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专题8.3动能和动能定理(练)
一、单选题
1.水上乐园有一末端水平的滑梯,质量为的儿童从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。如图所示,滑梯顶端到末端的高度,末端到水面的高度,重力加速度g取,该儿童视为质点,不计空气阻力.儿童的落水点到滑梯末端的水平距离为,则该儿童下滑过程中克服摩擦力做的功为()
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
儿童从滑梯的末端做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,则有
水平方向有
代入数据,解得儿童到滑梯末端的速度为
滑梯顶端由静止开始滑下的过程中,由能量守恒可得
代入数据,解得
故该儿童下滑过程中克服摩擦力做的功为,ABD错误,C正确。
故选C。
2.如图甲所示,飞檐是中国传统建筑的重要表现之一,通过檐部上的特殊构造,不但扩大了采光面、有利于排水,还增添了建筑物的美感。现把飞檐看成一个弯曲轨道AB,轨道的最低点B的切线沿水平方向,如图乙所示。现有几颗松果以不同初速度先后从A点沿轨道滑下,从B点飞出落到水平地面上。空气阻力不计,松果之间不发生相互碰撞,则()
A.松果从A点运动到B点的过程,某时刻所受合力可能等于0
B.松果从A点运动到B点的过程,重力所做的功小于动能变化量
C.所有松果从B点飞出落到水平地面上的运动时间相等
D.所有松果从B点飞出落到水平地面上的运动位移大小相等
【答案】C
【解析】
A.松果从A点运动到B点的过程,松果做曲线运动,所受合力不为零,故A错误;
B.松果从A点运动到B点的过程,受到摩擦力作用,由动能定理得
即重力所做的功大于动能变化量,故B错误;
C.由题意知松果从B点飞出后做平抛运动,则飞出落到水平地面上的运动时间均为
故C正确;
D.因为松果以不同初速度先后从A点沿轨道滑下,所以从B点飞出时水平方向初速度不相等,又因为所有松果从B点飞出落到水平地面上的运动时间相等,故所有松果从B点飞出落到水平地面上的运动位移大小不相等,故D错误。
故选C。
3.一辆质量为m、速度为v的汽车关闭发动机后在水平地面上滑行,滑行时受到阻力的大小为F,则汽车滑行的最大距离为()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
根据动能定理
解得
故选B。
4.如图所示为某品牌的电动车,质量为60kg,电动车行驶时所受阻力大小为车和人总重力的0.05倍。一质量为40kg的人骑着该电动车在水平地面上由静止开始以额定功率行驶,5s内行驶了15m,速度达到5m/s。已知重力加速度为。该电动车以额定功率行驶能达到的最大速度为()
A.5m/s B.7m/s C.8m/s D.9m/s
【答案】C
【解析】
由题意,电动车行驶过程中受到的阻力为
设电动车的额定功率为P额,根据功能关系可得
解得
该电动车以额定功率行驶能达到的最大速度为
故选C。
5.如图所示,在水平面上有一固定的粗糙轨道,在轨道的末端连一半径为R的半圆轨道,与水平轨道相切于B点。一质量为m的小物体在大小为的外力作用下从轨道上的A点由静止出发,运动至B点时撤掉外力,物体沿圆轨道内侧恰好运动至最高点C,最后回到出发点A。物体与水平轨道间的动摩擦因数,物体与半圆轨道间的动摩擦因数未知,当地重力加速度为g。以下关系式正确的是()
A.物体在AB间运动时克服摩擦阻力做功
B.外力F做功
C.物体在C点的动能为零
D.物体在AC间运动时产生的热量为
【答案】A
【解析】
C.由物体做圆周运动恰好能过C点可知,在C点有
则
所以,动能不为零,故C错误;
AB.物体从C点平抛至A点,有
解得
故
物体从A点运动到B点过程中,外力F做功为
克服摩擦力做功为
故A正确,B错误;
D.物体从A点运动到C点过程中,由动能定理有
解得
故D错误。
故选A。
6.在体育课上,某同学练习投篮,他站在罚球线处用力将篮球从手中投出,如图所示,篮球约以1m/s的速度撞击篮筐。已知篮球质量约为0.6kg,篮筐离地高度约为3m,则该同学投篮时对篮球做的功约为()
A.1J B.10J C.40J D.100J
【答案】B
【解析】
对整个过程运用动能定理得
代入数据解得
故B正确。
故选B。
7.当重力对物体做正功时,物体的()
A.重力势能一定增加,动能一定减小
B.重力势能一定减小,动能一定增加
C.重力势能不一定减小,动能一定增加
D.重力势能一定减小,动能不一定减小
【答案】D
【解析】
当重力对物体做正功时,由功能关系可知,重力势能一定减小;
根据动能定理知道
当重力对物体做正功时,物体可能还受到其他的力做功,所以对物体做的总功可能是正功,也有可能是负功,也有可能为0,所以物体的动能可能增加,也有可能减小,也有可能不变。
D正确,ABC错误。
故选D。
8.2024年2月4日冬奥会在北京举行,冰雪运动逐渐受到人们喜爱。冰壶运动是运动
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