动能和动能定理

1.(多选)在下列几种情况中,甲乙两物体的动能相等的是 ( )
A .甲的质量是乙的2倍,甲的速度是乙的一半
B.甲的速度是乙的2倍,甲的质量是乙的一半
C.甲的质量是乙的4倍,甲的速度是乙的一半
D.质量相同,速度大小也相同,但甲向东运动,乙向西运动
【答案】CD
【解析】由动能的表达式Ek=mv2知,A、B错,C对;动能是标量,D对.
2.(2018新课标Ⅱ卷)如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱获得的动能一定( )

A.小于拉力所做的功 B.等于拉力所做的功
C.等于克服摩擦力所做的功 D.大于克服摩擦力所做的功
【答案】A
【解析】由动能定理得WF-Wf=Ek-0,所以木箱获得的动能一定小于拉力所做的功,而木箱获得的动能与克服摩擦力所做的功无法比较.故A正确,B、C、D错误.
3.如图所示,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+mgh1
C.mgH+mgh2 D.mv+mgh2
【答案】B
【解析】不计空气阻力,只有重力做功,从A到B过程,由动能定理可得mgh1=EkB-mv,所以EkB=mv+mgh.故选B.
4.北京获得2022年冬奥会举办权,冰壶是冬奥会的比赛项目.将一个冰壶以一定初速度推出后将运动一段距离停下来.换一个材料相同,质量更大的冰壶,以相同的初速度推出后,冰壶运动的距离将( )
A.不变 B.变小
C.变大 D.无法判断
【答案】A
【解析】根据动能定理得μmgx=mv,解得x=,即冰壶运动的距离与冰壶的质量无关,所以两种情况下冰壶运动的距离相等.
5.我国政府现在大力提倡绿色出行,骑自行车就是一种低碳环保的出行方式.现有一人骑自行车上坡,坡长200 m,坡高10 m,人和车的总质量为100 kg,人蹬车产生的牵引力为100 N.若在坡底时车的速度大小v0=10 m/s,到达坡顶速度大小vt=4 m/s,若空气阻力的影响忽略不计,求:
(1)上坡过程中人克服摩擦阻力做了多少功?
(2)设自行车上坡过程所受摩擦阻力大小恒定不变,若人不蹬车,在坡底以v0=10 m/s的初速度冲上坡,最多能在坡上行驶多远?(g取10 m/s2)
【答案】(1)14 200 J (2)41.3 m
【解析】(1)由动能定理得FL-mgh-Wf=mv-mv
解得Wf=14 200 J.
(2) 因为f==71 N
设最多能行驶的距离为s ,则由动能定理得
-fs-mgs sin θ=-mv
又因sin θ==
解得s=41.3 m .