgcosmv02，其中cos，可得mgmg（）mgmgmv02。显然并不会改变初速v0的大小，正确的答案是B。4【答案】D【点拨】设物体在BC段通过的总路程为s，则对物体从A点开始运动到最终静止的整个过程运用动能定理得：mghmgs0，代入数据可解得s3m。由于d0.50 m，所以物体在BC段经过3次往复运动后，又回到B点。5【答案】BC【点拨】设小球与墙壁碰撞后的方向为正方向，则小球的初速度为v06
9、m/s，末速度为v6 m/s，所以碰撞前后小球速度的变化量为：vvv06（6）m/s12 m/s；根据动能定理，碰撞过程墙对小球做功为：Wmv2mv020，B、C正确。6【答案】B【点拨】由图可知在0t2这段时间内，F0，由于外力的方向和质点在这段时间内位移的方向同向，根据动能定理可以知道质点的动能一直在增大，显然，当t1t2时，质点速度达到最大；在t2t4这段时间内质点由于惯性要继续向前运动，F0，外力的方向和质点在这段时间内位移的方向相反，根据动能定理可以知道质点的动能一直在减小。由于在0t2和t2t4这两段时间内，力F做的功的绝对值相等，正负号相反，故t4时刻质点的速度为零，t4时刻以后
10、，质点重复它在前一段时间内的运动。显然，在题设的四个时刻中，t2时刻质点的动能最大，t1、t3时刻质点的速度相等、动能相等。B正确。二、填空、实验题：7【答案】；4【点拨】根据动能定理有：，解得：vm/s，s4m。8【答案】【点拨】设每台发动机的推力为F，则由题可知，气垫船所受阻力为f2F，加速过程有：3Fsfsmv2，减速过程有：fs0mv2，解得：s。9【答案】827【点拨】设雨滴质量为m，匀速运动时的速度为v，雨滴所受的阻力大小为kv，由平衡条件得：mgkv，有v；雨滴匀速运动时的动能为：Ekmv2m。两雨滴的动能之比为：。三、计算题：10【答案】（1）m（g）；（2）mv02（1）【解
11、析】首先要分析清楚飞机的受力情况，判断出飞机在水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向上做初速度为零的匀加速运动，然后再根据牛顿第二定律、运动学的规律、动能定理求解。（1）因为飞机在水平方向的分运动是匀速直线运动，所以：t飞机在竖直方向上做初速度为零的匀加速运动，有：hat2所以，a根据牛顿第二定律，有：Fmgma故飞机受到的升力Fm（g）。（2）飞机上升至h高度的过程中升力所做的功为：WFhm（g）h在飞机上升的过程中，根据动能定理得（Fmg）hEkmv02所以，飞机在高度h处的动能Ekmv02mv02（1）。11【答案】（gh）【解析】以地面为参考系（下同），设传送带的运动速度为v0，在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，设这段路程为s，所用时间为t，加速度为a，则对小箱有：sat2v0at在这段时间内，传送带运动的路程为s0v0t由以上可得s02s用f表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力，则传送带对小箱做功为W1fsmv02传送带克服小箱对它的摩擦力做功W2fs02mv02mv02两者之差就是克服摩擦力做功发出的热量Qmv02可见，在小箱加速运动过程中，小箱获得的动能与发热量相等。T时间内，电动机输出的功为WT此功用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热，即WNmv02NmghNQ 已知相邻两小箱的距离为L，所以v0TNL 联立，得（gh）。
