2019-2020學(xué)年新教材高中物理第1章功和機(jī)械能第3節(jié)動能和動能定理練習(xí)含解析魯科版必修第二冊

PAGEPAGE6動能和動能定理1．下列關(guān)于運動物體的合外力做功和動能、速度變化的關(guān)系，正確的是()A．物體做變速運動，合外力一定不為零，動能一定變化B．若合外力對物體做功為零，則合外力一定為零C．物體的合外力做功，它的速度大小一定發(fā)生變化D．物體的動能不變，所受的合外力必定為零解析：選C.力是改變物體速度的原因，物體做變速運動時，合外力一定不為零，但合外力不為零時，做功可能為零，動能可能不變，A、B錯誤．物體的合外力做功，它的動能一定變化，速度也一定變化，C正確．物體的動能不變，所受合外力做功一定為零，但合外力不一定為零，D錯誤．2．(2019·甘肅酒泉期末)關(guān)于做功和物體動能變化的關(guān)系，不正確的是()A．只有動力對物體做功時，物體的動能增加B．只有物體克服阻力做功時，它的動能減少C．外力對物體做功的代數(shù)和等于物體的末動能和初動能之差D．動力和阻力都對物體做功，物體的動能一定變化解析：選D.根據(jù)動能定理得W總＝ΔEk，合力做功量度動能的變化．動力對物體做正功，只有動力對物體做功時，W總>0，物體的動能增加，故選項A正確；物體克服阻力做功，阻力做負(fù)功，只有物體克服阻力做功時，W總<0，物體的動能減少，故選項B正確；根據(jù)動能定理內(nèi)容知道，外力對物體做功的代數(shù)和等于物體的末動能與初動能之差，故選項C正確；動力和阻力都對物體做功，物體受各個力做功的代數(shù)和可能為零，所以物體的動能可能不變，故選項D不正確．3．一質(zhì)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，如圖所示．則力F所做的功為()A．mglcosθ B．FlsinθC．mgl(1－cosθ) D．Fl(1－sinθ)解析：選C.小球的運動過程是緩慢的，因而小球任何時刻均可看作是平衡狀態(tài)，力F的大小在不斷變化，F(xiàn)做功是變力做功．小球上升過程只有重力mg和F這兩個力做功，由動能定理得－mg(l－lcosθ)＋WF＝0，所以WF＝mgl(1－cosθ)．4．一輛汽車以v1＝6m/s的速度沿水平路面行駛時，急剎車后能滑行s1＝3.6m，如果以v2＝8m/s的速度行駛，在同樣的路面上急剎車后滑行的距離s2應(yīng)為()A．6.4m B．5.6mC．7.2m D．10.8m解析：選A.急剎車后，水平方向上汽車只受摩擦阻力的作用，且兩種情況下摩擦力大小是相同的，汽車的末速度皆為零，由動能定理可得－fs1＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)①，－fs2＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)②，②式除以①式得eq\f(s2,s1)＝eq\f(veq\o\al(2,2),veq\o\al(2,1)).故汽車滑行距離s2＝eq\f(veq\o\al(2,2),veq\o\al(2,1))s1＝(eq\f(8,6))2×3.6m＝6.4m.[課時作業(yè)][學(xué)生用書P97(單獨成冊)]A組學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)練1．下列關(guān)于動能的說法正確的是()A．兩個物體中，速度大的動能也大B．某物體的速度加倍，它的動能也加倍C．做勻速直線運動的物體動能保持不變D．某物體的動能保持不變，則速度一定不變解析：選C.動能的表達(dá)式為Ek＝eq\f(1,2)mv2，即物體的動能大小由質(zhì)量和速度大小共同決定，速度大的物體的動能不一定大，故A錯誤；速度加倍，它的動能變?yōu)樵瓉淼?倍，故B錯誤；速度不變，動能不變，故C正確，速度方向變化，動能也可不變，故D錯誤．2．(多選)(2019·長春外國語學(xué)校期末)在下列幾種情況中，甲、乙兩物體的動能相等的是()A．甲的質(zhì)量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半B．甲的速度是乙的2倍，甲的質(zhì)量是乙的一半C．甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半D．質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運動，乙向西運動解析：選AD.根據(jù)動能的表達(dá)式Ek＝eq\f(1,2)mv2可知：甲的質(zhì)量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半，甲的動能與乙的相等，故A正確；甲的速度是乙的2倍，甲的質(zhì)量是乙的一半，甲的動能與乙的不相等，故B錯誤；甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半，甲的動能與乙的不相等，故C錯誤；質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運動，乙向西運動，動能是標(biāo)量，甲的動能與乙的相等，故D正確．3．兩個物體A、B的質(zhì)量之比為mA∶mB＝2∶1，二者初動能相同，它們和水平桌面間的動摩擦因數(shù)相同，則二者在桌面上滑行到停止經(jīng)過的距離之比為()A．xA∶xB＝2∶1 B．xA∶xB＝1∶2C．xA∶xB＝4∶1 D．xA∶xB＝1∶4解析：選B.物體滑行過程中只有摩擦力做功，根據(jù)動能定理，對A：－μmAgxA＝0－Ek，對B：－μmBgxB＝0－Ek，故eq\f(xA,xB)＝eq\f(mB,mA)＝eq\f(1,2)，B對．4．(2019·黑龍江大慶四中期中)韓曉鵬是我國首位在冬奧會雪上項目奪冠的運動員．