高中物理知识点题库 用动能定理求变力做功GZWL059
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1.一个高尔夫球静止于平坦的地面上.在t=0时球被击出,飞行中球的速率与时间的关系如右图所示.若不计空气阻力的影响,根据图象提供的信息可以求出()
A.高尔夫球在何时落地
B.高尔夫球可上升的最大高度
C.人击球时对高尔夫球做的功
D.高尔夫球落地时离击球点的距离
答案:ABD
解析:因高尔夫球击出后机械能守恒,所以从题中图象看到,5 s末速率与初速率相等,说明球落回到地面,在2.5 s速率最小,为水平速度,根据运动的合成与分解可以算出竖直方向的初速度,这样就可以算出高尔夫球上升的最大高度和运动的时间,在水平方向高尔夫球匀速运动,可以求出射程,因高尔夫球的质量未知,不能算出人击球时对高尔夫球做的功,C项错误.
题干评注:用动能定理求变力做功
问题评注:动能定理中的位移,初末动能都应相对于同一参照系。1动能定理研究的对象是单一的物体,或者是可以堪称单一物体的物体系。2动能定理的计算式是等式,一般以地面为参考系。3动能定理适用于物体的直线运动,也适应于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;力可以是分段作用,也可以是同时作用,只要可以求出各个力的正负代数和即可,这就是动能定理的优越性。
2.一不可伸长的轻绳两端各系小球a和b,跨在固定在同一高度的两根光滑水平细杆上,a 球置于地面上,质量为3m,b球从水平位置静止释放,质量为m,如右图所示,当a球对地面压力刚好为零时,b球摆过的角度为θ,下列结论正确的是()
A.θ=90°
B.θ=45°
C.b球摆到最低点的过程中,重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小
D.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的瞬时功率一直增大
答案:AC
解析:设b 球的摆动半径为R ,当摆过角度θ时的速度为v ,对b 球由动能定理:mgRsin θ=12mv2,此时绳子拉力为FT =3mg ,在绳子方向由向心力公式:FT -mgsin θ=m v2R
,解得θ=90°,A 对B 错;故b 球摆动到最低点的过程中一直机械能守恒,竖直方向的分速度先从零开始逐渐增大,然后逐渐减小到零,故重力的瞬时功率Pb =mgv 竖先增大后减小,C 对D 错.
题干评注:用动能定理求变力做功
问题评注:动能定理中的位移,初末动能都应相对于同一参照系。 1动能定理研究的对象是单一的物体,或者是可以堪称单一物体的物体系。 2动能定理的计算式是等式,一般以地面为参考系。 3动能定理适用于物体的直线运动,也适应于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;力可以是分段作用,也可以是同时作用,只要可以求出各个力的正负代数和即可,这就是动能定理的优越性。
3.关于摩擦力做功,下列叙述正确的是( )
A.摩擦力做功的多少只与起始和终了位置有关,与运动路径无关
B.滑动摩擦力总是做负功
C.静摩擦力一定不做功
D.静摩擦力和滑动摩擦力都既可做正功,也可做负功
答案:D
解析:选项A 错误,例如一物块在水平面上做曲线运动时,克服滑动摩擦力做的功等于摩擦力乘总路程.静摩擦力、滑动摩擦力与其他力一样,可以做正功、不做功或做负功,选项D 正确.
题干评注:用动能定理求变力做功
问题评注:动能定理中的位移,初末动能都应相对于同一参照系。 1动能定理研究的对象是单一的物体,或者是可以堪称单一物体的物体系。 2动能定理的计算式是等式,一般以地面为参考系。 3动能定理适用于物体的直线运动,也适应于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;力可以是分段作用,也可以是同时作用,只要可以求出各个力的正负代数和即可,这就是动能定理的优越性。
4.机车由静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受的阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是 ( )
A.机车输出功率逐渐增大
B.机车输出功率不变
C.在任意两相等的时间内,机车动能的变化相等
D.在任意两相等的时间内,机车动量的变化大小相等
答案:AD
解析:机车的牵引力F =f +ma 恒定不变,故输出功率均匀增大;由动能定理得,ΔEk =F 合·s ,在连续相等的时间间隔里,位移越来越大,故选项C 错误;又由动量定理Δp =F 合·t 知,选项D 正确.
题干评注:用动能定理求变力做功
问题评注:动能定理中的位移,初末动能都应相对于同一参照系。 1动能定理研究的对象是单一的物体,或者是可以堪称单一物体的物体系。 2动能定理的计算式是等式,一般以地面为参考系。 3动能定理适用于物体的直线运动,也适应于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;力可以是分段作用,也可以是同时作用,只要可以求出各个力的正负代数和即可,这就是动能定理的优越性。
5.如图所示,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
A.FfL=21Mv2
B.Ffs=21mv2
C.Ffs=21mv02-21
(M +m )v2
D.Ff (L +s )=21mv02-21mv2
答案:ACD 解析:对子弹:由-Ff(L+s)=21mv2-21mv02知D 正确.对木块:由fL=21
mv2,知A 正确.
而由以上两式相加并整理得fs=21mv02-21
(M+m)v2,知C 正确.
题干评注:用动能定理求变力做功
问题评注:动能定理中的位移,初末动能都应相对于同一参照系。 1动能定理研究的对象是单一的物体,或者是可以堪称单一物体的物体系。 2动能定理的计算式是等式,一般以地面为参考系。 3动能定理适用于物体的直线运动,也适应于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;力可以是分段作用,也可以是同时作用,只要可以求出各个力的正负代数和即可,这就是动能定理的优越性。
6.两个物体的质量分别为m1和m2,且m1=4m2,当它们以相同的动能在动摩擦因数相同的水平面上滑行时,它们滑行的距离之比s1∶s2和滑行的时间之比t1∶t2分别为( )
A 、1∶4,1∶2
B 、1∶2,2∶1
C 、4∶1,1∶2
D 、2∶1,4∶1