2019-2020學(xué)年高中物理 第7章 機械能守恒 課時作業(yè)18 7 動能和動能定理（含解析）新人教版必修2

課時作業(yè)(十八)一、選擇題1(多選)若物體在運動過程中受到的合外力不為0，則()a物體的動能一定不變b物體的加速度一定變化c物體的速度一定變化d物體所受合外力做的功可能為0答案cd解析當(dāng)合外力不為0時，物體所受合外力做的功可能為0，如物體做勻速圓周運動，則動能不變，a項錯誤，d項正確當(dāng)f恒定時，加速度就不變，b項錯誤，合外力不為0，一定有加速度，速度一定變化，c項正確2(2018江西模擬)如圖甲所示，一次訓(xùn)練中，運動員腰部系著不可伸長的繩拖著質(zhì)量m11 kg的輪胎從靜止開始沿著筆直的跑道加速奔跑，繩與水平跑道的夾角是37，5 s后拖繩從輪胎上脫落，輪胎運動的vt圖像如圖乙所示，不計空氣阻力，已知sin370.6，cos370.8，g取10 m/s2，則下列說法正確的是()a輪胎與水平地面間的動摩擦因數(shù)0.2b拉力f的大小為55 nc在05 s內(nèi)，輪胎克服摩擦力做功為1 375 jd在6 s末，摩擦力的瞬時功率大小為275 w答案d解析a項，輪胎勻減速直線運動的加速度大小a2m/s25 m/s2，輪胎與水平地面間的動摩擦因數(shù)0.5，勻加速運動的加速度大小a1m/s22 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得，fcos37(mgfsin37)ma1，代入數(shù)據(jù)解得f70 n，故a、b兩項錯誤c項，對全過程運用動能定理得，fx1cos37wfmv2，又x1510 m25 m，代入數(shù)據(jù)解得wf850 j，故c項錯誤d項，6 s末的瞬時速度va2t5 m/s，故瞬時功率pmgv275 w，故d項正確故選d項點評本題考查了牛頓第二定律、動能定理、功率、運動學(xué)公式的綜合運用，通過速度時間圖線和牛頓第二定律求出拉力的大小和動摩擦因數(shù)的大小是解決本題的關(guān)鍵3(多選)甲、乙兩個質(zhì)量相同的物體，用大小相等的力f分別拉它們在水平面上從靜止開始運動相同的距離s.如圖所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，則下列關(guān)于力f對甲、乙兩物體做的功和甲、乙兩物體獲得的動能的說法中正確的是()a力f對甲物體做功多b力f對甲、乙兩個物體做的功一樣多c甲物體獲得的動能比乙大d甲、乙兩個物體獲得的動能相同答案bc解析由功的公式wflcosfs可知，兩種情況下力f對甲、乙兩個物體做的功一樣多，a項錯誤，b項正確；根據(jù)動能定理，對甲有fsek1，對乙有fsfsek2，可知ek1ek2，即甲物體獲得的動能比乙大，c項正確，d項錯誤4.(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力f推動下，從山坡底部a處由靜止起運動至高為h的坡頂b，獲得速度為v，ab的水平距離為s.則下列說法正確的是()a小車克服重力所做的功是mghb合力對小車做的功是mv2c推力對小車做的功是fsmghd小車克服阻力做的功是mv2mghfs答案ab解析設(shè)克服阻力做的功為wf，由動能定理可得fsmghwfmv20，得wffsmghmv2，故d項錯誤；因為f是水平恒力，s是水平位移，推力對小車做的功可由fs計算，故c項錯；由動能定理可知，b項正確；克服重力做功為mgh，a項正確5.如圖所示，abcd是一個盆式容器，盆的內(nèi)側(cè)與盆底bc的連接處都是一段與bc相切的圓弧bc水平，其距離為d0.50 m，盆邊緣的高度為h0.30 m，在a處放一個質(zhì)量為m的小物塊并讓其自由下滑，已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底bc面與小物塊間的動摩擦因數(shù)0.10，小滑塊在盆內(nèi)來回滑動，最后停下來，則停的地點到b的距離為()a0.50 mb0.25 mc0.10 m d0答案d解析對小物塊從a點出發(fā)到最后停下來的整個過程應(yīng)用動能定理有mghmgl0，l m3 m，而d0.5 m，剛好3個來回，所以最終停在b點，故選d項6.