2021学年4 能量当堂检测题

这是一份2021学年4 能量当堂检测题，共3页。
A.动能变化量不同，速度变化量相同 B.动能变化量和速度变化量均相同
C.动能变化量相同，速度变化量不同 D.动能变化量和速度变化量均不同
解析：根据动能定理，对竖直上抛和竖直下抛，均可得到方程mgh=mv2-mv02，所以在小球从抛出到落到地面的过程中动能的变化量是相等的，都等于mgh;而速度的变化量，对竖直上抛的小球为：Δv1=v+v0，竖直下抛的小球速度的变化量为：Δv2=v-v0，正确选项为C.
答案：C
2. 一个物体静止在水平面上，已知m=1 kg，μ=0.1，现在水平外力F=2 N作用下运动5 m后立即撤去水平外力F，则其还能滑行____________m.(g取10 m/s2)
解析：对全程用动能定理，F·s1-μmg(s1+s2)=0，2×5-0.1×1×10×(5+s2)=0，s2=5 m.
答案：5
3. 小球的质量为m,在距地面高h处以初速度v竖直向上抛出,设空气阻力为F′且小于mg,若小球与地面碰撞过程中不损失能量,小球最后静止在地面上,问小球在整个运动过程中经历的路程是多少?
解析:设小球经历的路程为s,对整个过程用动能定理,有WG+WF′=0-,则WF′=-WG-,即-F′s=-WG-,解之得.
答案:
4. 甲、乙两物体质量之比m1∶m2=1∶2,它们与水平桌面间的动摩擦因数相同，在水平桌面上运动时因受摩擦力作用而停止.
（1）若它们的初速度相同，则运动位移之比为______________；
（2）若它们的初动能相同，则运动位移之比为______________.
解析：设两物体与水平桌面间的动摩擦因数为μ.
（1）它们的初速度相同，设为v0,由动能定理得：-μm1gl1=0-,
-μm2gl2=0-.
所以l1∶l2=1∶1
（2）它们的初动能相同，设为Ek，由动能定理得：-μm1gl1=0-Ek,-μm2gl2=0-Ek.
所以l1∶l2=m2∶m1=2∶1
答案：（1）1∶1 （2）2∶1
5. 质量为M的列车沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢的质量为m，中途脱节.司机发现时，机车已行驶了距离l，于是立即关闭油门，除去牵引力.设列车运动的阻力与质量成正比，机车的牵引力是恒定的.当列车的两部分都停止时，它们间的距离是多少？
答案
解析：对车头部分与末节车厢分别应用动能定理.设阻力与质量的比例系数为k，机车脱钩前的速度为v0.对车头部分，研究脱钩前后的全过程，根据动能定理有：
Fl=k (M-m)g sm=0-(M-m)v02
对末节车厢，研究脱钩后的过程，根据动能定理有：
-kmgsm=0-
由于原先列车匀速运动，所以：F=kMg
由以上三式联立解得，列车的两部分都停止时，它们间的距离是：Δs=sm-sm=.
答案：
一辆汽车的质量是1×105 kg，该车从静止开始以恒定的功率在平直公路上行驶，经过40 s前进400 m，速度达到最大值.如果车受到的阻力始终是车重的，问：车的最大速度是多少？
答案
解析：汽车行驶过程中，牵引力与阻力的总功等于汽车动能的变化.我们知道车速最大时，牵引力与阻力相等，则牵引力功率等于最大速度与阻力之积，其牵引力的功等于最大速度、阻力以及时间三者之积；阻力已知，位移已知，则阻力的功等于阻力与位移之积.据此我们可以依据动能定理列式，解方程得出最大速度.
作用在汽车水平方向的力有牵引力和阻力，设牵引力所做的功为WF，摩擦力所做的功为Wf，根据动能定理有WF-Wf=
由于阻力恒定，因此有 Wf=Ffs
而牵引力做的功WF=Pt，又vm=,Ff=kmg
联立以上各式可解得：kgvmt-kgs=vm2
将k=0.05,g=10 m/s2,t=40 s,s=400 m代入上式，并整理得：vm2-40vm+400=0
解得车的最大速度：vm=20 m/s.