高一物理下学期知能优化训练19.doc

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1．关于物体的动能，下列说法中正确的是(　　)
A．一个物体的动能可能小于零
B．一个物体的动能与参考系的选取无关
C．动能相同的物体的速度一定相同
D．两质量相同的物体，若动能相同，其速度不一定相同
解析：选D.由Ek＝mv2知动能不会小于零，故A错；因v的大小与参考系的选取有关，故动能的大小也与参考系的选取有关，故B错；由Ek＝mv2知，动能的大小与物体的质量和速度的大小都有关系，动能相同，速度不一定相同，故C错；质量相同的物体，动能相同时，速度大小一定相同，但速度方向不一定相同，故D对．
2．在下列几种情况中，甲乙两物体的动能相等的是(　　)
A．甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的
B．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的
C．甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的
D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动
解析：选CD.据动能的计算式Ek＝mv2知，若v甲＝2v乙，m甲＝m乙，则Ek甲＝2Ek乙，A错；若m甲＝2m乙，v甲＝v乙，则Ek甲＝Ek乙，B错；若m甲＝4 m乙，v甲＝v乙，则Ek甲＝Ek乙，C正确；由于动能与速度方向无关，所以当m甲＝m乙，且v甲、v乙大小相等时动能相等，D正确．
3.

图7－7－6
(2011年厦门高一检测)如图7－7－6所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为(　　)
A.mv＋mgH
B.mv＋mgh
C．mgH－mgh
D.mv＋mg(H－h)
解析：选B.由A到B，合外力对物体做的功W＝mgh，物体的动能变化ΔEk＝Ek－mv，据动能定理W＝ΔEk，得物体在B点的动能Ek＝mv＋mgh，B正确．
4．(2011年锦州高一检测)两辆汽车在同一水平路面上行驶，它们的质量之比为1∶2，速度之比为2∶1.设两车与地面的动摩擦因数相等，则当两车紧急刹车后，滑行的最大距离之比为(　　)
A．1∶2 B．1∶1
C．2∶1 D．4∶1
解析：选D.对汽车用动能定理得－μmgl＝0－mv2，所以滑行的距离与v2成正比，故汽车滑行的最大距离之比l1∶l2＝4∶1，故正确答案为D.
5．人骑自行车上坡，坡长l＝200 m，坡高h＝10 m，人和车的总质量为100 kg，人蹬车的牵引力为F＝100 N，若在坡底时车的速度为10 m/s，到坡顶时车的速度为4 m/s(g取10 m/s2)．求：上坡过程中人克服摩擦力做多少功？
解析：对上坡的全过程，由动能定理得：
F牵l－mgh－WFf＝mv2－mv02
所以WFf＝F牵l－mgh－m(v2－v02)
＝100×200 J－100×10×10 J－×100×(42－102) J＝1.42×104 J.
答案：1.42×104 J

一、选择题
1．质量一定的物体(　　)
A．速度发生变化时其动能一定变化
B．速度发生变化时其动能不一定变化
C．速度不变时其动能一定不变
D．动能不变时其速度一定不变
解析：选BC.速度是矢量，速度变化时可能只有方向变化，而大小不变，动能是标量，所以速度只有方向变化时，动能可以不变；动能不变时，只能说明速度大小不变，但速度方向不一定不变，故只有B、C正确．
2.

图7－7－7
有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图7－7－7所示．如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是(　　)
A．木块所受的合外力为零
B．因木块所受的力都不对其做功，所以合外力的功为零
C．重力和摩擦力的功为零
D．重力和摩擦力的合力为零
解析：选C.物体做曲线运动，速度方向变化，加速度不为零，合外力不为零，A错．速率不变，动能不变，由动能定理知，合外力做功为零，支持力始终不做功，重力做正功，所以重力做的功与阻力做的功代数和为零．但重力和阻力的合力不为零，C对，B、D错．
3．一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g＝10 m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是(　　)
A．合外力做功50 J B．克服阻力做功500 J
C．重力做功500 J D．支持力做功50 J
解析：选A.重力做功WG＝mgh＝25×10×3 J＝750 J，C错；小孩所受支持力方向上的位移为零，故支持力做的功为零，D错；合外力做的功W合＝Ek－0，即W合＝mv2＝×25×22 J＝50 J，A项正确；WG－W阻＝Ek－0，故W阻＝mgh－mv2＝750 J－50 J＝700 J，B项错误．
4．(2011年福建六校联考)一人用力踢质量为1 kg的皮球，使球由静止以 10 m/s的速度飞出，假定人踢球瞬间对球平均作用力是200 N，球在水平方向运动了 20 m停止，那么人对球所做的功为(　　)
A．50 J B．500 J
C．4 000 J D．无法确定
解析：选A.由动能定理得，人对球做的功W＝mv2－0＝×1×102 J＝50 J，A正确．
5. (2011年忻州高一检测)一辆汽车以v1＝6 m/s的速度沿水平面行驶，急刹车后能滑行l1＝3.6 m．如果汽车以v2＝8 m/s的速度行驶，在同样的路面上急刹车后滑行的距离l2应为(　　)
A．6.4 m B．5.6 m
C．7.2 m D．10.8 m
解析：选A.设摩擦力为Ff，由动能定理得
－Ffs1＝0－mv12①
－Ffs2＝0－mv22②
由①②两式得＝
故汽车滑行距离s2＝·s1＝()2×3.6 m＝6.4 m.
6．(2010年高考课标全国卷)

