2020学年新教材高中物理 课时作业(十四)动能和动能定理 新人教版必修第二册

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新人教版高中物理必修第二册课时作业1:8.3 动能和动能定理

新人教版高中物理必修第二册课时作业1:8.3 动能和动能定理

3 动能和动能定理考点一动能的概念及动能的表达式1.两个物体质量之比为1∶4,速度大小之比为4∶1,则这两个物体的动能之比为()A.1∶1B.1∶4C.4∶1D.2∶1[答案] C2.(多选)某同学在练习足球时,将足球朝竖直的墙壁踢出.假设足球的质量为m=0.5kg,足球垂直撞击墙壁前的瞬间速度大小为v=5m/s,如果以足球撞击墙壁前瞬间的速度方向为正,足球与墙壁碰后以等大的速度反向弹回.则足球与墙壁发生作用的过程中()A.速度的变化量为-10m/sB.速度的变化量为10m/sC.动能的变化量为25JD.动能的变化量为0 [答案] AD[解析] 速度的变化量为矢量,Δv =-v -v =(-5-5) m /s =-10 m/s ,A 正确,B 错误;动能的变化量为标量,ΔE k =12m v 2-12m v 2=0,C 错误,D 正确.考点二 动能定理的理解和应用3.关于动能定理,下列说法中正确的是( )A.在某过程中,动能的变化等于各个力单独做功的绝对值之和B.只要有力对物体做功,物体的动能就一定改变C.动能定理只适用于直线运动,不适用于曲线运动D.动能定理既适用于恒力做功的情况,也适用于变力做功的情况 [答案] D[解析] 动能的变化等于各个力单独做功的代数和,A 错误;根据动能定理,决定动能是否改变的是总功,而不是某一个力做的功,B 错误;动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动,既适用于恒力做功的情况,也适用于变力做功的情况,C 错误,D 正确.4.两个物体A 、B 的质量之比为m A ∶m B =2∶1,二者初动能相同,它们和水平桌面间的动摩擦因数相同,则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为( ) A.x A ∶x B =2∶1 B.x A ∶x B =1∶2 C.x A ∶x B =4∶1 D.x A ∶x B =1∶4[答案] B[解析] 物体滑行过程中只有摩擦力做功,根据动能定理,对A :-μm A gx A =0-E k ;对B :-μm B gx B =0-E k .故x A x B =m B m A =12,B 正确,A 、C 、D 错误.5.物体沿直线运动的v -t 图像如图1所示,已知在第1s 内合力对物体做功为W ,则( )图1A.从第1s 末到第3s 末合力做功为4WB.从第3s 末到第5s 末合力做功为-2WC.从第5s 末到第7s 末合力做功为WD.从第3s 末到第4s 末合力做功为-0.5W [答案] C[解析] 由题图可知物体速度变化情况,根据动能定理得 第1s 内:W =12m v 02第1s 末到第3s 末:W 1=12m v 02-12m v 02=0,A 错误;第3s 末到第5s 末:W 2=0-12m v 02=-W ,B 错误;第5s 末到第7s 末:W 3=12m (-v 0)2-0=W ,C 正确;第3s 末到第4s 末:W 4=12m (v 02)2-12m v 02=-0.75W ,D 错误.6.如图2所示,质量为0.1kg 的小物块在粗糙水平桌面上滑行4m 后以3.0m /s 的速度飞离桌面,最终落在水平地面上,已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5,桌面高0.45 m ,若不计空气阻力,取g =10 m/s 2,则( )图2A.小物块的初速度是5m/sB.小物块的水平射程为1.2mC.小物块在桌面上克服摩擦力做8J 的功D.小物块落地时的动能为0.9J [答案] D[解析] 小物块在粗糙水平桌面上滑行时,由动能定理-μmgs =12m v 2-12m v 02得:v 0=7m/s ,W f =-μmgs =-2J ,A 、C 错误;物块飞离桌面后做平抛运动,由h =12gt 2,x =v t 得x =0.9m ,B 项错误;由mgh =E k -12m v 2得,物块落地时E k =0.9J ,D 正确.7.(多选)(2018·济南市历城第二中学期末)质量为m 的汽车,发动机的功率恒为P ,阻力恒为F 1,牵引力为F ,汽车由静止开始,经过时间t 行驶了位移s 时,速度达到最大值v m ,则发动机所做的功为( ) A.Pt B.F 1s C.12m v m 2 D.mP 22F 21+Psv m[答案] AD[解析] 发动机的功率恒为P ,经过时间t ,发动机做的功为W =Pt ,A 正确;当达到最大速度时,有P =F 1v m ,得v m =PF 1,整个过程中发动机做的功应等于克服阻力做的功与汽车获得的动能之和,则W =12m v m 2+F 1s =mP 22F 21+Ps v m,B 、C 错误,D 正确.8.(2018·郑州市高一下学期期末)如图3所示,运动员把质量为m 的足球从水平地面踢出,足球在空中达到的最高点的高度为h ,在最高点时的速度为v ,不计空气阻力,重力加速度为g ,下列说法中正确的是( )图3A.运动员踢球时对足球做功12m v 2B.足球上升过程重力做功mghC.运动员踢球时对足球做功12m v 2+mghD.足球上升过程克服重力做功12m v 2+mgh[答案] C[解析] 足球上升过程中足球重力做负功,W G =-mgh ,B 、D 错误;从运动员踢球至足球上升至最高点的过程中,由动能定理得W -mgh =12m v 2,故运动员踢球时对足球做功W =12m v 2+mgh ,A 项错误,C 项正确.9.木块在水平恒力F 的作用下,沿水平路面由静止出发前进了l ,随即撤去此恒力,木块沿原方向又前进了2l 才停下来,设木块运动全过程中地面情况相同,则摩擦力的大小F f 和木块所获得的最大动能E km 分别为( ) A.F f =F 2 E km =Fl2B.F f =F2 E km =FlC.F f =F 3 E km =2Fl 3D.F f =23F E km =Fl 3[答案] C[解析] 全过程,由动能定理得Fl -F f ·3l =0得:F f =F 3;加速过程:Fl -F f l =E km -0,得E km=23Fl ,C 正确,A 、B 、D 错误.10.从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面.忽略空气阻力,该过程中小球的动能E k 与时间t 的关系图像是( )[答案] A[解析] 小球做竖直上抛运动,设初速度为v 0,则v =v 0-gt ,小球的动能E k =12m v 2,把速度v 代入得E k =12mg 2t 2-mg v 0t +12m v 02,E k 与t 为二次函数关系,图像为开口向上的抛物线,A对.11.(多选)如图4甲所示,质量m =2kg 的物体以100J 的初动能在粗糙程度相同的水平地面上滑行,其动能E k 随位移x 变化的关系图像如图乙所示,则下列判断中正确的是( )图4A.物体运动的总位移大小为10mB.物体运动的加速度大小为10m/s 2C.物体运动的初速度大小为10m/sD.物体所受的摩擦力大小为10N [答案] ACD[解析] 由题图乙可知,物体运动的总位移为10m ,根据动能定理得,-F f x =0-E k0,解得F f =E k0x =10010N =10N ,故A 、D 正确;根据牛顿第二定律得,物体的加速度大小为a =F f m =102m /s 2=5 m/s 2,故B 错误;由E k0=12m v 2得v =2E k0m=2×1002m /s =10 m/s ,故C 正确. 12.(2018·山西大学附属中学期末)如图5所示,固定斜面倾角为θ,整个斜面分为AB 、BC 两段,AB =2BC .小物块P (可视为质点)与AB 、BC 两段斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2.已知P 由静止开始从A 点释放,恰好能滑动到C 点停下,那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是( )图5A.tan θ=μ1+2μ23B.tan θ=2μ1+μ23C.tan θ=2μ1-μ2D.tan θ=2μ2-μ1[答案] B[解析] 小物块P 从A 点到C 点过程,由动能定理得mg ·AC ·sin θ-μ1mg cos θ·AB -μ2mg cos θ·BC =0,又AB =2BC ,则有tan θ=2μ1+μ23,B 正确.13.(2018·定州中学高一下学期期末)如图6所示,一质量为m =10kg 的物体,由14光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑,到达底端后沿水平面向右滑动1 m 距离后停止.已知轨道半径R =0.8m ,取g =10m/s 2,求:图6(1)物体滑至圆弧底端时的速度大小; (2)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小; (3)物体沿水平面滑动过程中克服摩擦力做的功. [答案] (1)4m/s (2)300N (3)80J[解析] (1)设物体滑至圆弧底端时速度为v ,由动能定理可知mgR =12m v 2得v =2gR =4m/s(2)设物体滑至圆弧底端时受到轨道的支持力为F N ,根据牛顿第二定律得F N -mg =m v 2R ,故F N =mg +m v 2R=300N根据牛顿第三定律F N ′=F N ,所以物体对轨道的压力大小为300N(3)设物体沿水平面滑动过程中摩擦力做的功为W f ,根据动能定理可知W f =0-12m v 2=-80J所以物体沿水平面滑动过程中克服摩擦力做的功为80J.14.(2018·鹰潭一中期末)如图7所示,A 、B 两个材料相同的物体用长为L 且不可伸长的水平细线连接在一起放在水平面上,在水平力F 作用下以速度v 做匀速直线运动,A 的质量是B 的2倍,某一瞬间细线突然断裂,保持F 不变,仍拉A 继续运动距离s 0后再撤去,则当A 、B 都停止运动时,A 和B 相距多远?图7[答案] L +32s 0[解析] 设物体与水平面间的动摩擦因数为μ,物体B 的质量为m ,B 从细线断裂到停止运动前进s 2,A 从细线断裂到停止运动前进s 1,对B 由动能定理有 -μmgs 2=-12m v 2对A 由动能定理有 Fs 0-μ·2mgs 1=0-12×2m v 2细线断裂前,系统处于平衡状态,有F =μ·3mg 联立以上各式可得s 1-s 2=32s 0当A 、B 都停止运动时,A 、B 两物体相距Δs =L +s 1-s 2=L +32s 0。

