1、期末专题复习五期末专题复习五动能和动能定理动能和动能定理 一、选一、选择择题题 1下列关于动能的说法，正确的是（） A汽车的动能一定比火车的动能小 B汽车的动能有可能比火车的动能大 C速度相同的汽车和火车一定具有相同的动能 D质量相同的两辆汽车一定具有相同的动能 2某同学用 200N 的力将质量为 0.44kg 的足球踢出，足球以 10m/s 的初速度沿水平草坪滚出 60m 后 静止，则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是（） A22 JB4.4 JC132 JD12000 J 3 如图所示在足球赛中， 红队球员在白队禁区附近主罚定位球， 并将球从球门右上角贴着球门射入， 球门高度为 h
2、，足球飞入球门的速度为 v，足球质量为 m，则红队球员将足球踢出时对足球做的功 W 为(不计空气阻力、足球可视为质点)() A 1 2 mv2Bmgh C 1 2 mv2mghD 1 2 mv2mgh 4 如图所示,某同学投篮时,篮球在空中划过一条漂亮的弧线进入篮筐,关于此篮球的动能和重力势能, 以下说法中正确的是 () A篮球出手时动能最小B篮球出手时重力势能最大 C篮球在最高点时动能最大D篮球在最高点时重力势能最大 5在篮球比赛中，某位同学获得罚球机会，如图，他站在罚球线处用力将篮球投出，篮球以约为 1 m/s 的速度撞击篮筐已知篮球质量约为 0.6 kg，篮筐离地高度约为 3 m，忽略篮
3、球受到的空气阻力， 则该同学罚球时对篮球做的功大约为() A1 JB10 JC50 JD100 J 6物体在合外力作用下做直线运动的 v-t 图像如图所示。下列表述正确的是（） A在 01s 内，合外力做正功B在 02s 内，合外力总是做正功 C在 12s 内，合外力不做功D在 03s 内，合外力做正功 7如图所示，三个粗糙斜面固定在水平地面上，它们的高度均为 h，倾角分别为1、2、3。让质量 均为 m 的物体沿斜面从顶端滑到底端，物体与斜面间的动摩擦因数均为。物体在倾角为3的斜面 上滑到底端时的动能为 Ek，关于 Ek下列表达式正确的是（） Amgh B 3 tan mgh mgh Cmgh
4、mghD 3 cosmghmgh 8我国“北斗二代”计划在 2020 年前发射 35 颗卫星，形成全球性的定位导航系统，比美国 GPS 多 5 颗多出的这 5 颗是相对地面静止的高轨道卫星(以下简称“静卫”)，其他的有 27 颗中轨道卫星(以下 简称“中卫”)的轨道高度为“静卫”轨道高度的 .下列说法正确的是() A“中卫”的线速度介于 7.9km/s 和 11.2km/s 之间 B“静卫”的轨道必须是在赤道上空 C如果质量相同，“静卫”与“中卫”的动能之比为 35 D“静卫”的运行周期小于“中卫”的运行周期 9将一小球竖直向上抛出，小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略a 为小球运动轨迹上
5、的 一点，小球上升和下降经过 a 点时的动能分别为 Ek1和 Ek2从抛出开始到小球第一次经过 a 点时重 力所做的功为 W1，从抛出开始到小球第二次经过 a 点时重力所做的功为 W2下列选项正确的是 （） AEk1=Ek2，W1=W2 BEk1Ek2，W1=W2 CEk1Ek2，W1W2 DEk1Ek2，W1W2 10如图所示，在竖直平面内固定着半径为 R 光滑的 1 4 圆孤槽，它的末端水平，上端离地面高 H， 一个小球从上端无初速滑下，则小球落地时离出发点的水平距离为（） A2()R HRB2 ()RR HR C()RR HRD 2()RR HR 11如图，一半径为 R 的半圆形轨道竖直