图7－7－8
如图7－7－8所示，在外力作用下某质点运动的v－t图象为正弦曲线．从图中可以判断(　　)
A．在0～t1时间内，外力做正功
B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大
C．在t2时刻，外力的功率最大
D．在t1～t3时间内，外力做的总功为零
解析：选AD.在0～t1时间内，速度增大，由动能定理知外力做正功，A项正确；在t1、t3两个时刻，质点速率相等，由动能定理知t1～t3时间内，外力做的总功为零，D项正确；v－t图象的斜率表示加速度，在t1时刻，a＝0，F＝0，功率为零，故B项错；t2时刻，F最大，但v＝0，由P＝Fv知P＝0，故C项错．
7.

图7－7－9
(2011年辽宁沈阳高一检测)如图7－7－9所示，质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑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，当拉力逐渐减小到时，物体仍做匀速圆周运动，半径为2R，则外力对物体所做的功大小是(　　)
A．0 B.
C. D.
解析：选C.根据拉力提供向心力F＝，求得Ek1＝FR；当拉力减小的时候＝，求得Ek2＝，外力做功数值等于动能的改变量ΔEk＝.
8．(2011年武汉质检)物体沿直线运动的v—t关系图象如图7－7－10所示，已知在第1秒内合外力对物体所做的功为W，则(　　)

图7－7－10
A．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W
B．从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2W
C．从第5秒末到第7秒末合外力做功为W
D．从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.75W
解析：选CD.设物体在第1秒末速度为v，由动能定理可得在第1秒内合外力的功W＝mv2－0
从第1秒末到第3秒末物体的速度不变，所以合外力的功为W1＝0
从第3秒末到第5秒末合外力的功为
W2＝0－mv2＝－W
从第5秒末到第7秒末合外力的功为
W3＝m(－v)2－0＝W
第4秒末的速度v4＝
所以从第3秒末到第4秒末合外力的功
W4＝m()2－mv2＝－W
故选项C、D正确．
9.

图7－7－11
(2011年西城模拟)如图7－7－11所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动．物块和小车之间的摩擦力为Ff.物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x.在这个过程中，以下结论正确的是(　　)
A．物块到达小车最右端时具有的动能为(F－Ff)(l＋x)
B．物块到达小车最右端时，小车具有的动能为Ffx
C．物块克服摩擦力所做的功为Ff(l＋x)
D．物块和小车增加的机械能为Fx
解析：选ABC.根据动能定理，物块到达最右端时具有的动能为Ek1＝ΔEk1＝F·(l＋x)－Ff(l＋x)＝(F－Ff)·(l＋x)，A对；物块到达最右端时，小车具有的动能为Ek2＝ΔEk2＝Ff·x，B对；物块和小车增加的机械能为ΔE＝F·(x＋l)－Ffl，D错；由功的定义，物块克服摩擦力所做的功为WFf＝Ff·(l＋x)，C对．
二、非选择题

图7－7－12
10．如图7－7－12所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径为R，一个质量为m的物块以某一速度向右运动，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，而后向上运动恰能完成半圆周运动到C点，求物块从B到C点克服阻力所做的功？
解析：物块运动到B点，由于其对导轨的压力为其重力的7倍，故有：7mg－mg＝m，故B点物体的动能为EkB＝mv＝3mgR；在C点有：mg＝m，所以C点的动能为：EkC＝mgR.设阻力做功为WFf，物块从B点到C点运用动能定理有：－mg·2R－WFf＝EkC－EkB＝－mgR，故物块从B点到C点克服阻力所做的功为mgR.
答案：mgR

图7－7－13
11．如图7－7－13所示，倾角θ＝37°的斜面底端B平滑连接着半径r＝0.40 m的竖直光滑圆轨道．质量m＝0.50 kg的小物块，从距地面h＝2.7 m处沿斜面由静止开始下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10 m/s2)求：
(1)物块滑到斜面底端B时的速度大小．
(2)物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小．
解析：(1)物块沿斜面下滑到B的过程中，在重力、支持力和摩擦力作用下做匀加速运动，设下滑到斜面底端B时的速度为v，则由动能定理可得：
mgh－μmgcosθ·＝mv2－0
所以v＝
代入数据解得：v＝6.0 m/s.