2019-2020年高中物理 7.7《动能和动能定理》课时作业 新人教版必修2

2019-2020年高中物理 7.7《动能和动能定理》课时作业 新人教版必修2

2019-2020年高中物理 7.7《动能和动能定理》课时作业新人教版必修2基础达标1.关于公式W=Ek2-Ek1=ΔEk,下述正确的是()A.功就是动能,动能就是功B.功可以变为能,能可以变为功C.动能变化的多少可以用功来量度E k1>E k2,即甲物体获得的动能比乙大,C 正确,D 错误.【答案】 BC6.物体在合外力作用下做直线运动的v -t 图象如图所示,下列表述正确的是( )A .在0~1 s 内,合外力做正功B .在0~2 s 内,合外力总是做负功C .在1 s ~2 s 内,合外力不做功D .在0~3 s 内,合外力总是做正功【解析】 由v -t 图知0~1 s 内,v 增加,动能增加,由动能定理可知合外力做正功,A 对.1 s ~2 s 内v 减小,动能减小,合外力做负功,可见B 、C 、D 错.【答案】 A7.甲、乙两辆汽车的质量之比m 1m 2=21,它们刹车时的初动能相同,若它们与水平地面之间的动摩擦因数相同,则它们滑行的距离之比s 1:s 2等于( )A .1:1B .1:2C .1:4D .4:1【解析】 对两辆汽车由动能定理得:-μm 1gs 1=0-E k ,-μm 2gs 2=0-E k ,s 1:s 2=m 2:m 1=1:2,B 正确.【答案】 B8.将质量为m 的物体,以初速度v 0竖直向上抛出.已知抛出过程中阻力大小恒为重力的0.2倍.求:(1)物体上升的最大高度;(2)物体落回抛出点时的速度大小.【解析】 (1)上升过程,由动能定理-mgh -F f h =0-12mv 20① 将F f =0.2 mg ②代入①可得:h =5v 2012g③ (2)全过程,由动能定理:-2F f h =12mv 2-12mv 20④ 将②③代入得:v =63v 0. 【答案】 (1)5v 2012g (2)63v 0 能力提升1.物体沿直线运动的v -t 图象如图所示,已知第1秒内合力对物体做功为W ,则( )A .从第1秒末到第3秒末合力做功为4WB .从第3秒末到第5秒末合力做功为-2WC .从第5秒末到第7秒末合力做功为-WD .从第3秒末到第4秒末合力做功为-0.75W1.0 m 到达B 点时,撤去力F ,滑块最终停在水平面上的C 点,滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,求:BC 间的距离x .(cos37°=0.8,sin37°=0.6,g 取10 m/s 2)【解析】 对滑块从A 到C 全过程应用动能定理得FL cos θ-μ(mg -F sin θ)L -μmgx =0,整理得x =[FL cos θ-μ(mg -F sin θ)L ]/(μmg )=10×1.0×0.8-0.2× 2.0×10-10×0.6×1.00.2×2.0×10m =1.3 m. 【答案】 1.3 m6.如图所示,一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC 在C 处与水平地面相切,轨道半径R =0.5 m .在与C 相距x =3 m 的O 点进入一小物体,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4.现给物体一水平向左的初速度v 0,结果它沿OCBA 运动通过A 点,最后落在水平地面上的D 点(图中未画出),C 、D 间的距离s =1 m ,求物体的初速度v 0的大小.(取重力加速度g =10 m/s 2)【解析】 设物体运动至A 点时速度为v ,物体通过A 点后做平抛运动,则有:s =vt①2R =12gt 2② 对物体由O 到A 的过程,由动能定理得:-μmgx -2mgR =12mv 2-12mv 20③ 联立①②③式代入数据解得v 0=7 m/s.【答案】 7 m/s。

【精准解析】高中物理必修第二册(十四) 动能和动能定理

【精准解析】高中物理必修第二册(十四) 动能和动能定理

课时作业(十四)动能和动能定理素养落实练1.关于做功和物体动能变化的关系,下列说法正确的是()A.只要有力对物体做功,物体的动能就增加B.只要物体克服阻力做功,它的动能就减少C.动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化D.力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差2.质量为2kg的物体A以5m/s的速度向北运动,另一个质量为0.5kg的物体B以10m/s 的速度向西运动,它们的动能分别为E k A和E k B,则()A.E k A=E k BB.E k A>E k BC.E k A<E k BD.因运动方向不同,所以无法比较动能大小3.一人用力踢质量为100g的皮球,使球由静止以20m/s的速度飞出.假定人踢球瞬间对球的平均作用力是200N,球在水平方向运动了20m停止.则人对球所做的功为()A.20J B.2000JC.500J D.4000J4.如图所示,一颗质量为0.1kg的子弹以500m/s的速度打穿一块固定木板后,速度变为300 m/s,则这个过程中子弹克服阻力所做的功为()A.8000J B.4500JC.12500J D.无法确定5.如图为10米跳台跳水示意图,运动员从10m高的跳台跳下,设水的平均阻力约为其体重的3倍,在粗略估算中,把运动员当作质点处理,为了保证运动员的人身安全,池水深度至少为(不计空气阻力)()A.5m B.3mC.7m D.1m6.一水平桌面距离地面的高度为H =3m ,现将一质量为m =0.2kg 、可视为质点的小球由桌子边缘的M 点沿水平向右的方向抛出,抛出的速度大小为v 0=1m/s ,一段时间后经过空中的N 点,已知M 、N 两点的高度差为h =1m ,重力加速度为g =10m/s 2.则小球在N 点的动能大小为()A .4.1JB .2.1JC .2JD .6.1J 7.如图,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑,该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h ,其左边缘a 点比右边缘b 点高0.5h .若摩托车经过a 点时的动能为E 1,它会落到坑内c 点,c 与a 的水平距离和高度差均为h ;若经过a 点时的动能为E 2,该摩托车恰能越过坑到达b 点.E 2E 1等于()A .20B .18C .9.0D .3.0素养提升练8.(多选)如图所示,轻质弹簧竖直放在地面上,物块P 的质量为m ,与弹簧上端连在一起保持静止.现用竖直向上的恒力F 使P 向上加速运动一小段距离L 时,速度为v ,下列说法正确的是()A .合力对P 做的功是12m v 2B .重力对P 做的功是mgLC .合力对P 做的功是FL -mgLD .弹簧弹力对P 做的功是mgL -FL +12m v 29.(多选)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0~1s内,物体做加速运动,合外力做正功B.在5~7s内,物体做加速运动,合外力做负功C.在第1s和第4s内,合外力做功大小之比为2:1 D.在第1s和第4s内,合外力做功大小之比为4:310.如图所示,质量为m的物体在竖直平面内的光滑弧形轨道上,由高h=1m的A点,以v0=4m/s的初速度沿轨道滑下,进入BC轨道,已知BC段的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g=10m/s2,求:(1)物体滑至B点时的速度.(2)物体最后停止在离B点多远的位置上.11.如图所示,摩托车做特技表演时,以v0=10m/s的速度从地面冲上高台,t=5s后以同样大小的速度从高台水平飞出.人和车的总质量m=1.8×102kg,台高h=5.0m.摩托车冲上高台过程中功率恒定为P=2kW,不计空气阻力,取g=10m/s2.求:(1)人和摩托车从高台飞出时的动能E k;(2)摩托车落地点到高台的水平距离s;(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功W f.12.冰壶运动逐渐成为人们所关注的一项运动.场地如图所示,假设质量为m的冰壶在运动员的操控下,先从起滑架A点由静止开始加速启动,经过投掷线B时释放,以后匀减速自由滑行刚好能滑至营垒中心O停下.已知A、B相距L1,B、O相距L2,冰壶与冰面各处的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g.求:(1)冰壶运动的最大速度v max ;(2)在AB 段,运动员水平推冰壶做的功W 是多少?课时作业(十四)动能和动能定理1.解析:A 错:合力对物体做负功时,物体的动能减少.B 错:物体克服阻力做功时,还可能有动力做功,所以动能不一定减少.C 错:动力和阻力都对物体做功,但所做总功可能为零,动能不变.D 对:根据动能定理可知,该说法正确.答案:D2.解析:根据E k =12m v 2知,E k A =25J ,E k B =25J ,而且动能是标量,所以E k A =E k B ,故A 正确.答案:A3.解析:根据题意可知,球的初状态速度为零,末状态速度为20m/s ,由动能定理可知W =12m v 2-0=12×0.1×202J =20J ,故选A.答案:A4.解析:在子弹穿过木块的过程中,设它克服阻力做功为W f ,根据动能定理得:-W f =12m v 2-12m v 20,代入数据得:W f =8000J ,故选项A 正确.答案:A5.解析:设水的深度为h ,由动能定理得mg ×(10m +h )-。

高中物理第七章机械能守恒定律第7节动能和动能定理课时作业(含解析)新人教版必修2(new)

高中物理第七章机械能守恒定律第7节动能和动能定理课时作业(含解析)新人教版必修2(new)

第七章第七节动能和动能定理基础夯实一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)1.在水平路面上,有一辆以36km/h行驶的客车,在车厢后座有一位乘客甲,把一个质量为4kg的行李以相对客车5m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙,则以地面为参考系行李的动能和以客车为参考系行李的动能分别是错误!( B )A.200 J 50 J B.450 J 50 JC.50 J 50 J D.450 J 450 J解析:行李相对地面的速度v=v车+v相对=15m/s,所以行李的动能E k=错误!mv2=450J.行李相对客车的速度v′=5m/s,所以行李的动能E k′=错误!mv′2=50J2.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错误!( C )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.重力和摩擦力所做的功代数和为零D.重力和摩擦力的合力为零解析: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,选项A错误;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,选项C正确、选项B、D 错误。

3.(曲阜师大附中2015~2016学年高一检测)在足球赛中,红队球员在白队禁区附近主罚定位球,将球从球门右上角擦着横梁踢进球门,如图所示.球门高度为h,足球飞入球门的速度为v,足球的质量为m,则红队球员将足球踢出时对足球所做的功W为(不计空气阻力)错误!( C )A.错误!mv2B.mghC.mgh+错误!mv2D.因为球被踢进球门过程中的运动轨迹不确定,所以球员做功的大小无法确定解析:这道题是属于“求瞬时功"的类型,这种类型的题要用动能定理来做,因为在踢球的过程中红队球员对球的作用力不是恒力。

