（課堂設計）高中物理 4.4.1 動能和動能定理每課一練 教科版必修2

第4節(jié)動能動能定理第1課時動能和動能定理一、選擇題1．一質量為m的滑塊，以速度v在光滑水平面上向左滑行，從某一時刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經過一段時間后，滑塊的速度變?yōu)椋?v(方向與原來相反)，在這段時間內，水平力所做的功為()A.eq\f(3,2)mv2 B．－eq\f(3,2)mv2C.eq\f(5,2)mv2 D．－eq\f(5,2)mv22．一物體速度由0增大到v，再從v增大到2v，外力做功分別為W1和W2，則W1和W2關系正確的是()A．W1＝W2 B．W2＝2W1C．W2＝3W1 D．W2＝4W13．一質量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點，小球在水平力F作用下，從平衡位置P點很緩慢地移動到Q點，如圖1所示，則力F所做的功為()圖1A．mglcosθB．FlsinθC．mgl(1－cosθ)D．Flcosθ4．某人騎自行車下坡，坡長l＝500m，坡高h＝8m，人和車總質量為100kg，下坡時初速度為4m/s，人不踏腳踏板的情況下，到達坡底時車速為10m/s，g取10m/s2，則下坡過程中阻力所做的功為()A．－4000J B．－3800JC．－5000J D．－4200J5．一輛質量為m，額定功率為P的小車從靜止開始以恒定的加速度a啟動，所受阻力為f，經時間t，行駛距離x后達到最大速度vm，然后勻速運動，則從靜止開始到達到最大速度的過程中，機車牽引力所做的功為()A．Pt B．(f＋ma)xC.eq\f(1,2)mvm2 D.eq\f(1,2)mvm2＋fx6．物體在合外力作用下做直線運動的v－t圖象如圖2所示．下列表述正確的是()圖2A．在0～1s內，合外力做正功B．在0～2s內，合外力總是做負功C．在1s～2s內，合外力不做功D．在0～3s內，合外力總是做正功7．如圖3所示，質量為m的小車在水平恒力F的推動下，從山坡(粗糙)底部A處由靜止起運動至高為h的坡頂B，獲得的速度為v，AB之間的水平距離為x，重力加速度為g.下列說法不正確的是()圖3A．小車克服重力所做的功是mghB．合外力對小車做的功是eq\f(1,2)mv2C．推力對小車做的功是eq\f(1,2)mv2＋mghD．阻力對小車做的功是eq\f(1,2)mv2＋mgh－Fx二、非選擇題8．如圖4所示，位于豎直平面內的光滑軌道是由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R.一質量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運動．要求物塊能通過圓形軌道最高點，且在該最高點與軌道間的壓力不能超過5mg(g為重力加速度)．求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍．圖4圖59．如圖5所示為某小區(qū)兒童娛樂的滑滑梯示意圖，其中AB為斜面滑槽，與水平方向夾角為37°，BC為水平滑槽，與半徑為0.2m的1/4圓弧CD相切，ED為地面．已知通常兒童在滑槽上滑動時的動摩擦系數(shù)是0.5，A點離地面的豎直高度AE為2m，試求：(1)兒童由A處靜止起滑到B處時的速度大小．(2)為了兒童在娛樂時不會從C處脫離圓弧水平飛出，水平滑槽BC長至少為多少？(B處的能量損失不計)第4節(jié)動能動能定理第1課時動能和動能定理1．A2．C[由動能定理可知W1＝eq\f(1,2)mv2－0，W2＝eq\f(1,2)m(2v)2－eq\f(1,2)mv2＝eq\f(3,2)mv2，故W2＝3W1，C正確．]3．C[應由動能定理求解．由動能定理得：WF＋WG＝0又WG＝－mgl(1－cosθ)所以WF＝mgl(1－cosθ)，故應選C.]4．B[由動能定理得：mgh＋Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，故Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－mgh＝－3800J，故B正確．]5．D[汽車開始做勻加速直線運動，功率不是恒定的，故A錯誤；由牛頓第二定律知，開始的勻加速階段，機車牽引力為f＋ma，但達到最大速度vm前，有一段變加速過程，牽引力逐漸變小，故B錯誤；由動能定理可得：W牽－fx＝eq\f(1,2)mvm2，所以W牽＝eq\f(1,2)mvm2＋fx，D正確，C錯誤．]6．A[根據(jù)物體的速度圖象可知，物體在0～1s內做勻加速運動，合外力做正功，A正確；1s～2s內做勻減速運動，合外力做負功，根據(jù)動能定理可知在0～3s內合外力做功為零，B、C、D均錯誤．]7．C[小車克服重力做功W＝Gh＝mgh，A選項正確；由動能定理知，小車受到的合力做的功等于小車動能的增加，W合＝ΔEk＝eq\f(1,2)mv2，B選項正確；由動能定理，W合＝W推＋W重＋W阻＝eq\f(1,2)mv2，所以推力做的功W推＝eq\f(1,2)mv2－W阻－W重＝eq\f(1,2)mv2＋mgh－W阻，C選項錯誤；阻力對小車做的功W阻＝eq\f(1,2)mv2－W推－W重＝eq\f(1,2)mv2＋mgh－Fx，D選項正確．]8.eq\f(5,2)R≤h≤5R解析設物塊在圓形軌道最高點的速度為v，由機械能守恒定律得mgh＝2mgR＋eq\f(1,2)mv2①物塊在最高點受的力為重力mg、軌道的壓力N.重力與壓力的合力提供向心力，有mg＋N＝meq\f(v2,R)②物塊能通過最高點的條件是N≥0③由②③式得v≥eq\r(gR)④由①④式得h≥eq\f(5,2)R⑤按題目要求，N≤5mg，由②式得v≤eq\r(6Rg)⑥由①⑥式得h≤5Rh的取值范圍是eq\f(5,2)R≤h≤5R9．(1)3.46m/s(2)1.0m解析(1)對兒童由A到B應用動能定理mg(hAE－R)－μmgcos37°eq\f(hAE－R,sin37°)＝eq\f(1,2)m