1、 第 1 页 共 6 页 第 7 节 动能和动能定理（满分 100 分，60 分钟完成） 班级_姓名_第卷(选择题 共 48 分)一、选择题：本大题共 6 小题，每小题 8 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得 8 分，对而不全得 4 分。选错或不选的得 0 分。1下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系正确的是 （ ）A如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零B如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零C物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化D物体的动能不变，所受合外力一定为零2如图 1 所示，质量为 m 的物体被用细绳经过光
2、滑小孔而牵引在光滑的水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值 F 时转动半径为 R，当外力逐渐增大到 6F 时，物体仍做匀速圆周运动，半径为 R，则外力对物体所做的功为 （ ）图 1A0 B FRC3 FR D 25FR3如图 2 所示， DO 是水平面， AB 是斜面，初速为 v0的物体从 D 点出发沿 DBA 滑动到顶点A 时的速度刚好为零.如果斜面改为 AC，让该物体从 D 点出发沿 DCA 滑动到 A 点且速度刚好为零，则物体具有的初速度（已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零） （ ） AB CDO图 2A大于 v0 B等于 v0C小于 v0 D取决于斜面的倾角4如图 3 所示，
3、 ABCD 是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底 BC 的连接处都是一段与 BC 相切的圆弧， B、 C 是水平的，其距离 d0.50m，盆边缘的高度为 h0.30m。在 A 处放一个质量为 m 的小物块并让其从静止出发下滑，已知盆内侧壁是光滑的，而盆底 BC 面与小物块间的动摩擦因数为 0.10，小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到 B 的距离为（ ）第 2 页 共 6 页 AB CDh hd图 3A0.50 m B0.25 mC0.10 m D05一个质量为 0.3 kg 的弹性小球，在光滑水平面上以 6 m/s 的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后速度的大小与碰撞前相
4、同，则碰撞前后小球速度变化量的大小 v 和碰撞过程中墙对小球做功的大小 W 分别为 （ ）A v0 B v12 m/sC W0 D W10.8 J6质点所受的力 F 随时间变化的规律如图 4 所示，力的方向始终在一直线上，已知 t0时质点的速度为零，在图示 t1、 t2、 t3和 t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大 （ ）t t t t tO12 3 4F图 4A t1 B t2C t3 D t4第卷（非选择题，共 52 分）二、填空、实验题：本大题共 3 小题，每小题 8 分，共 24 分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。7质量为 1kg 的物体与水平面间的摩擦力 F15N，在 F
5、10N 水平拉力作用下由静止开始前进 s12m 后撤去外力，再前进 s21m，此时物体仍在运动，其速度v_m/s，物体最终停止运动，其经过的全部位移 s_m。8一艘由三个推力相等的发动机驱动的气垫船，在湖面上由静止开始加速前进 s 距离后关掉一个发动机，气垫船匀速运动，将到码头时，又关掉两个发动机，最后恰好停在码头上，则三个发动机都关闭后船通过的距离为_。9雨滴从空中同一高度处竖直下落，它们所受的阻力与速率成正比，雨滴落近地面时，均已做匀速直线运动。现有质量分别为 2 g 和 3 g 的两滴雨，落地时，两者动能之比为_。三、计算题：本大题共 2 小题，计 28 分。解答应写出必要的文字说明、方
6、程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。10 （12 分）质量为 m 的飞机以水平速度 v0飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持 不 变 ， 同 时 受 到 重 力 和 竖 直 向 上 的 恒 定 升 力 （ 该 升 力 由 其 他 力 的 合 力 提 供 ，不 含 重 力 ） ， 今 测 得 当 飞 机 在 水 平 方 向 的 位 移 为 l 时 ， 它 的 上 升 高 度 为 h 如 图 5 所第 3 页 共 6 页 示 ， 求 ： yxhO l图 5（1）飞机受到的升力的大小；（2）从起飞到上升至 h 高度的过程中升力所做的
7、功及在高度 h 处飞机的动能。11 （16 分）一传送带装置示意图如图 6 所示，其中传送带经过 AB 区域时是水平的，经过BC 区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出） ，经过 CD 区域时是倾斜的， AB和 CD 都与 BC 相切.现将大量的质量均为 m 的小货箱一个一个地在 A 处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到 D 处， D 和 A 的高度差为 h。稳定工作时传送带速度不变， CD 段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为 L.每个箱子在 A 处投放后，在到达 B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经 BC 段时的微小滑动） 。已知在一段相当长的时间 T 内，共