新教材同步备课2024春高中物理课时分层作业14动能和动能定理新人教版必修第二册

新教材同步备课2024春高中物理课时分层作业14动能和动能定理新人教版必修第二册

课时分层作业(十四) 动能和动能定理◎题组一对动能的理解1.(多选)关于动能,下列说法正确的是( )mv2中的速度v一般是物体相对于地面的速度A.公式E k=12B.动能的大小由物体的质量和速率决定,与物体运动的方向无关C.一定质量的物体动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化D.动能不变的物体,一定处于平衡状态2.两个物体质量之比为1∶4,速度大小之比为4∶1,则这两个物体的动能之比为( ) A.1∶1 B.1∶4C.4∶1D.2∶13.(2022·辽宁大连高一下阶段检测)改变消防车的质量和速度,能使消防车的动能发生改变。

在下列几种情况下,消防车的动能是原来的2倍的是( )A.质量不变,速度增大到原来的2倍B.质量减半,速度增大到原来的4倍C.速度不变,质量增大到原来的2倍D.速度减半,质量增大到原来的2倍◎题组二对动能定理的理解4.关于动能定理,下列说法中正确的是( )A.在某过程中,外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和B.只要有力对物体做功,物体的动能就一定改变C.动能定理只适用于直线运动,不适用于曲线运动D.动能定理既适用于恒力做功的情况,又适用于变力做功的情况5.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.木块所受的合力为零B.因木块所受的力对其都不做功,所以合力做功为零C.重力和摩擦力的合力做的功为零D.重力和摩擦力的合力为零6.如图所示,电梯质量为M,在它的水平地板上放置一质量为m的物体。

电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动,当电梯的速度由v 1增加到v 2时,上升高度为H ,重力加速度为g ,则在这个过程中,下列说法正确的是( )A .对物体,动能定理的表达式为W N =12mv 22,其中W N 为支持力做的功B .对物体,动能定理的表达式为W 合=0,其中W 合为合力做的功C .对物体,动能定理的表达式为W N -mgH =12mv 22−12mv 12D .对电梯,其所受合力做功为12Mv 22−12Mv 12-mgH◎题组三 动能定理的应用7.一质量为m 的小球,用长为L 的轻绳悬挂于O 点。

人教版物理必修第二册课后作业:- 动能和动能定理

人教版物理必修第二册课后作业:- 动能和动能定理

限时:45分钟一、单项选择题1.关于动能的概念,下列说法中正确的是(A)A.物体由于运动具有的能,叫做动能B.运动物体具有的能,叫做动能C.运动物体的质量越大,其动能一定越大D.速度较大的物体,具有的动能一定较大解析:动能是指物体由于运动而能够做功具有的能量,而运动物体具有的能量并不一定都是动能,例如,空中飞行的飞机,这个运动中的飞机所具有的能不能都叫做动能,在高空中它还具有重力势能,故A是正确的,B是错误的;影响动能多少的因素有质量和速度,物体的质量越大,速度越大,动能就越大.一切运动的物体都具有动能,但不能说一切有质量的物体都具有动能,所以C选项是错误的;子弹比飞机飞得快,但动能不比飞机大,是因为质量太小,故D选项也是错误的.动能是由物体的质量和速度共同决定的,但物体具有的能量不仅仅是动能.在推导动能定理时用到了牛顿第二定律,而牛顿第二定律只适用于惯性参考系,所以动能定理也只适用于惯性参考系.2.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(C)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,所以合外力做的功为零C.重力和摩擦力的合力做的功为零D.重力和摩擦力的合力为零解析:物体做曲线运动,速度方向变化,加速度不为零,故合外力不为零,A 错;速率不变,动能不变,由动能定理知,合外力做的功为零,而支持力始终不做功,重力做正功,所以重力做的功与摩擦力做的功的代数和为零,但重力和摩擦力的合力不为零,C 对,B 、D 错.3.某人把质量为0.1 kg 的一块小石头,从距地面为5 m 的高处以60°角斜向上抛出,抛出时的初速度大小为10 m/s ,则当石头着地时,其速度大小约为(g 取10 m/s 2,不计空气阻力)( A )A .14 m/sB .12 m/sC .28 m/sD .20 m/s解析:由动能定理,重力对物体所做的功等于物体动能的变化,则mgh =12m v 22-12m v 21,v 2=v 21+2gh =10 2 m/s ,A 对. 4.如图所示,AB 为14圆弧轨道,BC 为水平直轨道,圆弧的半径为R ,BC 的长度也是R ,一质量为m 的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A 从静止开始下落,恰好运动到C 处停止,那么物体在AB 段克服摩擦力所做的功为( D )A.12μmgR B.12mgR C .-mgR D .(1-μ)mgR解析:物体从A 运动到B 所受的弹力要发生变化,摩擦力大小也要随之变化,所以克服摩擦力所做的功,不能直接由做功的公式求得.而在BC 段克服摩擦力所做的功,可直接求得.对从A 到C 全过程运用动能定理即可求出物体在AB 段克服摩擦力所做的功.设物体在AB 段克服摩擦力所做的功为W AB ,物体从A 到C 的全过程,根据动能定理,有mgR -W AB -μmgR =0.所以有W AB =mgR -μmgR =(1-μ)mgR .二、多项选择题5.质量为m 的物体A ,放在质量M 的斜劈B 上,劈的倾角为θ,放在光滑水平面上.用水平恒力F 拉B ,使A 、B 由静止开始一起向右运动一段位移L ,如图所示,运动中A 相对于B 始终静止不动,则( ABD )A .恒力F 做的功为FLB .物体B 对物体A 做的功为mF M +mL C .物体A 所受支持力做的功为0D .物体A 受到的静摩擦力所做的功大于mgL sin θ·cos θ解析:根据恒力功的计算公式可知,恒力F 做的功为FL ,选项A 正确;对整体由动能定理得: FL =12(M +m )v 2;对A 由动能定理得W =12m v 2,联立解得W =mFL M +m,选项B 正确;物体A 所受支持力与位移的夹角大于90°,可知支持力做负功,选项C 错误;物体A 随斜劈向右一起加速运动,则物体A 与斜面的静摩擦力f >mg sin θ,则物体A 受到的静摩擦力所做的功W f =fL cos θ>mgL sin θ·cos θ,选项D 正确.6.如图所示,质量为M 的木块放在光滑的水平面上,质量为m 的子弹以速度v 0沿水平方向射中木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动.已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离L ,子弹进入木块的深度为s ,若木块对子弹的阻力F 视为恒定,则下列关系式中正确的是( ACD )A .FL =12M v 2 B .Fs =12m v 2 C .Fs =12m v 20-12(M +m )v 2 D .F (L +s )=12m v 20-12m v 2 解析:根据动能定理,对子弹:-F (L +s )=12m v 2-12m v 20知,选项D正确;对木块:FL =12M v 2,故A 正确;由以上二式相加后整理可得Fs =12m v 20-12(M +m )v 2,C 正确.在应用动能定理列式计算时,一定要注意功与动能变化的对应关系,不能张冠李戴,同时功的公式中的位移必须是对地位移.如对子弹用动能定理时,求功的公式中的位移必须是子弹的对地位移L +s ,对应的是子弹动能的变化;而对木块用动能定理时,位移应是木块对地位移L ,对应的是木块动能的变化.7.如图甲所示,为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x 与斜面倾角θ的关系,将某一物体每次以不变的初速度v 0沿足够长的斜面向上推出,调节斜面与水平方向的夹角θ,实验测得x 与斜面倾角θ的关系如图乙所示,g 取10 m/s 2,根据图像可求出( BC )A .物体的初速率v 0=3 m/sB .物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.75C .取不同的倾角θ,物体在斜面上能达到的最大位移x 的最小值x min =1.44 mD .当某次θ=30°时,物体达到最大位移后将沿斜面下滑解析:由题图乙可知,当倾角θ=0°时,位移为2.40 m ;而当倾角为90°时,位移为1.80 m ,则由竖直上抛运动规律可得v 20=2gh ,解得v 0=2gh =2×10×1.80 m/s =6 m/s ,故A 错误;当倾角为0°时,由动能定理可得μmgx =12m v 20,解得μ=362×10×2.4=0.75,故B 正确;由动能定理得-mgx sin θ-μmgx cos θ=0-12m v 20,解得x =v 202g (sin θ+μcos θ)=1810⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ+34cos θ m =1810×54×sin (θ+α) m ,当θ+α=90°时,sin(θ+α)=1,此时位移最小,x =1.44 m ,故C 正确;若θ=30°时,物体受到的重力沿斜面方向的分力为mg sin30°=12mg ,摩擦力f =μmg cos30°=0.75×mg ×32=338mg ,一般认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,故物体达到最高点后不会下滑,故D 错误.三、非选择题8.如图所示,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?答案:12mgR 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 v 2B R ,B 点物体的动能为E k B =12m v 2B =3mgR , 物块恰好过C 点有:mg =m v 2C R ,C 点的动能E k C =12mgR . 设物块克服阻力做功为W f ,物块从B 点到C 点运用动能定理有:-mg ·2R -W f =E k C -E k B =-52mgR , 故物块从B 点到C 点克服阻力所做的功W f =12mgR . 9.完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功.航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示.为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC 是与水平甲板AB 相切的一段圆弧,示意如图2,AB 长L 1=150 m ,BC 水平投影L 2=63 m ,图中C 点切线方向与水平方向的夹角θ=12°(sin 12°≈0.21).若舰载机从A 点由静止开始做匀加速直线运动,经t =6 s 到达B 点进入BC .已知飞行员的质量m =60 kg ,g =10 m/s 2,求:图1图2 (1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功W ;(2)舰载机刚进入BC 时,飞行员受到竖直向上的压力F N 多大. 答案:(1)7.5×104 J (2)1.1×103 N解析:(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲板时的速度为v ,则有v 2=L 1t ① 根据动能定理,有W =12m v 2-0② 联立①②式,代入数据,得W =7.5×104 J .③(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为R ,根据几何关系,有L 2=R sin θ④由牛顿第二定律,有F N -mg =m v 2R ⑤联立①④⑤式,代入数据,得F N ≈1.1×103 N .⑥10.如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中 AB 是长为R 的水平直轨道,BCD 是圆心为O 、半径为R 的34圆弧轨道,两轨道相切于B 点.在外力作用下,一小球从A 点在水平外力 F 作用下开始做匀加速直线运动,到达B 点时撤除外力.已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C ,重力加速度大小为g ,求:(1)小球在 C 点的速度大小;(2)小球在 B 点对轨道的压力大小;(3)F 的大小.答案:(1)gR (2)6mg (3)2.5mg解析:(1)小滑块恰好通过最高点,则有:mg =m v 2C R解得: v C =gR(2)从B 到C 的过程中运用动能定理得:12m v 2C +mg ·2R =12m v 2B解得: v B =5gR在B 点,则有:F B -mg =m v 2B R由牛顿第三定律得:球在B 点对轨道的压力F N =F B由以上式子解得: F N =6mg(3)从A 运动到B ,根据位移速度公式得:2aR =v 2B解得:a =52g 则F =ma =2.5mg .11.如图所示,水平地面的B 点右侧有一圆形挡板.圆的半径R =4 m ,B 为圆心,BC 连线与竖直方向夹角为37°.滑块静止在水平地面上的A 点,AB间距L=4.5 m.现用水平拉力F=18 N沿AB方向拉滑块,持续作用一段距离后撤去,滑块恰好落在圆形挡板的C点,已知滑块质量m=2 kg,与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos37°=0.8.求拉力F作用的距离.答案:2.5 m解析:滑块离开B点后做平抛运动,设其速度为v2水平方向:v2t=R sin37°竖直方向:12gt2=R cos37°设在水平面拉力F作用的距离为x,根据动能定理有Fx-μmgL=12m v22-0带入数据计算得x=2.5 m.。

