动能定理及应用的专项训练题
一、选择题(本大题共7小题,每小题8分,共56分。每小题至少一个答案正确,选不全得4分)
1.一人站在电梯中,当电梯匀加速上升时 ( )
A.人处于超重状态
B.人对电梯的压力大于电梯对人的支持力
C.电梯对人做的功等于人增加的动能
D.电梯对人做的功等于人增加的机械能
2.质量m=2kg的物体,在水平面上以v1=6m/s的速度匀速向西运动,若有一个F=8N方向向北的恒力作用于物体,在t=2s内物体的动能增加了 ( )
A.28J
B.64J
C.32J
D.36J
3.质量为10kg的物体,在变力F作用下沿x轴做直线运动,力随坐标x的变化情况如图所示。物体在x=0处,速度为1m/s,一切摩擦不计,则物体运动到x=16m处时,速度大小为 ( )
A.2m/s
B.3 m/s
C.4 m/s
D.m/s
4.如图所示,长为L的长木板水平放置,在木板的A端放置一个质量为m的小物块。现缓慢地抬高A端,使木板以左端为轴转动,当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动,此时停止转动木板,小物块滑到底端的速度为v,则在整个过程中 ( )
A.支持力对小物块做功为0
B.支持力对小物块做功为mgLsinα
C.摩擦力对小物块做功为mgLsinα
D.滑动摩擦力对小物块做功为mv2-mgLsinα
5.质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高1 m(忽略空气阻力),这时物体的速度是2 m/s,下列说法中正确的是(g=10m/s2) ( )
A.手对物体做功12 J
B.合外力对物体做功12 J
C.合外力对物体做功10 J
D.物体克服重力做功10 J
6.质量相等的物体A和物体B与地面间的动摩擦因数相等,在力F的作用下,一起沿水平地面向右移动s,则 ( )
A.摩擦力对A、B做功相等
B.A、B动能的增量相同
C.F对A做的功与F对B做的功相等
D.合外力对A做的功与合外力对B做的功不相等
7.如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态,现有一个质量为m的木块A在B的左端以初速度v0开始向右滑动,已知M>m,用①和②分别表示木块A和木板B的图像,在木块A从B的左端滑到右端的过程中,下面关于速度v随时间t、动能Ek随位移s的变化图像,其中可能正确的是 ( )
A.B.C.D.
二、计算题(本大题共3小题,共44分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
8.(12分)从地面上以初速度v0=10m/s竖直向上抛出一质量为m=0.2kg的球,若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系,球运动的速率随时间变化规律如图所示,t1时刻到达最高点,再落回地面,落地时速率为v1=2m/s,且落地前球已经做匀速运动。(g=10m/s2)求:
(1)球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功;
(2)球抛出瞬间的加速度大小。
9.(14分)一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC。已知滑块的质量m=0.50kg,滑块经过A点时的速度vA=5.0m/s,AB长s=4.5m,滑块与水平轨道间的'动摩擦因数μ=0.10,圆弧形轨道的半径R=0.50m,滑块离开C点后竖直上升的最大高度h=0.10m。取g=10m/s2。求:
(1)滑块第一次经过B点时速度的大小;
(2)滑块在从B运动到C的过程中克服摩擦力所做的功。
10.(18分)小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地,如图所示。已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为d,重力加速度为g,忽略手的运动半径和空气阻力。
(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2。
(2)问绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应是多少?最大水平距离为多少?