6、固定放置，轨道两端等高；质量为 m 的质点自轨道端点 P 由静止开始滑下，滑到最低点 Q 时，对轨道的正压力为 2mg，重力加速度大小为 g质点自 P 滑到 Q 的过程中，克服摩擦力所做的功为（ ） A mgRB mgRC mgRDmgR 12 （多选题多选题）从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下 抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地() A运行的时间相等B加速度相同 C落地时的速度相同 D落地时的动能相等 二二、实验题、实验题 13利用如图甲所示的装置可以完成力学中的许多实验。 (1)用图甲装置：在探究小车速度随时间的变化规律的实验中，下列说法正确的是_；
7、 A小车应靠近打点计时器，先释放小车，后接通电源 B长木板的一端必须垫高，使小车在不挂钩码时能在木板上做匀速运动 C连接钩码与小车的细线应与长木板保持平行 D选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始 (2)小明同学用图甲装置探究了做功与物体速度变化的关系：保持所挂钩码的质量不变，通过改变位 移来改变外力做功，保持此条件下，小车及车上砝码的总质量_（选填：A需要 B不需 要）远远大于所悬挂钩码的质量； (3)小何同学用图甲装置进行“探究加速度与力、质量的关系”时，进行了如下操作： 在滑板的右侧加一垫块，用以平衡摩擦阻力，如图乙所示，开启电源，轻推小车，打出了一条如 图丙所示的纸带，纸带左端与小车相
8、连，据此纸带判断，垫块_ （填“偏薄”或“偏厚”） ； 垫块调整后，再打出一条纸带，从比较清晰的点起，每 5 个点取一个计数点，量出相邻计数点之 间的距离（单位 cm） ，如图丁所示，由纸带数据计算可得，小车的加速度为_m/s2（保留 2 位有效数字） 。 14某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置验证了动能定理，实验时该小组的同学将小车由 光电门 1 的左侧静止释放，通过细绳在砝码的牵引下开始运动，先后经过光电门 1、2，并通过计算 机记录了挡光时间。经测量可知小车和挡光片的总质量为 M，砝码盘及砝码的总质量为 m。 根据所学的知识回答下列问题： (1)摩擦力的影响会对该实验带来一定的误差
9、，为了平衡摩擦力，实验时应_（填“取下”或 “挂上”）砝码盘，并适当地垫高长木板的_（填“左”或“右”）端； (2)在(1)的前提下，为了使细绳的拉力大小近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力，应使小车和挡光片 的总质量为 M_（填“远大于”“大于”“等于”“小于”或“远小于”）砝码盘及盘中砝 码的总质量； (3)实验小组的同学用游标卡尺对挡光片的宽度进行了测量，读数如图乙所示，则挡光片的宽度 d=_cm； (4)计算机记录小车通过光电门 1、2 的时间分别为 1 t、 2 t，且两光电门之间的距离为 L，重力加 速度用 g 表示，则验证动能定理的关系式应为_（用以上相关物理量的字母表示） 。 三三
10、、解答题、解答题 15在冬天，高为 h=1.25m 的平台上覆盖了一层冰一乘雪橇的滑雪爱好者，从距平台边缘 s=24m 处，以初速度 v0=7m/s 向平台边缘滑去若雪橇和滑雪者的总质量为 70kg，平台上的冰面与雪橇间 的动摩擦因数为=0.05，如图所示，取 g=10m/s2求： （1）滑雪者离开平台时的速度； （2）滑雪者着地点到平台边缘的水平距离； （3）滑雪者即将着地时，其速度方向与水平地面的夹角 16多级火箭是由数级火箭组合而成的运载工具，每一级都有发动机与燃料，目的是为了提高火箭 的连续飞行能力与最终速度现有一小型多级火箭，质量为 M，第一级发动机的额定功率为 P，先 使火箭由静止