高中物理(新人教版)必修第二册同步习题:动能和动能定理(同步习题)【含答案及解析】

高中物理(新人教版)必修第二册同步习题:动能和动能定理(同步习题)【含答案及解析】

第八章机械能守恒定律3 动能和动能定理基础过关练题组一对动能的理解1.(2020江苏南通高一期末)关于动能的理解,下列说法正确的是( )mv2中的v是相对于地面的速度A.一般情况下,E k=12B.动能的大小与物体的运动方向有关C.物体以相同的速率向东和向西运动,动能的大小相等、方向相反D.当物体以不变的速率做曲线运动时,其动能不断变化2.(2020河北唐山高二期中)A、B两物体的速度之比为2∶1,质量之比为1∶3,则它们的动能之比为( )A.12∶1B.4∶3C.12∶5D.3∶43.(多选)一质量为0.1 kg的小球,以5 m/s的速度在光滑水平面上匀速运动,与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹。

若以弹回的速度方向为正方向,则小球碰撞过程中的速度变化和动能变化分别是(易错)A.Δv=10 m/sB.Δv=0C.ΔE k=1 JD.ΔE k=0题组二对动能定理的理解与应用4.下列说法正确的是( )A.如果物体所受合力为零,则合力对物体做的功一定为零B.如果合力对物体所做的功为零,则合力一定为零C.物体在合力作用下做变速运动,动能一定发生变化D.物体的动能不变,所受合力一定为零5.假设汽车紧急制动后所受阻力的大小与汽车所受重力的大小差不多。

当汽车以20 m/s的速度行驶时,突然制动,它还能继续滑行的距离约为( )A.40 mB.20 mC.10 mD.5 m6.将一小球从高处水平抛出,最初2 s内小球动能E k随时间t变化的图线如图所示,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。

根据图像信息,不能确定的物理量是( )A.小球的质量B.小球的初速度C.小球抛出时的高度D.最初2 s内重力对小球做功的平均功率7.如图所示,ABCD是一个盆形容器,盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,BC水平,长度为d=0.50 m,盆边缘的高度为h=0.30 m。

在A处放一个质量为m的小物块,并让其自由下滑,已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC与小物块间的动摩擦因数μ=0.10,小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停下的位置到B的距离为( )A.0.50 mB.0.25 mC.0.10 mD.08.(多选)如图所示,电梯的质量为M,在它的水平底板上放置一质量为m的物体,电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动,当上升高度为h时,电梯的速度达到v,则在这段过程中,下列说法正确的是( )A.电梯底板对物体的支持力所做的功等于1mv22mv2+mghB.电梯底板对物体的支持力所做的功等于12Mv2+MghC.钢索的拉力做的功等于12D.钢索的拉力做的功大于1Mv2+Mgh29.(多选)物体沿直线运动的v-t图像如图所示,已知在第1 s内合力对物体做的功为W,则( )A.从第1 s末到第3 s末,合力做的功为4WB.从第3 s 末到第5 s 末,合力做的功为-2WC.从第5 s 末到第7 s 末,合力做的功为WD.从第3 s 末到第4 s 末,合力做的功为-0.75W10.如图所示,一个沿水平方向的弹簧振子,物块的质量为m,它与水平桌面间的动摩擦因数为μ。

2019-2020学年新人教版必修2 7.7动能和动能定理 课时作业(解析版)

2019-2020学年新人教版必修2 7.7动能和动能定理 课时作业(解析版)

课时作业(十六) 动能和动能定理1.下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系,正确的是( ) A .物体做变速运动,合外力一定不为零,动能一定变化 B .若合外力对物体做功为零,则合外力一定为零 C .物体的合外力做功,它的速度大小一定发生变化 D .物体的动能不变,所受的合外力必定为零解析:力是改变物体速度的原因,物体做变速运动时,合外力一定不为零,但合外力不为零时,做功可能为零,动能可能不变,A 、B 错误.物体合外力做功,它的动能一定变化,速度大小也一定变化,C 正确.物体的动能不变,所受合外力做功一定为零,但合外力不一定为零,D 错误. 答案:C2.[2019·广州检测]放在光滑水平面上的物体,仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动,若这两个力分别做了6 J 和8 J 的功,则该物体的动能增加了( ) A .48 J B .14 J C .10 J D .2 J解析:由动能定理得:ΔE k =W 合=6 J +8 J =14 J ,所以该物体的动能增加了14 J ,故选项B 正确. 答案:B3.(多选)关于动能、动能定理,下列说法正确的是( )A .一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化B .动能不变的物体,一定处于平衡状态C .合力做正功,物体动能可能减小D .运动物体所受的合力为零,则物体的动能肯定不变解析:一定质量的物体,动能变化时,物体的速度大小一定变化,所以速度一定变化;速度变化时,物体的速度大小不一定变化,所以动能不一定变化,A 项正确;动能不变的物体,速度方向可能改变,不一定处于平衡状态,B 项错误;合力做正功时,动能肯定增加,合力做功为零时,动能肯定不变,C 项错误,D 项正确. 答案:AD 4.竹蜻蜓是我国古代发明的一种儿童玩具,人们根据竹蜻蜓原理设计了直升机的螺旋桨.如图所示,一小孩搓动质量为20 g 的竹蜻蜓,松开后竹蜻蜓能从地面竖直上升到高为6 m 的二层楼房顶处.在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功可能是( ) A .0.2 J B .0.6 J C .1.0 J D .2.5 J解析:竹蜻蜓从地面上升到二层楼房顶处时,速度刚好为零,此过程中,根据动能定理得0-12mv 20=-mgh -W f ,解得12mv 20>mgh =0.02×10×6 J=1.2 J ,而在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功等于竹蜻蜓获得的初动能,所以在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功大于1.2 J ,故D 正确. 答案:D5.(多选)甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F 分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s .如图所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面上,则下列关于力F 对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )A .力F 对甲物体做功多B .力F 对甲、乙两个物体做的功一样多C .甲物体获得的动能比乙大D .甲、乙两个物体获得的动能相同 解析:由功的公式W =Fl cos α=F ·x 可知,两种情况下力F 对甲、乙两个物体做的功一样多,A 错误、B 正确;根据动能定理,对甲有Fx =E k1,对乙有Fx -F f x =E k2,可知E k1>E k2,即甲物体获得的动能比乙大,C 正确、D 错误. 答案:BC6.一质量为m 的滑块,以速度v 在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度变为-2v (方向与原来相反),在整段时间内,水平力所做的功为( ) A.32mv 2 B .-32mv 2 C.52mv 2 D .-52mv 2 解析:由动能定理得W =12m (-2v )2-12mv 2=32mv 2.答案:A7.一水平桌面距离地面的高度为H =3 m ,现将一质量为m =0.2 kg 、可视为质点的小球由桌子边缘的M 点沿水平向右的方向抛出,抛出的速度大小为v 0=1 m/s ,一段时间后经过空中的N 点,已知M 、N 两点的高度差为h =1 m ,重力加速度为g =10 m/s 2.则小球在N 点的动能大小为( )A .4.1 JB .2.1 JC .2 JD .6.1 J解析:由M 到N ,合外力对小球做的功W =mgh ,小球的动能变化ΔE k =E k -12mv 20,根据动能定理得小球在B 点的动能E k =12mv 20+mgh ,代入数据得E k =2.1 J ,B 正确.答案:B8.一辆汽车以v 1=6 m/s 的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行x 1=3.6 m ,如果以v 2=8 m/s 的速度行驶,在同样路面上急刹车后滑行的距离x 2应为( ) A .6.4 m B .5.6 m C .7.2 m D .10.8 m解析:急刹车后,车只受摩擦阻力的作用,且两种情况下摩擦力大小是相同的,汽车的末速度皆为零.设摩擦阻力为F ,据动能定理得-Fx 1=0-12mv 21①-Fx 2=0-12mv 22②②式除以①式得:x 2x 1=v 22v 21故得汽车滑行距离x 2=v 22v 21x 1=(86)2×3.6 m=6.4 m.答案:A9.冰壶运动逐渐成为人们所关注的一项运动.场地如图所示,假设质量为m 的冰壶在运动员的操控下,先从起滑架A 点由静止开始加速启动,经过投掷线B 时释放,以后匀减速自由滑行刚好能滑至营垒中心O 停下.已知A 、B 相距L 1,B 、O 相距L 2,冰壶与冰面各处的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g .求:(1)冰壶运动的最大速度v max ;(2)在AB 段,运动员水平推冰壶做的功W 是多少?解析:(1)由题意知,在B 点冰壶有最大速度,设为v max ,在BO 段运用动能定理有-μmgL 2=0-12mv 2max ,解得v max =2μgL 2.(2)方法一 全过程用动能定理: 对AO 过程:W -μmg (L 1+L 2)=0, 得W =μmg (L 1+L 2).方法二 分过程运用动能定理:对AB 段:W -μmgL 1=12mv 2B -0.对BO 段:-μmgL 2=0-12mv 2B .解以上两式得W =μmg (L 1+L 2). 答案:(1)2μgL 2 (2)μmg (L 1+L 2) 10.(多选)如图所示,质量为m 的小车在水平恒力F 的推动下,从山坡(粗糙)底部A 处由静止开始运动至高为h 的坡顶B ,获得的速度为v ,A 、B 之间的水平距离为x ,重力加速度为g .下列说法正确的是( )A .小车克服重力所做的功是mghB .合外力对小车做的功是12mv 2C .推力对小车做的功是12mv 2+mghD .阻力对小车做的功是12mv 2+mgh -Fx解析:小车克服重力做功W =mgh ,A 正确;由动能定理可知,小车受到的合力所做的功等于小车动能的增量,即W 合=ΔE k =12mv 2,B 正确;由动能定理可知,W 合=W 推+W 重+W 阻=12mv 2,所以推力做的功W 推=12mv 2-W 阻-W 重=12mv 2+mgh -W 阻,C 错误;阻力对小车做的功W 阻=12mv2-W 推-W 重=12mv 2+mgh -Fx ,D 正确.答案:ABD 11.如图所示,摩托车做特技表演时,以v 0=10 m/s 的速度从地面冲上高台,t =5 s 后以同样大小的速度从高台水平飞出.人和车的总质量m =1.8×102kg ,台高h =5.0 m .摩托车冲上高台过程中功率恒定为P =2 kW ,不计空气阻力,取g =10 m/s 2.求: (1)人和摩托车从高台飞出时的动能E k ; (2)摩托车落地点到高台的水平距离s ;(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功W f .解析:(1)由题可知抛出时动能:E k0=12mv 20=9×103J ;(2)根据平抛运动规律,在竖直方向有:h =12gt 2,解得:t =1 s ;则水平距离s =v 0t =10 m ;(3)摩托车冲上高台过程中,由动能定理得:Pt -mgh -W f =0,解得:W f =1×103J.答案:(1)9×103 J (2)10 m (3)1×103J12.[2019·天津卷,10]完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功.航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示.为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC 是与水平甲板AB 相切的一段圆弧,示意如图2,AB 长L 1=150 m ,BC 水平投影L 2=63 m ,图中C 点切线方向与水平方向的夹角θ=12°(sin 12°≈0.21).若舰载机从A 点由静止开始做匀加速直线运动,经t=6 s 到达B 点进入BC .已知飞行员的质量m =60 kg ,g =10 m/s 2,求(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功W ; (2)舰载机刚进入BC 时,飞行员受到竖直向上的压力F N 多大.解析:本题考查匀变速直线运动、动能定理、圆周运动.通过对舰载机整个起飞过程的运动分析、受力分析,以及学生的综合分析能力,体现了科学推理的核心素养.国产航母是大国重器,通过本题也能厚植爱国情怀.(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲板时的速度为v ,则有v 2=L 1t① 根据动能定理,有 W =12mv 2-0② 联立①②式,代入数据,得 W =7.5×104 J③(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为R ,根据几何关系,有 L 2=R sin θ④由牛顿第二定律,有F N -mg =m v 2R⑤联立①④⑤式,代入数据,得 F N =1.1×103 N⑥答案:(1)7.5×104 J (2)1.1×103N。

