2021-2022學年魯科版2019必修第二冊-1.3動能和動能定理-達標作業(yè)解析版老頭

2021-2022學年魯科版〔2021〕必修第二冊達標作業(yè)〔解析版〕1．如下圖為一質(zhì)量為2kg的物塊向右以v1=4m/s的速度沿光滑的水平地面運動，同時在物塊上施加一方向水平向左的恒力F，經(jīng)過一段時間物塊的速度方向變?yōu)樗较蜃?，但是速度大小為v2=4m/s。那么上述過程中〔〕A．恒力F對物塊做功為零B．恒力F對物塊做了8J的功C．恒力F對物塊做了16J的功D．恒力F對物塊做了32J的功2．一個質(zhì)量為1kg的鐵球被人由靜止向上提升1m，鐵球獲得的速度是2m/s，以下說法中正確的選項是〔〕A．人對鐵球做功10J B．合外力對鐵球做功8JC．合外力對鐵球做功2J D．鐵球重力做功10J3．物體在水平拉力和恒定摩擦力的作用下，在水平面上沿直線運動的v-t關(guān)系如下圖，第1秒內(nèi)合外力對物體做功為W1，摩擦力對物體做功為W2，那么〔〕A．從第1秒末到第3秒末合外力做功為4W1，摩擦力做功為4W2B．從第4秒末到第6秒末合外力做功為0，摩擦力做功也為0C．從第5秒末到第7秒末合外力做功為W1，摩擦力做功為W2W1W24．校排球隊的小華同學，為了訓練自己的球感，練就了好多特技。在一次表演中，他將雙臂和肩背搭成一個“軌道〞，能將排球控制在水平面內(nèi)做連貫的橢圓運動。如果排球的速率保持不變，那么在排球運動一圈的過程中〔〕A．人對排球不做功B．排球所受的合力為零C．“軌道〞不可能是水平的D．排球與軌道中心點的連線在單位時間內(nèi)掃過的面積相等5．如下圖為某運發(fā)動做投球運動，曲線1、2、3分別是由同一點投出的不同材質(zhì)的球〔可視為質(zhì)點〕的飛行路徑，三球上升的最大高度相同，忽略空氣阻力的影響，以下說法正確的選項是〔〕A．沿曲線1路徑飛行的球運動時間最長B．沿曲線3運動的球落地時速度最小C．三個球在最高點時速度相等D．沿曲線1路徑飛行的球的初動能最大6．如下圖，將三個完全相同的小球1、2、3分別從同一高度由靜止釋放〔圖甲、圖丙〕或平拋〔圖乙〕，其中圖丙是一固定在地面上傾角為的光滑斜面，不計空氣阻力，那么每個小球從開始運動到落地說法正確的選項是〔〕A．該過程重力做功B．落地瞬間速度C．落地瞬間重力的功率D．全程重力做功的平均功率7．如下圖，QB段為一半徑為R=1m的光滑圓弧軌道，AQ段為長度為L=1m的粗糙水平軌道，兩軌道相切于Q點，Q在圓心O的正下方，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi)。物塊P的質(zhì)量為m=1kg〔可視為質(zhì)點〕，P與AQ間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，假設物塊P以速度v0從A點滑上水平軌道，到C點后又返回A點時恰好靜止?！踩=10m/s2〕那么〔〕A．全過程中摩擦力做功為2JB．v0的大小是1m/sC．物塊P運動過程中機械能守恒D．C點距離水平地面的高度8．用起重機把重量為的物體勻速提高5m，那么以下判斷正確的選項是〔〕A．鋼繩拉力做功為B．重力做功為C．克服重力做的功為D．物體所受的合力所做的總功不一定為9．兩個完全相同的小球、，在某一高度處以相同大小的初速度分別沿水平方向和豎直方向拋出，不計空氣阻力，如下圖，那么以下說法正確的選項是〔〕。A．兩小球落地時動能相同B．兩小球落地時，重力的瞬時功率相同C．從開始運動至落地，重力對兩小球做的功相同D．從開始運動至落地，重力對兩小球做功的平均功率相同10．在煤礦平安生產(chǎn)過程中，用傳送帶運輸煤塊，大大提高了勞動效率，節(jié)省了人力，生產(chǎn)線簡化如下圖，淺色傳送帶與水平面夾角為，傳送帶以的恒定速率沿逆時針方向轉(zhuǎn)動。