11、竖直向上做加速度为 a 的匀加速直线运动若空气阻力为 f 并保持不变，不考虑燃料 燃烧引起的质量变化及高度不同引起的重力变化，达到额定功率后，发动机功率保持 不变，直到火箭上升达到最大速度时高度为 H试求： （1）第一级发动机能使火箭达到的最大速度 （2）第一级发动机做匀加速运动的时间 （3）第一级发动机以额定功率开始工作，直到最大速度时的运行时间 17如图所示，AB 段为粗糙水平轨道，BC 段是固定于竖直平面内的光滑半圆形导轨，半径为 R。 一质量为 m 的滑块静止在 A 点，在水平恒力 F 作用下从 A 点向右运动，当运动至 B 点时，撤去恒力 F，滑块沿半圆形轨道向上运动恰能通过最高点
12、C，已知滑块与水平轨道间的滑动摩擦力 Ff 4 mg ， 水平恒力 F 2 mg ，求： (1)滑块与水平轨道间的动摩擦因数； (2)滑块运动至 C 点的速度大小 vC； (3)水平轨道 AB 的长度 L。 18如图所示是一个游戏装置 AB 是一段与水平方向夹角为 37、长为 L=2.0m 的倾斜轨道 AB，通过 水平轨道 BC（BC 段是长度调节范围在 010m 可伸缩轨道）与竖直圆轨道（轨道半径 R=0.4m，圆 轨道最低点 C、E 略错开） ，出口为水平轨道 EF，在 EF 的右端固定一块竖直弹性挡板，小物块与网 科学竖直弹性挡板的碰撞无机械能损失，整个轨道除 BC 段以外都是光滑的。其
13、中 AB 与 BC 轨道以 微小圆弧相接，没有机械能损失。一个质量 m=10g 的小物块以初速度 v0=4.0m/s，从某一高处水平抛 出，到 A 点时速度方向恰沿 AB 方向，并沿倾斜轨道滑下。已知物块与 BC 轨道的动摩擦因数=0.5 （g 取 10m/s2，sin37=0.60，cos37=0.80）求 (1)小物块水平抛出的位置离 A 点的高度差？ (2)若 BC 段长为 2.4m，判断物块是否会与弹性挡板碰撞，若会请求出碰前的速度，若不会请说明理 由； (3)若小物块从 A 进入轨道到最终停止都不脱离轨道，求满足条件的 BC 段的最短长度是多少？ 答案第 1页，总 7页 期末专题复习
14、五期末专题复习五动能和动能定理动能和动能定理 参考答案参考答案 1B2A3C4D5B6A7B8B9B10D11C12BD 13CB偏薄0.15 【解析】 (1)1A小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，所以 A 错误； B在探究小车速度随时间的变化规律的实验中，不要求平衡摩擦力，所 B 错误； C连接钩码与小车的细线应与长木板保持平行，所以 C 正确； D选择计数点时，取看的清楚的点，不一定从纸带上第一点开始，所以 D 错误。 故选 C。 (2)2在探究做功与物体速度变化关系的实验中，不需要满足小车及车上砝码的总质量远远大于所悬 挂钩码的质量，只要保证小车实验过程中所受外力不变就可以。
15、所以选 B。 (3)3由图丙纸带的点的分布可知，点与点之间的间隔在减小，即小车做减速运动，也就是小车在运 动过程中受到了阻力，说明垫块偏薄，没有完全平衡摩擦阻力。 4每 5 个点取一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为 0.02 5s0.1sT 则小车的加速度为 2 22 2 (3.833.973.523.68) 10 m/s0.15m/s 4 a T 14取下左远大于0.555 2 22 21 111 2 mgLMd tt 【解析】 答案第 2页，总 7页 (1)12本实验为了使细绳拉力为小车的合力，即拉力的功等于合力对小车所做的功，实验前取下砝 码盘，并将长木板左端略微抬高，平衡小车的摩擦
16、力。 (2)3只有当 M 远大于 m 时，砝码盘和盘中砝码的重力才等于绳子的拉力，即满足 M 远大于 m 时可 以用砝码盘和盘中砝码的重力做的功代替小车合力做的功。 (3)4由游标卡尺的读数规则可知，主尺示数为 5mm，游标尺示数为 110.05mm=0.55mm 则挡光片的宽度 d=5mm+0.55mm=5.55mm 即为 0.555cm。 (4)5由实验原理可知，小车的合外力做功近似等于砝码盘和盘中砝码受到的重力做功，即 W=mgL 小车通过光电门 1 时的速度 1 1 d v t 小车通过光电门 2 时的速度 2 2 d v t 小车通过两光电门的过程中动能的变化量 222 k21 22
