(2)物塊運動到圓軌道的最高點a時,對圓軌道的壓力大小。
三、基礎演練
1.下列關於運動物體所受的合外力、合外力做功和動能變化的關係,正確的是( )
a.如果物體所受的合外力為零,那麼合外力對物體做的功一定為零
b.如果合外力對物體做的功為零,則合外力一定為零
c.物體在合外力作用下做勻變速直線運動,則動能在一段過程中變化量一定不為零
d.物體的動能不發生變化,物體所受合外力一定是零
【解析】選a.根據功的定義可知,a項對b項錯;豎直上拋運動是一種勻變速直線運動,其在上公升和下降階段經過同一位置時動能相等,故c項錯;動能不變化,只能說明速度大小不變,但速度方向不一定不變,因此合外力不一定為零,故d項錯.
2.關於動能的理解,下列說法正確的是( )
a.動能是普遍存在的機械能的一種基本形式,凡是運動的物體都具有動能
b.動能總是正值,但對於不同的參考係,同一物體的動能大小是不同的
c.一定質量的物體,動能變化時,速度一定變化,但速度變化時,動能不一定變化
d.動能不變的物體,一定處於平衡狀態
【解析】選a、b、c.由於運動具有的能叫動能,a對.對不同參考係速度不同,動能不同,b對.
動能變化時,速度(大小)一定變化,但只有速度方向變化時,動能不一定變化,c對.動能不變,速度方向變化時,物體處於非平衡狀態,d錯.
3.某物體在力f的作用下從光滑斜面的底端運動到斜面的頂端,動能的增加量為δεk,重力勢能的增加量為δεp,則下列說法正確的是( )
a.重力所做的功等於-δεp
b.力f所做的功等於δεk+δεp
c.合外力對物體做的功等於δεk
d.合外力對物體所做的功等於δεk+δεp
【解析】選a、b、c.重力做功wg=-δεp,a對.合力做功w合=δεk,c對d錯.又因w合=wf+wg=wf-δεp,所以wf=δεp+δεk,b對.
4.(2010·晉江高一檢測)質量為m的物體從地面上方h高處無初速度釋放,落在水平地面後砸出乙個深為h的坑,如圖7-7-4所示,則在整個過程中( )
a.重力對物體做功為mgh
b.物體的重力勢能減少了mg(h+h)
c.外力對物體做的總功為零
d.地面對物體平均阻力大小為mg(h+h)/h
5. 如圖所示,一輕彈簧直立於水平地面上,質量為m的小球從距離彈簧上端b點h高處的a點自由下落,在c點處小球速度達到最大.x0表示b、c兩點之間的距離;ek表示小球在c處的動能.若改變高度h,則下列表示x0隨h變化的圖象和ek隨h變化的圖象中正確的是( bc )
四、能力提公升
1.(2010·武漢高一檢測)乙個質量為25 kg的小孩從高度為3.0 m的弧形滑梯頂端由靜止開始滑下,滑到底端時的速度為2.
0 m/s.取g=10 m/s2,關於力對小孩做的功,以下結果正確的是( )
a.支援力做功50 j b.克服阻力做功500 j
c.重力做功750 j d.合外力做功50 j [**:.]
【解析】選c、d.重力做功wg=mgh=750 j,c對.合力做功w合=δek=50 j,d對.
支援力始終與速度垂直,不做功,a錯.wg+wf=w合知阻力做功wf=-700 j,所以克服阻力做功為700 j,b錯.
2、起重機鋼索吊著m=1.0×103 kg的物體以a=2 m/s2的加速度豎直向上提公升了5 m,鋼索對物體的拉力做的功為多少?物體的動能增加了多少?(g取10 m/s2)
【解析】由動能定理得,物體動能的增加量
δek=mah=1.0×103×2×5 j=1.0×104 j
由動能定理還可以得w拉-wg=δek[**:.]
所以拉力的功
w拉=δek+wg=δek+mgh
=1.0×104 j+1.0×103×10×5 j
=6.0×104 j
答案:6.0×104 j 1.0×104 j
3.如圖5-2-9所示,質量為m的小車在水平恒力f推動下,從山坡(粗糙)底部a處由靜止起運動至高為h的坡頂b,獲得速度為v,ab之間的水平距離為s,重力加速度為g.下列說法正確的是( )
a.小車克服重力所做的功是mghb.合外力對小車做的功是mv2
c.推力對小車做的功是mv2+mgh d.阻力對小車做的功是mv2+mgh-fs圖5-2-9
解析:小車克服重力做功w=gh=mgh,a選項正確;由動能定理小車受到的合力做的功等於小車動能的增加,w合=δek=mv2,b選項正確;由動能定理,w合=w推+w重+w阻=mv2,所以推力做的功w推=mv2-w阻-w重=mv2+mgh-w阻,c選項錯誤;阻力對小車做的功w阻=mv2-w推-w重=mv2+mgh-fs,d選項正確.