在傳送帶上端A處無初速度地輕放上一個質(zhì)量為的煤塊〔可視為質(zhì)點〕，煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.25，傳送帶A到B的長度為。取。那么在物塊從A運動到B的過程中〔〕A．物塊從A運動到B的時間為B．物塊到B的速度為C．煤塊在傳送帶上留下的劃痕長度D．因物塊和皮帶之間的摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為11．如圖甲所示，輕彈簧放在水平面上，左端與固定擋板相連接，右端與質(zhì)量為1kg的物塊連接，彈簀處于原長?，F(xiàn)給物塊施加一個向左、大小為5N的恒定推力F，物塊在向左運動過程中，加速度隨運動的位移關(guān)系如圖乙所示〔g取10m/s2，彈簧彈性勢能E=kx2，k為勁度系數(shù)，x為彈簧壓縮量〕那么〔〕A．物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1 B．彈簧的勁度系數(shù)為80N/mC．物塊向左運動的最大速度為12．如下圖，半徑為的半圓弧槽固定在水平地面上，槽口向上，槽口直徑水平，一個質(zhì)量為的物塊從點由靜止釋放剛好從槽口A點無碰撞地進入槽中，并沿圓弧槽勻速率地滑行到最低點，不計物塊的大小，點到A點高度為，重力加速度大小為，那么以下說法正確的選項是〔〕A．物塊到點時重力的瞬時功率為B．物塊在點時對槽底的壓力大小為C．物塊從A到過程重力的平均功率為D．物塊從到過程克服摩擦力做的功為13．斜面固定在水平地面上，傾角θ為37°，斜面足夠長，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5。如下圖，一物體以v0=10m/s的初速度從斜面底端向上滑行。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2求：〔1〕物體上滑的最大距離；〔2〕物體從頂端返回斜面底端的時間。14．如圖，軌道ABCD位于豎直平面內(nèi)，水平軌道AB與豎直半圓軌道BCD相切于B點，C點與圓心O等高。質(zhì)量m=10kg的小物塊Q〔可視為質(zhì)點〕靜止在水平軌道上的A點，A點與B點相距L=40m〔圖中AB之間的虛線表示未畫完整的水平軌道〕，豎直圓軌道的半徑R=3m，圓弧光滑，小物塊在水平軌道AB間運動時受到的阻力恒為其重力的0.25倍，小物塊假設運動到D點可被固定在D點。其它摩擦與空氣阻力均忽略不計。〔g取10m/s2〕〔1〕假設小物塊在水平軌道上運動時受到水平向右的恒力F的作用，到達B處立即撤去F，為使小物塊恰好能到達半圓軌道的C點，求恒力F的大小?！?〕假設小物塊在水平軌道上運動時受到水平向右的恒力的作用，到達B處立即撤去，為使小物塊不脫離軌道，求的大小范圍。15．跳水運動是一項難度很大又極具欣賞性的運動，我國運發(fā)動屢次在國際跳水比賽上摘金奪銀，被譽為跳水“夢之隊〞。如圖是一位跳水隊員從高臺做“反身翻騰兩周半〞動作時的運動軌跡，最后運發(fā)動沿豎直方向的速度入水。運發(fā)動的質(zhì)量為，起跳速度為，水的平均作用力約為運發(fā)動重力的3.25倍。在粗略估算中，把運發(fā)動當做質(zhì)點處理，空氣阻力不計，取?！?〕運發(fā)動起跳時的動能多大？〔2〕運發(fā)動入水時的速度多少？〔3〕為了保證運發(fā)動的人身平安，池水至少多深？16．如下圖的軌道由傾角為的段、圓弧軌道、水平軌道、圓軌道以及水平軌道組成，將一質(zhì)量為、可視為質(zhì)點的物塊由軌道點無初速釋放，經(jīng)過一段時間物塊可由點進入豎直的圓軌道。物塊與軌道、、段的動摩擦因數(shù)均為，其余局部的摩擦力均可忽略不計，、，兩點的高度差為，重力加速度為，，。