17、 21 11111 222 EMvMvMd tt 验证动能定理的关系式应为 2 22 21 111 2 mgLMd tt 答案第 3页，总 7页 15 （1）5m/s（2）2.5m（3）45 【解析】 （1）由动能定理 -mgsmv02/2mv2/2 得：v0=5m/s， 即滑雪者离开平台时的速度 5m/s （2）由 hgt2/2 得 t=0.5s 着地点到平台边缘的水平距离：x=v0t=2.5m （3）把滑雪爱好者着地时的速度 vt分解为 vx、vy两个分量 vy=gt=5m/s v0=vx=vytan 解得： = 45 16(1) m P v fMg (2) 1 P t MafMg a (
18、3) 2 2 2 2 fMg HMPP t Pa fMgMa fMg 【解析】 （1）由题意知火箭达到最大速度时加速度为零，设发动机牵引力为 F，则： F=f+Mg 额定功率为 P，所以最大速度有： m PP v FfMg （2）由题意知做匀加速运动，加速度 a 不变，功率为 P，设匀加速运动的最大速度为 v1，时间为 t1， 此时牵引力为 F1，则有： 1 1 PFv 1 FfMgMa. 答案第 4页，总 7页 11 vat. 联立解得： 1 P t MafMg a （3）设以额定功率开始工作，直到最大速度的时间为 t，则根据动能定理有： 222 11 111 () 222 m PtfMgH
19、atMvMv 由（1）可知： m PP v FfMg 由(1)可知： 11= P MaM vat fg 联立解得： 2 2 2 2 fMg HMPP t Pa fMgMa fMg 答： （1）第一级发动机能使火箭达到的最大速度 m P v fMg （2）第一级发动机做匀加速运动的时间 1 P t MafMg a （3）第一级发动机以额定功率开始工作，直到最大速度时的运行时间 2 2 2 2 fMg HMPP t Pa fMgMa fMg . 17 （1）0.25（2）gR(3)10R 答案第 5页，总 7页 【解析】 (1)由滑动摩擦力和支持力的关系可知 4 mg f Nmg 0.25 (2)
20、 由 mgm 2 C v R 得 vcgR (3) 由 A 到 B 根据动能定理得 WFWfWGEkcEkA Flflmg2R 2 1 2 c mv 由可得 l10R 18(1)0.45m；(2)会，5m/s；(3)1.37m 【解析】(1)沿 AB 方向进入轨道 vAy=3m/s 离 B 点的高度差 2 9 2 0.45 20 m Ay A v h g (2)从抛出点到圆轨道最高点 D，采用动能定理 22 0 11 (2 ) 22 BCD mg hRmgLmvmv 解得 答案第 6页，总 7页 3m/s D v 若在最高点时重力完全充当向心力，则 2 D mv mg R 解得 m/sm/s2
21、3 D vgR 故能与挡板碰撞 从抛出点到 E 点采用动能定理 22 0 11 22 BCE mghmgLmvmv 解得 5m/s E v (3)小物块不会从 A 点滑出 2 1 20 2 BCA mgLmv 解得 LBC=1.25m 若小物块经过 BC 恰能到达最高点，即 vD=2m/s 时 22 0 11 (2 ) 22 BCD mg hRmgLmvmv 解得 LBC=2.9m 若 LBC=1.25m 则 1253=3.75m2.9m，所以物块经过 BC 段 3 次后，就可能脱离轨道，要使物块不脱离轨道，则要适 答案第 7页，总 7页 当改变 BC 的长度，物块第三次过 BC 后到达与圆心等高处 2 0 1 ()30 2 BC mg hRmgLmv 解得 41 1.371.25 30 BC Lmmm 适当减小 BC 的长度，物块第 5 次过 BC 后到达与圆心等高处 2 0 1 ()50 2 BC mg hRmgLmv 解得0.82m1.25m BC L 所以 41 m1.37m 30 BC L