2020-2021学年高中物理新人教版必修第二册 8.3动能和动能定理 课时作业14(含解析)

2020-2021学年高中物理新人教版必修第二册  8.3动能和动能定理 课时作业14(含解析)
A. B. C. D.
9.一质量为1.0kg的滑块,以4m/s的初速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起一向右水平力作用于滑块,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s,则在这段时间内水平力所做的功为()
A.0B.8JC.16JD.32J
10.如图所示,质量相等的两物体A、B处于同一高度,A自由下落,B沿固定在地面上的光滑斜面从静止开始下滑,最后到达同一水平面,则( )
故选A。
6.C
【详解】
由题意可知,F-x图像中的面积表示力F做的功,则对全程由动能定理可得
其中
解得
故选C。
7.B
【详解】
A.当h=0.8m时,小球运动到最高点,因为小球恰能到达最高点C,则有
解得
则x=4,故A不符合题意;
B.从A到C过程,动能减小量
重力势能的增加量为
△EP=mg⋅2r=0.8J
则机械能减小0.25J,由于A到B过程中压力大于B到C过程中的压力,则A到B过程中的摩擦力大于B到C过程中的摩擦力,可知B到C的过程克服摩擦力做功较小,知机械能损失小于0.125J,故B符合题意;
A. B. C. D.
12.质量为 的物体受水平拉力 作用,在粗糙水平面上做加速直线运动时的 图像如图所示, 时其速度大小为 ,滑动摩擦力大小恒为 ,则( )
A. 时,水平拉力 的大小为 B.在 内,合力对物体做的功为
C.在 内,拉力的功率不断变大D. 时,拉力 的功率为
13.如图所示,摆球质量为m,悬线长为L,重力加速度g,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变,则下列说法正确的是( )
(1)从游戏开始到物块C刚好被提离桌面的过程中,B球上升的高度;
(2)物块C刚好被提离桌面时,OA绳与竖直方向间的夹角θ及小球A的线速度大小;

人教版(新教材)高中物理必修2第二册课时作业3:8.3 动能和动能定理 练习

人教版(新教材)高中物理必修2第二册课时作业3:8.3 动能和动能定理 练习

动能和动能定理基础过关1.改变汽车的质量和速率,都能使汽车的动能发生变化,在下面几种情况中,汽车的动能是原来的2倍的是( )A.质量不变,速率变为原来的2倍B.质量和速率都变为原来的2倍C.质量变为原来的2倍,速率减半D.质量减半,速率变为原来的2倍『解析』 由E k =12m v 2知,m 不变,v 变为原来的2倍,E k 变为原来的4倍。

同理,m 和v 都变为原来的2倍时,E k 变为原来的8倍;m 变为原来的2倍,速率减半时,E k 变为原来的一半;m 减半,v 变为原来的2倍时,E k 变为原来的2倍,故选项D 正确。

『答案』 D2.关于动能定理,下列说法中正确的是( )A.在某过程中,外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和B.只要有力对物体做功,物体的动能就一定改变C.动能定理只适用于直线运动,不适用于曲线运动D.动能定理既适用于恒力做功的情况,又适用于变力做功的情况『解析』 外力做的总功等于各个力单独做功的代数和,选项A 错误;根据动能定理,决定动能是否改变的是总功,而不是某一个力做的功,选项B 错误;动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功的情况,又适用于变力做功的情况,选项C 错误,D 正确。

『答案』 D3.两个物体质量之比为1∶4,速度大小之比为4∶1,则这两个物体的动能之比为( )A.1∶1B.1∶4C.4∶1D.2∶1『解析』 由动能表达式E k =12m v 2得E k1E k2=m 1m 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫v 1v 22=14×⎝ ⎛⎭⎪⎫412=4∶1,C 正确。

『答案』 C4.(多选)一质量为0.1 kg 的小球,以5 m/s 的速度在光滑水平面上匀速运动,与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹,若以弹回的速度方向为正方向,则小球碰墙过程中速度的变化和动能的变化分别是( )A.Δv =10 m/sB.Δv =0C.ΔE k =1 JD.ΔE k =0『解析』 弄清速度的变化是矢量而动能的变化是标量,是分析问题的关键。

2020-2021学年新教材物理人教版必修第二册课时分层作业:8.3动能和动能定理 Word版含解析

2020-2021学年新教材物理人教版必修第二册课时分层作业:8.3动能和动能定理 Word版含解析

课时分层作业(十五)动能和动能定理(建议用时:25分钟)◎考点一动能的理解1.一物体的速度为v0时,其动能为E k,当其速度变为2v0时,其动能变为()A.2E k B.错误!E k C.4E k D.错误!E kC [由动能定义式E k=错误!mv2可知,当物体的速度增大为原来的2倍时,物体的动能变为E′k=错误!m(2v0)2=4E k,故C正确,A、B、D错误。

]2.一质点做匀加速直线运动,在通过某段位移s内速度增加了v,动能变为原来的9倍。

则该质点的加速度为( )A.错误!B.错误!C.错误!D.错误!B [设质点的初速度为v0,则动能E k1=错误!mv错误!,由于末动能变为原来的9倍,则可知末速度为原来的3倍,故v′=3v0,Δv=2v0=v,故平均速度错误!=错误!=2v0=v,根据位移公式可知,错误!=错误!=v,根据加速度定义可知a=错误!=错误!,故B正确,A、C、D错误。

]3.从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面。

忽略空气阻力,该过程中小球的动能E k与时间t的关系图像是( )A B C DA [小球做竖直上抛运动时,速度v=v0-gt,根据动能E k=错误!mv2得E k=错误!m(v0-gt)2,E k与t成二次函数关系,开口向上,小球下落时,E k=错误!mv2=错误!t2,E k与t成二次函数关系,开口向上,故A正确。

]◎考点二动能定理的理解4.下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系,正确的是( )A.物体做变速运动,合外力一定不为零,动能一定变化B.若合外力对物体做功为零,则合外力一定为零C.物体的合外力做功,它的速度大小一定发生变化D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零C [力是改变物体速度的原因,物体做变速运动时,合外力一定不为零,但合外力不为零时,做功可能为零,动能可能不变,A、B错误;物体的合外力做功,它的动能一定变化,速度大小也一定变化,C正确;物体的动能不变,所受合外力做功一定为零,但合外力不一定为零,D错误.]5.一质量为m的滑块,以速度v在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度变为-2v(方向与原来相反),在这段时间内,水平力所做的功为() A.错误!mv2B.-错误!mv2C.错误!mv2D.-错误!mv2A [由动能定理得W F=错误!m(-2v)2-错误!mv2=错误!mv2,A 正确。