8、运送小货箱的数目为 N.此装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦.求电动机的平均输出功率 P。L L A B C D图 6参考答案一、选择题：1 【答案】A第 4 页 共 6 页 【点拨】合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零，A 正确；合外力做的功为零，但合外力不一定为零，可能物体的合外力和运动方向垂直而不做功，B 错误；物体做变速运动可能是速度方向变化而速度大小不变，所以，做变速运动的物体，动能可能不变，C 错误；物体动能不变，只能说合外力不做功，但合外力不一定为零，D 错误。2 【答案】B【点拨】拉力为 F，半径为 R 时，其速度为 v1，根据圆周运动规律，有：
9、F2vmR， EK121mv ；拉力为 6F，半径为 2时，其速度为 v2，根据圆周运动规律，有：6 F0.5R， EK2 mv22 3FR；根据动能定理，有： WF mv22 1mv12 FR，故 B 选项正确。3 【答案】B【点拨】由动能定理，从水平面到斜面的滑动过程中，物体克服摩擦力和重力做功，动能由 21mv02减少到零，即 mg AO mg DB mg Acos 21mv02，其中ABcos ，可得 mg mg （ ） mg O mg D 1mv02。显然DO C 并不会改变初速 v0的大小，正确的答案是 B。4 【答案】D【点拨】设物体在 BC 段通过的总路程为 s，则对物体从 A
10、 点开始运动到最终静止的整个过程运用动能定理得： mgh mgs 0，代入数据可解得 s3m。由于 d0.50 m，所以物体在 BC 段经过 3 次往复运动后，又回到 B 点。5 【答案】BC【点拨】设小球与墙壁碰撞后的方向为正方向，则小球的初速度为 v06 m/s，末速度为 v6 m/s，所以碰撞前后小球速度的变化量为： v v v06（6） m/s12 m/s；根据动能定理，碰撞过程墙对小球做功为： W 21mv2 mv020，B、C 正确。6 【答案】B【点拨】由图可知在 0 t2这段时间内， F0，由于外力的方向和质点在这段时间内位移的方向同向，根据动能定理可以知道质点的动能一直在增大
11、，显然，当 t1 t2时，质点速度达到最大；在 t2 t4这段时间内质点由于惯性要继续向前运动， F0，外力的方向和质点在这段时间内位移的方向相反，根据动能定理可以知道质点的动能一直在 减 小 。 由 于 在0 t2和 t2 t4这 两 段 时 间 内 ， 力 F 做 的 功 的 绝 对 值相等，正负号相反，故 t4时刻质点的速度为零， t4时刻以后，质点重复它在前一段时间内的运动。显然，在题设的四个时刻中， t2时刻质点的动能最大， t1、 t3时刻质点的速度相等、动能相等。B 正确。二、填空、实验题：7 【答案】 10；4【点拨】根据动能定理有： 2121()Fssmv， 10Fs，解得：
12、第 5 页 共 6 页 v 10m/s， s4m。8 【答案】 2【点拨】设每台发动机的推力为 F，则由题可知，气垫船所受阻力为 f2 F，加速过程有：3Fs fs 1mv2，减速过程有： fs0 21mv2，解得： s 。9 【答案】827【点拨】设雨滴质量为 m，匀速运动时的速度为 v，雨滴所受的阻力大小为 kv，由平衡条件得： mg kv，有 v kg；雨滴匀速运动时的动能为：Ek 21mv2 m 2 23。两雨滴的动能之比为： 278321kmE。三、计算题：10 【答案】 （1） m（ g20hvl） ；（2） 1mv02（1 24lh）【解析】首先要分析清楚飞机的受力情况，判断出飞
13、机在水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向上做初速度为零的匀加速运动，然后再根据牛顿第二定律、运动学的规律、动能定理求解。（1）因为飞机在水平方向的分运动是匀速直线运动，所以：t 0lv飞机在竖直方向上做初速度为零的匀加速运动，有：h 21at2所以， a202hvtl根据牛顿第二定律，有：F mg ma故飞机受到的升力 F m（ g20hvl） 。（2）飞机上升至 h 高度的过程中升力所做的功为：W Fh m（ g20vl） h在飞机上升的过程中，根据动能定理得（ F mg） h Ek 21mv02所以，飞机在高度 h 处的动能 Ek 1mv0220mhvl 1mv02（1 24lh） 。
14、第 6 页 共 6 页 11 【答案】 P TNm（ 2L gh）【解析】以地面为参考系（下同） ，设传送带的运动速度为 v0，在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，设这段路程为 s，所用时间为 t，加速度为a，则对小箱有：s 21at2 v0 at 在这段时间内，传送带运动的路程为s0 v0t 由以上可得 s02 s 用 f 表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力，则传送带对小箱做功为W1 fs mv02 传送带克服小箱对它的摩擦力做功W2 fs02 mv02 mv02 两者之差就是克服摩擦力做功发出的热量Q 1mv02 可见，在小箱加速运动过程中，小箱获得的动能与发热量相等。T 时间内，电动机输出的功为 W PT 此功用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热，即W 21Nmv02 Nmgh NQ 已知相邻两小箱的距离为 L，所以v0T NL 联立，得P Nm（ 2 gh） 。