(多選)在平直的公路上，汽車由靜止開始做勻加速運動，當(dāng)速度達到vmax后，立即關(guān)閉發(fā)動機直至靜止，其vt圖像如圖所示設(shè)汽車的牽引力為f，摩擦力為ff，全程中牽引力做功為w1，克服摩擦力做功為w2，則()afff13 bw1w211cfff41 dw1w213答案bc解析對汽車運動的全過程應(yīng)用動能定理，有w1w20，得w1w211；由圖像知牽引力與阻力作用距離之比為14，由fx1ffx20，知fff41.7質(zhì)量相同的甲、乙兩木塊僅在摩擦力作用下沿一水平面滑動，它們的動能位移(ekx)的關(guān)系如下圖所示，則兩木塊的速度時間(vt)圖像正確的是()答案d解析根據(jù)ekx圖線可判甲、乙兩木塊所受摩擦力相等，所以兩木塊均以相同加速度做勻減速運動，d項正確8在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小滑塊停放在質(zhì)量為m、長度為l的靜止的長木板的最右端，滑塊和木板之間的動摩擦因數(shù)為.現(xiàn)用一個大小為f的恒力作用在m上，當(dāng)小滑塊滑到木板的最左端時，滑塊和木板的速度大小分別為v1、v2，滑塊和木板相對于地面的位移大小分別為s1、s2，下列關(guān)系式錯誤的是()amgs1mv12bfs2mgs2mv22cmglmv12dfs2mgs2mgs1mv22mv12答案c解析滑塊在摩擦力作用下前進的距離為s1，故對于滑塊mgs1mv12，a項正確，c項錯誤；木板前進的距離為s2，對于木板fs2mgs2mv22，b項正確；由以上兩式得fs2mgs2mgs1mv22mv12，d項正確故應(yīng)選c項二、非選擇題9某同學(xué)從h5 m高處，以初速度v08 m/s拋出一個質(zhì)量為m0.5 kg的橡皮球，測得橡皮球落地前瞬間速度為12 m/s，求該同學(xué)拋球時所做的功和橡皮球在空中運動時克服空氣阻力做的功(g取10 m/s2)答案16 j5 j解析某同學(xué)拋球的過程，球的速度由零增加為拋出時的初速度v0，故拋球時所做的功為w j16 j橡皮球拋出后，重力和空氣阻力做功，由動能定理，得mghwfmv2mv02解得wfmv2mv02mgh5 j即橡皮球克服空氣阻力做功為5 j10.將質(zhì)量m2 kg的一個小球從離地面h2 m高處由靜止開始釋放，落入泥潭并陷入泥中h5 cm深處，不計空氣阻力，求泥對小球的平均阻力(g取10 m/s2)答案820 n解析方法一：(應(yīng)用動能定理分段求解)對小球在空中運動階段應(yīng)用動能定理，有mghmv20對小球在泥潭中運動階段應(yīng)用動能定理，有mghfh0mv2由以上兩式解得泥對小球的平均阻力fmg210 n820 n方法二：(應(yīng)用動能定理整體求解)對小球在整個運動階段應(yīng)用動能定理，有mg(hh)fh00所以，泥對小球的平均阻力fmg210 n820 n.11.如圖所示，物體在離斜面底端5 m處由靜止開始下滑，然后滑上由小圓弧連接的水平面上，若物體與斜面及水平面的動摩擦因數(shù)均為0.4，斜面傾角為37.求物體能在水平面上滑行多遠答案3.5 m解析對物體在斜面上和水平面上時受力分析如圖所示：物體運動的全過程中，初、末狀態(tài)的速度均為零，對全過程應(yīng)用動能定理，有mgsin37x1mgcos37x1mgx20，得x2x15 m3.5 m物體能在水平面上滑行3.5 m.12.如圖所示，輕彈簧左端固定在豎直墻上，右端點在o位置質(zhì)量為m的物塊a(可視為質(zhì)點)以初速度v0從距o點右方x0的p點處向左運動，與彈簧接觸后壓縮彈簧，將彈簧右端壓到o點位置后，a又被彈簧彈回a離開彈簧后，恰好回到p點物塊a與水平面間的動摩擦因數(shù)為.求：(1)物塊a從p點出發(fā)又回到p點的過程，克服摩擦力所做的功(2)o點和o點間的距離x1.答案(1)mv02(2)x0解析(1)a從p出發(fā)又回到p的過程根據(jù)動能定理，得克服摩擦力所做的功為wfmv02(2)a從p出發(fā)又回到p全過程根據(jù)動能定理，得2mg(x1x0)mv02，x1x013過山車是游樂場中常見的設(shè)施如圖所示是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的兩個圓形軌道組成，b、c分別是兩個圓形軌道的最低點，半徑r12.0 m，r21.4 m一個質(zhì)量為m1.0 kg的小球(視為質(zhì)點)，從軌道的左側(cè)a點以v012.0 m/s的初速度沿軌道向右運動，a、b間距離l16.0 m小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)0.2，圓形軌道是光滑的假設(shè)水平軌道足夠長，圓形軌道間不相互重疊重力加速度取g10 m/s2.試求：(1)小球在經(jīng)過第一個圓形軌道的最高點時，軌道對小球作用力的大??；(2)如果小球恰能通過第二個圓形軌道，b、c間距l(xiāng)應(yīng)是多少答案(1)10.0 n