高中物理(新人教版)必修第二册课后习题:动能和动能定理(课后习题)【含答案及解析】

高中物理(新人教版)必修第二册课后习题:动能和动能定理(课后习题)【含答案及解析】

第八章机械能守恒定律动能和动能定理课后篇巩固提升合格考达标练1.(多选)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,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B、C正确。

2.(多选)(2021山东临沂模拟)“雪如意”——北京2022年冬奥会首个跳台滑雪场地,其主体建筑设计灵感来自中国传统饰物“如意”。

“雪如意”内的部分赛道可简化为倾角为θ、高为h的斜坡雪道。

运动员从斜坡雪道的顶端由静止开始下滑,到达底端后以不变的速率进入水平雪道,然后又在水平雪道上滑行s后停止。

已知运动员与雪道间的动摩擦因数μ处处相同,不考虑空气阻力,运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功为W,则下列选项正确的是()A.μ=ℎℎtanθ+sB.μ=ℎtanθℎ+stanθC.W=mgh1-stanθℎ+stanθD.W=mgh1+stanθℎ+stanθ解析对整个过程,由动能定理得mgh-μmg cos θ·ℎsinθ-μmgs=0,解得μ=ℎtanθℎ+stanθ,故A 错误,B 正确。

对整个过程,根据动能定理得mgh-W-μmgs=0,解得运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功W=mgh 1-stanθℎ+stanθ,故C 正确,D 错误。

3.如图所示,左端固定的轻质弹簧被物块压缩,物块被释放后,由静止开始从A 点沿粗糙水平面向右运动。

离开弹簧后,经过B 点的动能为E k ,该过程中,弹簧对物块做的功为W ,则物块克服摩擦力做的功W f 为( )A.W f =E kB.W f =E k +WC.W f =WD.W f =W-E k,有W-W f =E k ,得W f =W-E k ,选项D 正确。

4.(多选)甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F 分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s 。

2020年新教材高中物理课时素养评价十六动能和动能定理(含解析)新人教版必修2

2020年新教材高中物理课时素养评价十六动能和动能定理(含解析)新人教版必修2

动能和动能定理(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题5分,共30分)1.改变消防车的质量和速度,能使消防车的动能发生改变。

在下列几种情况下,消防车的动能是原来的2倍的是( )A.质量不变,速度增大到原来2倍B.质量减半,速度增大到原来的4倍C.速度不变,质量增大到原来的2倍D.速度减半,质量增大到原来的2倍【解析】选C。

设物体的原始质量为2,原始的速度为1。

由公式E k=mv2,代入数据得:原始动能E k=1。

质量不变,则m1=2,速度变为原来的2倍,则v1=2,由公式E k1=m1,代入数据得:动能E k1=4,动能变为原来4倍,故A错误。

质量减半,则m2=1,速度变为原来的4倍,则v2=4,由公式E k2=m2,代入数据得:动能E k2=8,动能变为原来的8倍,故B错误。

速度不变,则v3=1,质量变为原来的2倍,则m3=4,由公式E k3=m3,代入数据得:动能E k3=2,动能变为原来的2倍,故C 正确。

速度减半,则v4=,质量增大到原来的2倍,则m4=4,由公式E k4=m4,代入数据得:动能E k4=,动能变为原来的,故D错误。

故选C。

2.以初速度v0竖直上抛一个小球,若不计空气阻力,在上升过程中,从抛出到小球动能减少一半所经过的时间为( )A. B.C. D.(1-)【解析】选D。

根据E k=mv2得,当小球动能减为原来一半时的速度为v=v0,则运动的时间为:t==(1-)。

故选D。

3.如图所示,两个质量相同的物体a和b处于同一高度,a自由下落,b沿固定光滑斜面由静止开始下滑,不计空气阻力。

两物体到达地面时,下列表述正确的是( )A.a的速率大B.b的速率大C.动能相同D.速度方向相同【解析】选C。

根据动能定理有:mgh=mv2-0知:高度相同,所以末动能相等,速度的大小相等,但方向不同。

故本题选C。

【补偿训练】如图所示,匈牙利大力士希恩考·若尔特曾用牙齿拉动50 t的A320客机。

2019-2020年高中物理 7.7动能和动能定理(精讲优练课型)课时提升作业 新人教版必修2

2019-2020年高中物理 7.7动能和动能定理(精讲优练课型)课时提升作业 新人教版必修2

2019-2020年高中物理 7.7动能和动能定理(精讲优练课型)课时提升作业新人教版必修2一、选择题(本题共5小题,每小题8分,共40分。

多选题已在题号后标出)1.在水平路面上,有一辆以36 km/h的速度行驶的客车,在车厢后座有一位乘客甲,把一个质量为4 kg 的行李以相对客车5 m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙,则行李的动能是( )A.500 JB.200 JC.450 JD.900 J【解析】选C。

行李相对地面的速度v=v车+v相对=15m/s,所以行李的动能E k=mv2=450J,选项C正确。

2.(xx·临沂高一检测)用起重机将质量为m的物体匀速竖直吊起一段距离,那么作用在物体上的各力的做功情况正确的是( )A.重力做正功,拉力做负功,合力做功为零B.重力做负功,拉力做正功,合力做正功C.重力做负功,拉力做正功,合力做功为零D.重力不做功,拉力做正功,合力做正功【解析】选C。

物体上升,重力做负功,拉力做正功,A、D错;物体动能不变,由动能定理知,合力做功为零,B错,C对。

3.(多选)(xx·武威高一检测)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0~1 s内,合外力做正功B.在0~2 s内,合外力总是做正功C.在1~2 s内,合外力不做功D.在0~3 s内,合外力做功为零【解析】选A、D。

根据物体的速度图像可知,物体0~1 s内做匀加速运动,合外力做正功,A对;1~2 s 内,物体做匀减速直线运动,合外力做负功,B、C错。

根据动能定理,0~3 s内,物体的动能增加量为零,合外力做功为零,D对。

4.(xx·济南高一检测)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h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】选B。

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+W f=m,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-W f=mv2,两式联立得再次经过A点的速度为,选B。

人教版高中物理必修二 动能和动能定理课时作业

人教版高中物理必修二 动能和动能定理课时作业

高一物理必修2 第七章 机械能守恒定律之动能和动能定理同步练习1. 如图所示,人用绳通过滑轮在一个平台上拉一处在平台下水平地面上的车。

设人以速度v 匀速拉绳,那么,当绳与平台的水平夹角为α时,小车的动能为( ) A.2mv 21 B. α22cos /mv 21 C. α22sin /mv 21 D. α22tan mv 212. 光滑水平面上有一物体在一水平恒力F 作用下,速度由零到v 和由v 增加到2v 两阶段,水平恒力F 所做的功分别为1W 和2W ,则21W :W 为( )A. 1:1B. 1:2C. 1:3D. 1:43. 一质量为24kg 的滑块,以4m/s 的初速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s ,则在这段时间里水平力做的功为( )A. 0B. 8JC. 16JD. 32J4. 水平面上的一个质量为m 的物体,在一水平恒力的作用下,由静止开始做匀加速直线运动,经过位移s 后撤去外力F ,又经过位移3s 后,物体停下来,则物体受到的阻力大小应是( ) A. 4F B. F 4 C. 3F D. 3F 5. 以初速度v 0竖直向上抛出一质量为m 的小物体。

假定物体所受的空气阻力f 大小不变。

已知重力加速度为g ,则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为( )A. 和B. 和202(1)v f g mg +v 202(1)v f g mg+vC. 和D. 和6. 两物体A 、B 的质量之比为1:2m :m B A =,二者动能相同,它们和水平桌面的动摩擦因数相同。

则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为( )A.1:2s :s B A = B. 2:1s :s B A = C. 1:4s :s B A = D. 4:1s :s B A =7. 在光滑水平地面上叠放着两物体A 和B ,如图所示,水平拉力F 作用在物体B 上,使A 、B 两物体从静止出发一起运动,经过时间t ,撤去拉力F ,再经过时间t ,物体A 、B 的动能分别设为A E 和B E ,在运动过程中A 、B 始终保持相对静止,以下有几种说法:①B A E E +等于拉力F 做的功②B A E E +小于拉力F 做的功③A E 等于撤去拉力F 前摩擦力对物体A 做的功④A E 大于撤去拉力F 前摩擦力对物体A 做的功其中正确的是( )A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④8. 如图所示,质量为M 的木块放在光滑的水平面上,质量为m 的子弹以速度v 0沿水平方向射中木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动。

2020-2021学年高中物理新人教版必修第二册 8.3动能和动能定理 课时作业2(含解析)

2020-2021学年高中物理新人教版必修第二册  8.3动能和动能定理 课时作业2(含解析)
A.两个过程中,排球的飞行时间相等
B.两次相比,第二个过程排球击中D点前瞬间速度较大
C.两次击球,运动员对排球所做功可能相等
D.两次相比,第二个过程排球击中D点前瞬间重力的瞬时功率较大
2.如图甲,弹簧一端固定在墙璧边,光滑桌面上的物体水平压缩弹簧至弹簧长度为20cm后释放,某同学研究该弹簧的弹力和弹簧长度时得到的部分数据如图乙所示,则物体离开弹簧时动能约为( )
A.t1时刻汽车的速度v1=
B.t=0时,汽车的加速度大小为
C.汽车行驶的位移为大小为
D.阻力所做的功为
8.物块在水平面上以初速度v0直线滑行,前进x0后恰好停止运动,已知物块与水平面之间的动摩擦因数为μ,且μ的大小与物块滑行的距离x的关系为μ=kx(k为常数),重力加速度为g,则( )
A. B. C. D.
A.3JB.6JC.12JD.15J
3.北京时间2020年10月12日洛杉矶湖人队获得NBA总决赛冠军,当家球星勒布朗詹姆斯获得FMVP(总决赛最具有价值的球员)。如图是赛前维姆斯热身时将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上,第1次高于第2次,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
(1)BC间的水平距离;
(2)求物块与斜面EF间的动摩擦因数μ是多少?
(3)物块在D点的最小压力及斜面EF上通过的总路程。
18.如图所示,一水平方向的传送带以恒定速度 沿顺时针方向匀速转动,传送带右端固定着一光滑的四分之一圆弧面轨道,并与弧面下端相切,一物体自弧面轨道的最高点由静止滑下,圆弧轨道的半径R=0.45m,物体与传送带之间的动摩擦因数为 ,不计物体滑过曲面与传送带交接处时的能量损失,传送带足够长,取g=10m/s2,求:
(1)火箭上升到离地面的最大高度;