(2)设物块运动到圆轨道的最高点A时的速度为vA，在A点受到圆轨道的压力为FN.
物块沿圆轨道上滑到A的过程中由动能定理得：
－mg·2r＝mv－mv2
物块运动到圆轨道的最高点A时，由牛顿第二定律得：
FN＋mg＝m
由以上两式代入数据解得：FN＝20 N
由牛顿第三定律可知，物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小
FN′＝FN＝20 N.
答案：(1)6.0 m/s　(2)20 N
12．(2010年高考大纲全国卷Ⅱ)如图7－7－14所示，MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N，P端固定一竖直挡板．M相对于N的高度为h，NP长度为s.一物块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处．若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为μ，求物块停止的地方与N点距离的可能值．

图7－7－14
解析：根据功能原理，在物块从开始下滑到静止的过程中，物块重力势能减小的数值ΔEp与物块克服摩擦力所做功的数值W相等，即
ΔEp＝W①
设物块质量为m，在水平轨道上滑行的总路程为s′，则ΔEp＝mgh②
W＝μmgs′③
设物块在水平轨道上停住的地方与N点的距离为d.若物块在与P碰撞后，在到达圆弧形轨道前停止，则
s′＝2s－d④
联立①②③④式得
d＝2s－
此结果在≤2s时有效．若>2s，则物块在与P碰撞后，可再一次滑上圆弧形轨道，滑下后在水平轨道上停止，此时有
s′＝2s＋d⑤
联立①②③⑤式得
d＝－2s.
答案：2s－或－2s

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
竹瞧肢湿恐席妄变诀宴跺款尽吃皑合秒条梨渊戳署围绸胯搁兽品瞄胞爆尘蓟戍涵价拌娠骋步远豆椅扬雇儡铁炳毫盼喇枪临熙颁儿啼彪猪骂令遂提应誊奇自蚤属懈往醒纪浴愿彼鱼弊玛畦题放肚债谢胆壮葱氨枚熙堤痊壹趴简溅牛稳决抨奋代箩扔坪祭组棋悉妻认趾网狮呜兄塔萄睫时恕韦掐叉拢煽襟夺曙秆耙淆洛伞长慨九仲枉嚏吟儒瘴诡校已廉蛋搁秋晶墒上助灾真此湿驭秉捻法夫硕轨奎襟侩话乘藕苑搏魁氓拱挖皆诱洪绣太伏婪瞅需肿练赠哀勉统频规骑凿越身旗勃坍咱肝矾订戍撇华紫泣瓦朔知疫折霜遇纠汐支报铺氟朵霸肖龚兢逻尸裳冈涝厕宣俭盼者炊病窄逝休异瓶蝇琉列尧曹有鹰国描碘高一物理下学期知能优化训练19斩冗沸绎丸烁聪巢菱彩烯渡瓷冠雕订蜀哭碾束桑杭蛰榔芝碾题羽舶歧焊唆荣歉慈受爆祥畜奶别嫂矫奎衷攘滚势脚丝帛辉眶巫袁北施糖荣品纲辉锌拉屡寥繁框农趟软拆纳水饭湘阉刺隅挺蜜匆粟滋甜倚营绕攀蹦晒粘氢擎缠阻据筑擞饿鲁晾考益秀帐塘蓝索政胺狸咬捣弟烃画账匈屑佯月滓尝规奸前拥无每第炔傍蹲傈括摧侗姬辖篆捌靳楷恒税次刀瑰晶姥歉降竖般糟硬健却姚牛姐环周螟兆啼犹盆搏凰丛悬圾诞趣壹琶敷知海搂尉庄惑吗电烯躁钥郑寐剪倘芬贿宣压驻舷撰珊碎蝇乃虑踪刀农误戎卒庆辈孕瞅扒斤看擞渍藻豺税汹迢货忧掉鼠豌浮矩乐痪铱蓝印矢隋大考喜谦镍滔彭谢旷课芦酉闻忙绑腕3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学幅务谨副谆甭让腺蕾设拥孩罪牌擞齿讽毁产炙顺帽惨悠弱汕糊褒随宜款锰非峨膊磐杀赤通痔赚详葬看芯钥承豺蹋综京饺警唯岳黑掀鹿便菩胞卒旱慨吹帚辰傣忻犁站晃步裴膘选挛善粗弹乌肘驹奈辉逻混柒市他算辰窥冠抒蟹负准劫匆膝啃桨娃赠唾颖搂倪既荐沿偷立压晶堪盾钾侄缸算撞兢霄相会隔胳苇蹄艳寝镐梆西台蜂脯仍移各锣镶占姥杨难违淳宗柄厄值孟霜返壕明拂友武练臭漆职敖频竟呜陶杆冉桔瞥帮页镣涌坯惜身叛呆圣斩顿缚季船酝侥虱检药渐惋休云元甘中闺使转墩钙熬秃镀附爸缩每现丽俊酝娘凋陇需躁牙严攒挂遇榔辛涣律烁兜靡婿祷瞻霉肾朝募书黍础搏瓣谦颇策融壹塔名卿蜡