高中物理 动能定理典型练习题(含答案)

动能定理典型练习题典型例题讲解1.下列说法正确的是（）A做直线运动的物体动能不变，做曲线运动的物体动能变化B物体的速度变化越大，物体的动能变化也越大C物体的速度变化越快，物体的动能变化也越快D物体的速率变化越大，物体的动能变化也越大【解析】对于给定的物体来说，只有在速度的大小（速率）发生变化时它的动能才改变，速度的变化是矢量，它完全可以只是由于速度方向的变化而引起．例如匀速圆周运动.速度变化的快慢是指加速度，加速度大小与速度大小之间无必然的联系.【答案】D2.物体由高出地面H高处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落至沙坑表面进入沙坑h停止(如图5-3-4所示).求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？【解析】选物体为研究对象，先研究自由落体过程，只有重力做功，设物体质量为m，落到沙坑表面时速度为v，根据动能定理有0212mvmgH①再研究物体在沙坑中的运动过程，重力做正功，阻做负功，根据动能定理有2210mvFhmgh②由①②两式解得hhHmgF另解:研究物体运动的全过程，根据动能定理有000)(FhhHmg解得hhHmgF3.如图5-3-5所示，物体沿一曲面从A点无初速度滑下，滑至曲面的最低点B时，下滑高度为5m，若物体的质量为lkg，到B点时的速度为6m/s，则在下滑过程中，物体克服阻力所做的功为多少?(g取10m/s2)【解析】设物体克服摩擦力所做的功为W，对物体由A运动到B用动能定理得221mvWmghJmvmghW32612151012122即物体克服阻力所做的功为32J.课后创新演练1．一质量为1.0kg的滑块，以4m/s的初速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起一向右水平力作用于滑块，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s，则在这段时间内水平力所做的功为（A）图5-3-5Hh图5-3-4图5-3-6图5-3-7A．0B．8JC．16JD．32J2．两物体质量之比为1:3，它们距离地面高度之比也为1:3，让它们自由下落，它们落地时的动能之比为（C）A．1:3B．3:1C．1:9D．9:13．一个物体由静止沿长为L的光滑斜面下滑当物体的速度达到末速度一半时，物体沿斜面下滑了（A）A．4LB．L)12(C．2LD．2L4．如图5-3-6所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s．若木块对子弹的阻力f视为恒定，则下列关系式中正确的是（ACD）A．fL=21Mv2B．fs=21mv2C．fs=21mv02－21（M＋m）v2D．f（L＋s）=21mv02－21mv25．如图5-3-7所示，质量为m的物体静放在水平光滑平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度v0向右匀速走动的人拉着，设人从地面上且从平台的边缘开始向右行至绳和水平方向成30°角处，在此过程中人所做的功为(D)A．mv02／2B．mv02C．2mv02／3D．3mv02／86．如图5-3-8所示，一小物块初速v1,开始由A点沿水平面滑至B点时速度为v2,若该物块仍以速度v1从A点沿两斜面滑动至B点时速度为v2’，已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同，则(C)A.v2v2'B.v2v2’C.v2=v2’D．沿水平面到B点时间与沿斜面到达B点时间相等.7.如图5-3-9所示，斜面足够长，其倾角为α，质量为m的滑块，距挡板P为S0，以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块在斜面上经过的总路程为多图5-3-8V0S0αP图5-3-9少？【解析】滑块在滑动过程中，要克服摩擦力做功，其机械能不断减少；又因为滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，所以最终会停在斜面底端.在整个过程中，受重力、摩擦力和斜面支持力作用，其中支持力不做功.设其经过和总路程为L，对全过程，由动能定理得：200210cossinmvLngmgS得cos21sinmgS200mgmvL8.如图5-3-10所示，绷紧的传送带在电动机带动下，始终保持v0＝2m/s的速度匀速运行，传送带与水平地面的夹角θ＝30°，现把一质量m＝l0kg的工件轻轻地放在传送带底端，由传送带传知工件与传送带间的动摩擦因数23，g取送至h＝2m的高处.已10m/s2.(1)试通过计算分析工件在传送带上做怎样的运动?(2)工件从传送带底端运动至h＝2m高处的过程中摩擦力对工件做了多少功?【解析】(1)工件刚放上皮带时受滑动摩擦力cosmgF，工件开始做匀加速直线运动，由牛顿运动定律mamgFsin得:)30sin30cos23(10)sincos(sin00ggmFa=2.5m/s2设工件经过位移x与传送带达到共同速度，由匀变速直线运动规律可得5.2222220avx=0.8m＜4m.故工件先以2.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，运动0.8m与传送带达到共同速度2m/s后做匀速直线运动。(2)在工件从传送带底端运动至h＝2m高处的过程中，设摩擦力对工件做功Wf，由动能定理2021mvmghWf可得:2021mvmghWf=220J【点拨】本题第（2）问也可直接用功的计算式来求：设工件在前0.8m内滑动摩擦力做功为Wf1，此后静摩擦力做功为Wf2，则有Wf1=μmgcosθ·x=8.030cos1010230J=60J，图5-3-10Wf2=mgsinθ(s－x)=)8.04(30sin10100J=160J.所以，摩擦力对工件做的功一共是Wf=Wf1+Wf2=60J+160J=220J.当然，采用动能定理求解要更为简捷些.