新教材高中物理课时素养评价14动能动能定理教科版必修第二册(含答案)

新教材高中物理课时素养评价14动能动能定理教科版必修第二册(含答案)

新教材高中物理教科版必修第二册:课时素养评价14 动能动能定理A组合格性考试练1.用恒力F竖直向上拉一物体,使其由地面加速上升到某一高度.若不考虑空气阻力,则在此过程中( )A.力F做的功等于物体动能的增量B.力F做的功小于物体动能的增量C.力F和重力的合力所做的功等于物体动能的增量D.力F和重力的合力所做的功小于物体动能的增量2.(多选)一质量为0.1 kg的小球,以5 m/s的速度在光滑水平面上匀速运动,与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹,若以弹回的速度方向为正方向,则小球碰墙过程中的速度变化和动能变化分别是( )A.Δv=10 m/s B.Δv=0C.ΔE k=1 J D.ΔE k=03.如图所示,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,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.14mgR B.13mgR C.12mgR D.π4mgR4.如图甲所示,质量为1 kg的物块静止在粗糙的水平面上,用大小为10 N的水平拉力T拉动物块,其动能E k随位移x变化的关系图线如图乙所示.重力加速度g=10 m/s2,物块可视为质点,下列说法正确的是( )A.水平拉力做的功为40 JB.物块运动的加速度大小为4 m/s2C.物块与水平面间的摩擦力大小为2 ND.物块与水平面间的动摩擦因数为0.15.(多选)随着科技日新月异的发展,新能源电动车已经走进我们的生活,逐渐为大家所青睐.某品牌最新型号的新能源电动车质量为m,电机的额定输出功率为P.某次对其测试时,电动车以恒定加速度a 沿平直路面从静止开始运动,速度达到最大后做匀速直线运动,若行驶过程中其受到的阻力恒为f ,下列说法正确的是( )A .电动车匀加速运动的时间为P(ma +f )aB .电动车匀加速运动的末速度大小为P fC .电动车能达到的最大速度大小为P maD .整个加速阶段合外力对电动车做的功为mP 22f26.(多选)人用绳子通过光滑定滑轮拉静止在地面上的物体A ,A 穿在光滑的竖直杆上当人以速度v 竖直向下匀速拉绳,使质量为m 的物体A 上升高度h 后到达如图所示位置时,此时绳与竖直的夹角为θ.已知重力加速度为g ,下列说法正确的是( )A .此时物体A 的速度为v cos θB .此时物体A 的速度为vcos θC .该过程中绳对物体A 做的功为mgh +12mv 2D .该过程中绳对物体A 做的功为mgh +12mv 2cos 2θ7.如图所示,粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L 的轻质细杆,一端可绕竖直光滑轴O 转动,另一端与质量为m 的小木块相连.木块以水平初速度v 0出发,恰好能完成一个完整的圆周运动.在运动过程中,木块所受摩擦力的大小为( )A .mv 20 2πLB .mv 20 4πL C .mv 20 8πL D .mv 20 16πL8.如图所示,质量m =1kg 的木块静止在高h =1.6 m 的平台上,木块与平台间的动摩擦因数μ=0.2,用水平推力F =8 N 使木块产生一段位移x 1时撤去,此时木块速度达到6 m/s ,之后木块又滑行x 2=1 m 时飞出平台,(g 取10 m/s 2)求:(1)撤去推力前木块位移x1的大小;(2)木块落地时速度的大小.B组选择性考试练9.如图甲所示,质量为1 kg的木块(视为质点)被水平向左的力F压在竖直墙壁上,木块初始位置离地面高度H=4 m,木块与墙面之间的动摩擦因数μ=0.2,木块距离地面的高度h与力F之间的关系如图乙所示,取重力加速度大小g=10 m/s2.则木块下滑到地面前的瞬间的速度大小为( )A.4 m/s B.6 m/sC.8 m/s D.10 m/s10.如图所示,一物体以6 J的初动能从A点沿AB圆弧下滑,滑到B点时动能仍为6 J,若物体以8 J的初动能从A点沿同一路线滑到B点,则物体到B点时的动能是( ) A.小于8 J B.等于8 JC.大于8 J D.不能确定11.(多选)物体沿直线运动的v­t图像如图所示,已知在第1 s内合力对物体做的功为W,则( )A.从第1 s末到第3 s末合力做的功为4 WB.从第3 s末到第5 s末合力做功为-2 WC.从第5 s末到第7 s末合力做的功为WD.从第3 s末到第4 s末合力做的功为-0.75 W12.中国研制了一款新型电动汽车,这款电动汽车每次充电的时间比现有的汽车加油还快,运营中无需连接电缆,只需在候客上车间隙充电30秒到1分钟,就能行驶3到5公里,假设有一辆电动汽车,质量m =2×103kg ,额定功率P =40 kW ,当此电动汽车在平直水平路面上行驶时,受到的阻力f 是车重的0.1倍,g =10 m/s 2,问:(1)此电动汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?(2)若电动汽车从静止开始,保持以1 m/s 2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?(3)若电动汽车从静止开始保持额定功率做加速运动,30 s 后达到最大速度,求此过程中电动汽车的位移.13.如图所示,粗糙水平面和固定光滑竖直半圆弧轨道平滑连接,圆弧半径为R ,AB 距离为3R .可看成质点,质量为m 的物块,在水平恒力F =2mg (g 为重力加速度)作用下从A 点由静止开始运动,物块仅在水平轨道上受力F 作用.物块与水平面间动摩擦因数μ=0.5,求:(1)要使物块能够运动到最高点C ,力F 作用的最小距离; (2)小物块从C 点抛出后,落在水平面上到B 点的最大距离.课时素养评价14 动能 动能定理1.解析:若不考虑空气阻力,由动能定理可知力F 和重力的合力所做的功等于物体动能的增量,A 、B 、D 错误,C 正确.答案:C2.解析:小球速度变化Δv =v 2-v 1=5 m/s -(-5 m/s)=10 m/s ,小球动能的变化量ΔE k =12mv 22 -12mv 21 =0.故A 、D 正确.答案:AD3.解析:质点经过Q 点时,由重力和轨道支持力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得N -mg =m v 2QR,由题意知N =2mg ,可得v Q =gR ,质点自P 滑到Q 的过程中,由动能定理得mgR -W f =12mv 2Q ,得克服摩擦力所做的功为W f =12mgR ,选项C 正确.答案:C4.解析:水平拉力做的功为W =Fx =50 J ,设物块与水平面间的摩擦力大小为f ,由动能定理可知E k =Fx -fx =(F -f )x ,结合图乙可知,物块受到的合外力的大小为F -f =405 N=8 N ,摩擦力大小为f =2 N ,故A 错误,C 正确;由牛顿第二定律可知F -f =ma ,解得a=8 m/s 2,故B 错误;由f =μN =μmg 可知物块与水平面间的动摩擦因数为0.2,故D 错误.答案:C5.解析:电动车匀加速运动的牵引力为F =ma +f ,电动车匀加速运动的末速度大小为v 1=P F =P ma +f ,电动车匀加速运动的时间为t =v 1a =P (ma +f )a,故A 正确,B 错误;电动车达到的最大速度时F ′=f ,电动车能达到的最大速度大小为v max =P f,故C 错误;由动能定理可得整个加速阶段合外力对电动车做的功为W 合=12mv 2max -0=mP22f2,故D 正确.答案:AD6.解析:将物体A 的速度分解为沿绳子方向的分速度和垂直绳子方向的分速度,其中沿绳子方向的分速度等于v ,则有v =v A cos θ,解得v A =vcos θ,A 错误,B 正确;根据动能定理可得W T -mgh =12mv 2A ,解得该过程中绳对物体A 做的功为W T =mgh +12m v2cos 2θ,C 、D错误.答案:B7.解析:在木块运动过程中,只有摩擦力做功,而摩擦力做功与路径有关,根据动能定理有-f ×2πL =0-12mv 20 可得木块所受摩擦力的大小f =mv 20 4πL,故B 正确.答案:B8.解析:(1)由牛顿第二定律可得F -μmg =ma解得a =6m/s 2由v 2-v 20 =2ax 1得x 1=3 m.(2)撤去推力至木块落地过程由动能定理可得 -μmgx 2+mgh =12mv 22 -12mv 21解得v 2=8 m/s.答案:(1)3 m (2)8 m/s 9.解析:根据题述,木块初始位置离地面高度H =4 m ,由图乙可知对应的压力F =20 N , 所受的滑动摩擦力f =μF =4 N ,仿照图乙可画出滑动摩擦力f 随高度h 变化的图像如图根据滑动摩擦力f 随高度h 变化的图像面积表示滑动摩擦力做功可知,木块从初始位置开始下滑到地面瞬间的过程中,滑动摩擦力做功W f =8.0 J ,由动能定理mgH -W f =12mv 2,解得v =8 m/s ,故选C.答案:C10.解析:当物体以6 J 的初动能从A 点沿AB 圆弧下滑,滑到B 点时动能仍为6 J ,根据动能定理有:W G +W f =0.当以8 J 的初动能从A 点下滑时,由于物体沿圆弧下滑,指向圆心的合力提供向心力,由于速度变大,圆弧轨道给物体的弹力变大,根据滑动摩擦力大小的计算式:f =μN ,可得物体受到的摩擦力增大,在从A 到B 的过程中,物体通过的圆弧长度不变,所以物体在从A 到B 的过程中,克服摩擦力做功增大,重力做功不变,所以到达B 点时动能小于8 J ,故A 正确,B 、C 、D 错误.答案:A11.解析:物体在第1 s 末到第3 s 末做匀速直线运动,合力为零,合力做功为零,故A 错误.从第3 s 末到第5 s 末动能的变化量与第1 s 内动能的变化量相反,合力的功相反,等于-W ,故B 错误.从第5 s 末到第7 s 末动能的变化量与第1 s 内动能的变化量相同,合力做功相同,即为W ,故C 正确.从第3 s 末到第4 s 末动能变化量是负值,大小等于第1 s 内动能的变化量的34,则合力做功为-0.75W ,故D 正确.答案:CD12.解析:(1)当电动汽车速度达到最大时电动汽车的牵引力与阻力平衡,即F =f f =kmg =2 000 N P =fv m解得汽车最大速度为v m =P f =40×103W 2 000 N=20 m/s.(2)电动汽车做匀加速运动,由牛顿第二定律得 F 1-f =ma解得F 1=4 000 N设电动汽车刚达到额定功率时的速度为v 1 P =F 1v 1代入数据解得v 1=P F 1=4×103W4 000 N=10 m/s设电动汽车匀加速运动的时间为t ,则v 1=at 解得t =v 1a =101s =10 s. (3)从静止到最大速度整个过程牵引力与阻力做功,由动能定理得Pt ′-fx =12mv 2m -0代入数据解得x =400 m.答案:(1)20 m/s (2)10 s (3)400 m 13.解析:(1)恰好运动到最高点C 时,由牛顿第二定律可得mg =m v 2R设力F 作用的最小距离为x ,物块从A 点运动到最高点过程,据动能定理可得Fx -μmg ·3R -mg ·2R =12mv 2联立解得 x =2R .(2)当力F 作用的距离为3R ,小球到达最高点C 的速度最大,从C 点抛出后落在水平面上到B 点的距离s 最大,由动能定理可得F ·3R -μmg ·3R -mg ·2R =12mv ′2从C 点抛出后,由位移公式可得 2R =12gt 2,s =v ′t联立解得s =25gR答案:(1)2R (2)25gR。