他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對他做功1900J，他克服阻力做功100J．韓曉鵬在此過程中()A．合外力對韓曉鵬做功2000JB．合外力對韓曉鵬做功1800JC．動能增加了1900JD．動能增加了2000J解析：選B.重力對韓曉鵬做功為1900J，是正功，阻力對韓曉鵬做負(fù)功為－100J，所以合外力做功1800J，故A錯誤，B正確；外力對韓曉鵬所做的總功為W總＝WG＋W阻＝1900J－100J＝1800J，是正功，根據(jù)動能定理得：動能增加了1800J，故C、D錯誤．5．如圖，某同學(xué)用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一速度．木箱獲得的動能一定()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解析：選A.由動能定理WF－Wf＝Ek－0，可知木箱獲得的動能一定小于拉力所做的功，A正確．6．(2019·河北邯鄲高一檢測)如圖所示，物體沿曲面從A點無初速度滑下，滑至曲面的最低點B時，下滑的高度為5m，速度為6m/s，若物體的質(zhì)量為1kg.則下滑過程中物體克服阻力所做的功為(g取10m/s2)()A．50J B．18JC．32J D．0J解析：選C.由動能定理得mgh－Wf＝eq\f(1,2)mv2，故Wf＝mgh－eq\f(1,2)mv2＝1×10×5J－eq\f(1,2)×1×62J＝32J，C正確．7．(2019·吉林白山期末)一物體的速度大小為v0時，其動能為Ek，當(dāng)它的動能為2Ek時，其速度大小為()A.eq\f(v0,2) B．2v0C.eq\r(2)v0 D．eq\f(\r(2)v0,2)解析：選C.設(shè)當(dāng)它的動能為2Ek時，其速度大小為v，根據(jù)動能定義式則有Ek＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，2Ek＝eq\f(1,2)mv2，解得v＝eq\r(2)v0，故選項C正確，A、B、D錯誤．8．某人把質(zhì)量為0.1kg的一塊小石頭，從距地面為5m的高處以60°角斜向上拋出，拋出時的初速度大小為10m/s，則當(dāng)石頭著地時，其速度大小約為(g取10m/s2，不計空氣阻力)()A．14m/s B．12m/sC．28m/s D．20m/s解析：選A.由動能定理，重力對石頭所做的功等于石頭動能的變化，則mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，v2＝eq\r(veq\o\al(2,1)＋2gh)＝10eq\r(2)m/s≈14m/s，A正確．9．(2019·寧波北侖中學(xué)期末)把質(zhì)量為1kg的石塊從10m高處以30°角斜向上方拋出，初速度為8m/s.不計空氣阻力，取g＝10m/s2.求：(1)人對石塊做的功；(2)石塊落地時的速度大?。馕觯?1)根據(jù)動能定理得，石塊拋出過程中人的手對石塊做功為：W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)×1×64J＝32J；(2)石塊從被拋出后到落地的過程中只有重力做功，根據(jù)動能定理得：mgh＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)代入數(shù)據(jù)解得：v＝2eq\r(66)m/s.答案：(1)32J(2)2eq\r(66)m/sB組素養(yǎng)提升練10．(2019·山東德州期末)如圖所示，一質(zhì)量為m的小圓環(huán)，套在一豎直固定的光滑輕桿上，用一跨過光滑定滑輪的細(xì)繩拉住，在力F作用下，讓小圓環(huán)由位置A(AO在同一水平面上)緩慢運動到B點，已知此時細(xì)繩BO段長為l，與輕桿的夾角為θ，重力加速度為g，則此過程中力F所做的功為()A．－mglcosθ B．－Fl(1－sinθ)C．－Flcos2θ D．無法確定解析：選A.小圓環(huán)由A(AO在同一水平面上)緩慢運動到B點過程中，應(yīng)用動能定理可得：WF＋mglcosθ＝0－0，解得WF＝－mglcosθ，故A項正確．因F為變力，故B項錯誤．11.如圖所示，運動員把質(zhì)量為m的足球從水平地面踢出，足球在空中達(dá)到的最高點的高度為h，在最高點時的速度為v，不計空氣阻力，重力加速度為g，下列說法中正確的是()A．運動員踢球時對足球做功eq\f(1,2)mv2B．足球上升過程重力做功mghC．運動員踢球時對足球做功eq\f(1,2)mv2＋mghD．足球上升過程克服重力做功eq\f(1,2)mv2＋mgh解析：選C.足球上升過程中足球重力做負(fù)功，WG＝－mgh，B、D錯誤；從運動員踢球至足球上升至最高點的過程中，W－mgh＝eq\f(1,2)mv2，故運動員踢球時對足球做的功W＝eq\f(1,2)mv2＋mgh，C正確，A錯誤．12．(2019·北京海淀期中)如圖所示，一個小球的質(zhì)量m＝2kg，能沿傾角θ＝37°的斜面由頂端B從靜止開始下滑，小球滑到底端時與A處的擋板碰觸后反彈(小球與擋板碰撞過程中無能量損失)，若小球每次反彈后都能回到原來的eq\f(2,3)處，已知A、B間距離為s0＝2m，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2，求：(1)小球與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)小球由開始下滑到最終靜止的過程中所通過的總路程和克服摩擦力做的功．解析：(1)設(shè)小球與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，小球第一次由靜止從B點下滑到碰撞彈回上升到速度為零的過程，由動能定理得：mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s0－\f(2,3)s0)