答案:abd
4.乙個木塊靜止於光滑水平面上,現有乙個水平飛來的子彈射入此木塊並深入2 cm而相對於木塊靜止,同時間內木塊被帶動前移了1 cm,則子彈損失的動能、木塊獲得動能以及子彈和木塊共同損失的動能三者之比為( )
a.3∶1∶2b.3∶2∶1 c.2∶1∶3 d.2∶3∶1
解析:設子彈深入木塊深度為d,木塊移動s,則子彈對地位移為d+s;設子彈與木塊的相互作用力為f,由動能定理,子彈損失的動能等於子彈克服木塊阻力所做的功,即δe1=f(d+s),木塊所獲得的動能等於子彈對木塊作用力所做的功,即δe2=fs,子彈和木塊共同損失的動能為δe3=δe1-δe2=fd,即三者之比為(d+s)∶s∶d=3∶1∶2.
答案:a
5. 乙個質量為m的小球,用長為l的輕繩懸掛於o點,小球在水平力f作用下,從平衡位置p很緩慢地移動到q點,如圖所示,則力f所做的功為 ( c )
ab.c. d.
6. 汽車在平直的公路上從靜止開始做勻加速運動,當汽車速度達到vm時關閉發動機,汽車繼續滑行了一[**:學科網]段時間後停止運動,其運動的速度如圖3所示。
若汽車加速行駛時其牽引力做功為w1,汽車整個運動中克服阻力做功等於w2,則w1與w2的比值為________。牽引力和阻力大小之比為**:學,科,網]
1∶1;4∶1
五、個性天地
lsc00001.如圖5-2-15所示,一塊長木板b放在光滑的水平面上,在b上放一物體a,現以恆定的外力拉b,由於a,b間摩擦力的作用,a將在b上滑動,以地面為參考係,a和b都向前移動一段距離,在此過程中( )
a.外力f做的功等於a和b動能的增量
b.b對a的摩擦力所做的功等於a的動能的增量
c.a對b的摩擦力所做的功等於b對a的摩擦力所做的功
d.外力f對b做的功等於b的動能的增量與b克服摩擦力所做的功之和
解析:a物體所受的合外力等於b對a的摩擦力,對a物體運用動能定理,則有b對a的摩擦力所做的功,等於a的動能的增量,即b對.a對b的摩擦力與b對a的摩擦力是一對作用力與反作用力,大小相等,方向相反,但是由於a在b上滑動,a,b對地的位移不等,故二者做功不等,c錯.對b物體應用動能定理,wf-wf=δekb,即wf=δekb+wf,就是外力f對b做的功等於b的動能增量與b克服摩擦力所做的功之和,d對.由前述討論知b克服摩擦力所做的功與a的動能增量(等於b對a的摩擦力所做的功)不等,故a錯.
答案:bd
xrx00002.質量不等,但有相同動能的兩物體,在動摩擦因數相同的水平地面上滑行直到停止,則下列說法正確的有( )
a.質量大的物體滑行距離大b.質量小的物體滑行距離大
c.質量大的物體滑行時間長d.質量小的物體滑行時間長
解析:物體的動能全部用來克服摩擦阻力做功,有ek=μmgll=,質量小,滑行距離大.
而t==,質量小,滑行時間長.
答案:bd
ldx00003.小球由地面豎直上拋,上公升的最大高度為h,設所受阻力大小恆定,地面為零勢能面.在上公升至離地高度h處,小球的動能是勢能的2倍,在下落至離地高度h處,小球的勢能是動能的2倍,則h等於( )
abcd.
解析:設小球上公升離地高度h時,速度為v1,地面上拋時速度為v0,下落至離地面高度h處速度為v2,設空氣阻力為f
上公升階段:-mgh-fh=-mv,-mgh-fh=mv-mv
又2mgh=mv
下降階段:mg(h-h)-f(h-h)=mv,mgh=2×mv
由上式聯立得:h=h.
答案:d
lht00004質量為m的物體靜止在水平桌面上,它與桌面之間的動摩擦因數為μ,物體在水平力f作用下開始運動,發生位移s1時撤去力f,問物體還能運動多遠?
解析:研究物件:質量為m的物體.
研究過程:從靜止開始,先加速,後減速至零.
受力分析、過程草圖如圖所示,其中mg(重力)、f(水平外力)、n(彈力)、f(滑動摩擦力),設加速位移為s1,減速位移為s2
方法一:可將物體運動分成兩個階段進行求解
物體開始做勻加速運動位移為s1,水平外力f做正功,f做負功,mg、n不做功;初始動能ek0=0,末動能ek1=
根據動能定理:fs1-fs1=-0
又滑動摩擦力f=μn,n=mg
則:fs1-μmgs1=-0
物體在s2段做勻減速運動,f做負功,mg、n不做功;初始動能ek1=,末動能ek2=0
根據動能定理:-fs2=0-,又滑動摩擦力f=μn,n=mg
則:μmgs2=0-
即fs1-μmgs1-μmgs2=0-0
s2=.
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動能和動能定理 一 知識聚焦 1 動能 物體由於運動而具有的能量叫動能 動能是標量,是狀態量單位 焦耳 j 表示式 ek 2 動能定理內容 合力對物體所做的功等於物體動能的變化。3 動能定理表示式 二 經典例題 例1 一架噴氣式飛機,質量 5 103 kg,起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s 5.3...
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d.物體的動能不發生變化,物體所受合外力一定是零 2.關於動能的理解,下列說法正確的是 a.動能是普遍存在的機械能的一種基本形式,凡是運動的物體都具有動能 b.動能總是正值,但對於不同的參考係,同一物體的動能大小是不同的 c.一定質量的物體,動能變化時,速度一定變化,但速度變化時,動能不一定變化 d...