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课时作业(十四) 动能和动能定理
A组:基础落实练
1.下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系,正确的是( )
A.物体做变速运动,合外力一定不为零,动能一定变化
B.若合外力对物体做功为零,则合外力一定为零
C.物体的合外力做功,它的速度大小一定发生变化
D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零
解析:力是改变物体速度的原因,物体做变速运动时,合外力一定不为零,但合外力不为零时,做功可能为零,动能可能不变,A、B错误.物体合外力做功,它的动能一定变化,速度大小也一定变化,C正确.物体的动能不变,所受合外力做功一定为零,但合外力不一定为零,D错误.
答案:C
2.[2019·广州检测]放在光滑水平面上的物体,仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动,若这两个力分别做了6 J和8 J的功,则该物体的动能增加了( ) A.48 J B.14 J
C.10 J D.2 J
解析:由动能定理得:ΔE k=W合=6 J+8 J=14 J,所以该物体的动能增加了14 J,故选项B正确.
答案:B
3.(多选)关于动能、动能定理,下列说法正确的是( )
A.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化
B.动能不变的物体,一定处于平衡状态
C.合力做正功,物体动能可能减小
D.运动物体所受的合力为零,则物体的动能肯定不变
解析:一定质量的物体,动能变化时,物体的速度大小一定变化,所以速度一定变化;速度变化时,物体的速度大小不一定变化,所以动能不一定变化,A项正确;动能不变的物体,速度方向可能改变,不一定处于平衡状态,B项错误;合力做正功时,动能肯定增加,合力做功为零时,动能肯定不变,C项错误,D项正确.
答案:AD
4.
竹蜻蜓是我国古代发明的一种儿童玩具,人们根据竹蜻蜓原理设计了直升机的螺旋桨.如图所示,一小孩搓动质量为20 g 的竹蜻蜓,松开后竹蜻蜓能从地面竖直上升到高为6 m 的二层楼房顶处.在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功可能是( )
A .0.2 J
B .0.6 J
C .1.0 J
D .2.5 J
解析:竹蜻蜓从地面上升到二层楼房顶处时,速度刚好为零,此过程中,根据动能定理得0-12mv 20=-mgh -W f ,解得12mv 2
0>mgh =0.02×10×6 J =1.2 J ,而在搓动过程中手对竹蜻蜓
做的功等于竹蜻蜓获得的初动能,所以在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功大于1.2 J ,故D 正确.
答案:D
5.(多选)甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F 分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s .如图所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面上,则下列关于力F 对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )
A .力F 对甲物体做功多
B .力F 对甲、乙两个物体做的功一样多
C .甲物体获得的动能比乙大
D .甲、乙两个物体获得的动能相同
解析:由功的公式W =Fl cos α=F ·x 可知,两种情况下力F 对甲、乙两个物体做的功一样多,A 错误、B 正确;根据动能定理,对甲有Fx =E k1,对乙有Fx -F f x =E k2,可知E k1>E k2,即甲物体获得的动能比乙大,C 正确、D 错误.
答案:BC
6.一质量为m 的滑块,以速度v 在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度变为-2v (方向与原来相反),在整段时间内,水平力所做的功为( )
A.32mv 2 B .-32mv 2 C.52mv 2 D .-52
mv 2
解析:由动能定理得W =12m (-2v )2
-12mv 2=32mv 2.
答案:A
7.一水平桌面距离地面的高度为H =3 m ,现将一质量为m =0.2 kg 、可视为质点的小球由桌子边缘的M 点沿水平向右的方向抛出,抛出的速度大小为v 0=1 m/s ,一段时间后经过空中的N 点,已知M 、N 两点的高度差为h =1 m ,重力加速度为g =10 m/s 2
.则小球在N 点的动能大小为( )
A .4.1 J
B .2.1 J
C .2 J
D .6.1 J
解析:由M 到N ,合外力对小球做的功W =mgh ,小球的动能变化ΔE k =E k -12mv 2
0,根据
动能定理得小球在B 点的动能E k =12
mv 2
0+mgh ,代入数据得E k =2.1 J ,B 正确.
答案:B
8.一辆汽车以v 1=6 m/s 的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行x 1=3.6 m ,如果以v 2=8 m/s 的速度行驶,在同样路面上急刹车后滑行的距离x 2应为( )
A .6.4 m
B .5.6 m
C .7.2 m
D .10.8 m
解析:急刹车后,车只受摩擦阻力的作用,且两种情况下摩擦力大小是相同的,汽车的末速度皆为零.
设摩擦阻力为F ,据动能定理得 -Fx 1=0-12mv 2
1①
-Fx 2=0-12
mv 2
2②
②式除以①式得:x 2x 1=v 22
v 21
故得汽车滑行距离x 2=v 22
v 21x 1=(86
)2×3.6 m =6.4 m.
答案:A
9.冰壶运动逐渐成为人们所关注的一项运动.场地如图所示,假设质量为m 的冰壶在运动员的操控下,先从起滑架A 点由静止开始加速启动,经过投掷线B 时释放,以后匀减速自由滑行刚好能滑至营垒中心O 停下.已知A 、B 相距L 1,B 、O 相距L 2,冰壶与冰面各处的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g .求:
(1)冰壶运动的最大速度v max ;
(2)在AB 段,运动员水平推冰壶做的功W 是多少?
解析:(1)由题意知,在B 点冰壶有最大速度,设为v max ,在BO 段运用动能定理有-μm
gL 2=0-12
mv 2max ,解得v max =2μgL 2.
(2)方法一 全过程用动能定理: 对AO 过程:W -μmg (L 1+L 2)=0, 得W =μmg (L 1+L 2).
方法二 分过程运用动能定理: 对AB 段:W -μmgL 1=12mv 2
B -0.
对BO 段:-μmgL 2=0-12mv 2
B .
解以上两式得W =μmg (L 1+L 2). 答案:(1)2μgL 2 (2)μmg (L 1+L 2)
B 组:能力提升练
10.如图所示,摩托车做特技表演时,以v 0=10 m/s 的速度从地面冲上高台,t =5 s 后以同样大小的速度从高台水平飞出.人和车的总质量m =1.8×102
kg ,台高h =5.0 m .摩托车冲上高台过程中功率恒定为P =2 kW ,不计空气阻力,取g =10 m/s 2
.求:
(1)人和摩托车从高台飞出时的动能E k ; (2)摩托车落地点到高台的水平距离s ; (3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功W f .
解析:(1)由题可知抛出时动能:E k0=12
mv 20=9×103
J ;
(2)根据平抛运动规律,在竖直方向有:h =12gt 2
,解得:t =1 s ;则水平距离s =v 0t =
10 m ;
(3)摩托车冲上高台过程中,由动能定理得:Pt -mgh -W f =0,解得:W f =1×103
J.
答案:(1)9×103 J (2)10 m (3)1×103
J
11.[2019·天津卷,10]完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功.航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示.为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC 是与水平甲板AB 相切的一段圆弧,示意如图2,AB 长L 1=150 m ,BC 水平投影L 2=63 m ,图中C 点切线方向与水平方向的夹角θ=12°(sin 12°≈0.21).若舰载机从A 点由静止开始做匀加速直线运动,经t =6 s 到达B 点进入BC .已知飞行员的质量m =60 kg ,g =10 m/s 2
,求
(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功W ; (2)舰载机刚进入BC 时,飞行员受到竖直向上的压力F N 多大.
解析:本题考查匀变速直线运动、动能定理、圆周运动.通过对舰载机整个起飞过程的运动分析、受力分析,以及学生的综合分析能力,体现了科学推理的核心素养.国产航母是大国重器,通过本题也能厚植爱国情怀.
(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲板时的速度为v ,则有
v 2=L 1
t
① 根据动能定理,有
W =12
mv 2-0②
联立①②式,代入数据,得
W =7.5×104 J ③
(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为R ,根据几何关系,有
L 2=R sin θ④
由牛顿第二定律,有
F N -mg =m v 2
R

联立①④⑤式,代入数据,得
F N =1.1×103 N ⑥
答案:(1)7.5×104
J (2)1.1×103
N。

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