1.关于运动物体所受的合力、合力做的功、物体动能的变化,下列说法正确的是( )
A.运动物体所受的合力不为零,合力必做功,物体的动能肯定要变化
B.运动物体所受的合力为零,则物体的动能肯定不变
C.运动物体的动能保持不变,则该物体所受合力一定为零
D.运动物体所受的合力不为零,则该物体一定做变速运动,其动能要变化
解析:若物体所受的合力不为零,则物体必做变速运动,但合力不一定做功,合力不做功,则物体的动能不变化,如匀速圆周运动,故选项A、D错误;若运动物体所受的合力为零,则合力不做功(或物体所受外力做功的代数和必为零),物体的动能绝对不会发生变化,故选项B正确;若物体的动能不变,一方面表明物体所受的合力不做功,同时表明物体的速率不变(速度的方向可以不断改变,此时物体所受的合力只是用来改变速度的方向,产生向心加速度,如匀速圆周运动),故选项C错误.
答案:B
2.质量为2 kg的物体,在水平面上以6 m/s的速度匀速向西运动,若有一个方向向北的8 N的恒力作用于物体,在2 s内物体的动能增加了( )
A.28 J B.64 J
C.32 J D.36 J
解析:物体原来向西匀速运动,受向北的恒力F作用后将做类似于平抛的曲线运动.物体在向北方向上的加速度a==4 m/s2,2 s后在向北方向上的速度分量v2=at=8 m/s,故2 s后物体的合速度v== m/s=10 m/s,所以物体在2 s内增加的动能ΔEk=mv2-mv=64 J,故选项B正确.
答案:B
3.(多选)如图甲所示,质量m=2 kg的物体以100 J的初动能在粗糙的水平地面上滑行,其动能Ek随位移x变化的关系图象如图乙所示,则下列判断中正确的是( )
A.物体运动的总位移大小为10 m
B.物体运动的加速度大小为10 m/s2
C.物体运动的初速度大小为10 m/s
D.物体所受的摩擦力大小为10 N
解析:由图象可知,物体运动的总位移为10 m,根据动能定理,得-Ffx=0-Ek0,解得Ff==N=10 N,故A、D正确.根据牛顿第二定律,得物体运动的加速度大小a== m/s2=5 m/s2,故B错误.根据Ek0=mv,得v0==m/s=10 m/s,故C正确.
答案:ACD
4.如图所示,小球以初速度v0从A点沿粗糙的轨道运动到高为^的B点后自动返回,其返回途中仍经过A点,则经过A点的速度大小为( )
A. B.
C. D.
解析:在从A到B的过程中,重力和摩擦力都做负功,根据动能定理可得mgh+Wf=mv,从B到A过程中,重力做正功,摩擦力做负功(因为是沿原路返回,所以两种情况摩擦力做功大小相等),根据动能定理可得mgh-Wf=mv2,两式联立得再次经过A点的速度为,选B.
答案:B
5.光滑水平面上有一物体,在水平恒力F作用下由静止开始运动.经过时间t1速度达到v,再经过时间t2,速度由v增大到2v,在t1和t2两段时间内,外力F对物体做功之比为( )
A.1∶1 B.3∶1
C.1∶3 D.1∶4
解析:由动能定理可得:在时间t1内外力F对物体做功W1=mv2-0=mv2,在时间t2内外力F对物体做功W2=m(2v)2-mv2=mv2,所以W1∶W2=1∶3,故选项C.
答案:C