求：〔1〕物塊第一次運動到點時對軌道的壓力大小為多大？〔2〕欲使物塊不離開豎直圓軌道，那么圓軌道的半徑應滿足什么條件？〔3〕假設，那么物塊最終停止的位置。參考答案1．A【詳解】依題意，根據(jù)動能定理知恒力F對物塊做的功等于物體動能的改變量，有應選A。2．C【詳解】A．人對鐵球做功選項A錯誤；BC．合外力對鐵球做功選項B錯誤，C正確；D．鐵球重力做功選項D錯誤。應選C。3．D【詳解】A．由題第1秒內(nèi)合外力對物體做功為W1，從第1秒末到第3秒末動能變化等于0，那么合外力做功為0，其位移為第1秒內(nèi)位移的4倍，那么摩擦力做功為4W2，故A錯誤。B．第1秒內(nèi)，根據(jù)動能定理得：摩擦力做功從第4秒末到第6秒末合外力做功路程為摩擦力做功Wf=-fs=-2f=W故B錯誤。C．從第5秒末到第7秒末，合外力做功摩擦力做功故C錯誤，D．從第3秒末到第4秒末，合外力做功摩擦力做功Wf=-fW2故D正確。應選D。4．C【詳解】A．由于排球在水平面內(nèi)做連貫的橢圓運動且速率保持不變，根據(jù)動能定理可知合外力做功為零，重力始終與速度垂直不做功，摩擦阻力做負功，那么人對排球做正功，故A錯誤；B．由于排球速度方向時刻在改變，那么有加速度，故排球所受的合力不為零，故B錯誤；C．由于排球的向心力在水平方向，重力豎直向下，那么所受支持力不能豎直向上，那么軌道不可能是水平的，故C正確；D．由于排球速率不變，故在單位時間內(nèi)經(jīng)過的弧長相等，隨著排球越來越接近短半軸，經(jīng)過相同弧長所轉(zhuǎn)過的角度變大，故掃過的面積變大，故D錯誤。應選C。5．B【詳解】A．設任一球初速度的豎直分量為，上升的最大高度為h，上升到最大高度所用時間為t，球豎直方向上做勻減速直線運動，由得h相同，相同，由可知，運動到最高點所用時間相同，從最高點到落地，球運動的豎直位移相同，那么從最高點到落地，球的運動時間相同，故A錯誤；BD．設球的初速度水平分量為，三球在空中運動時間為，由水平距離，即可知又三球拋出時的豎直分速度相同，那么沿路徑1拋出的球的初速度最大，但三者質(zhì)量未知，初動能不一定最大，沿軌跡3落地的球速度最小，故B正確，D錯誤；C．三個球在最高點時的速度等于拋出時初速度水平分量，三個球在最高點時速度不同，故C錯誤。應選B。6．C【詳解】A．重力做功的特點與路徑無關(guān)，只與初末位置的高度差決定，所以該過程重力做功，那么A錯誤；B．根據(jù)動能定理對甲有，對乙有，對丙有，那么落地瞬間速度，所以B錯誤；C．落地瞬間重力的功率為那么對甲有對乙有對丙有所以落地瞬間重力的功率，所以C正確；D．全程重力做功的平均功率為由于三個小球下落的時間有所以全程重力做功的平均功率，所以D錯誤；應選C。7．D【詳解】A．根據(jù)功的公式得A錯誤；B．全程根據(jù)動能定理得解得B錯誤；C．因為克服摩擦力做功，所以物塊P運動過程中機械能不守恒。C錯誤；D．從A到C，根據(jù)動能定理得解得D正確。應選D。8．AB【詳解】A．物體勻速提升，根據(jù)平衡條件有鋼繩的拉力做功為故A正確；BC．物體上升，重力做功克服重力做功為，故B正確，C錯誤；D．物體勻速運動，動能不變，由動能定理可知，合外力做功為零，故D錯誤。應選AB。9．AC【詳解】AC．根據(jù)動能定理得高度相同，那么重力做功mgh相同，初動能相同，那么末動能相同，故AC正確；

B．根據(jù)P=mgv豎直知，落地的速度大小相等，但是A落地時速度方向與重力之間有夾角，可知兩球落地時的重力功率不同，故B錯誤；

D．從開始拋出到落地，重力做功相同，但是豎直上拋運動的時間大于平拋運動的時間，根據(jù)知，重力做功的平均功率不同，且PA＞PB，故D錯誤。

應選AC。10．AD【詳解】A．物體放上傳送帶，滑動摩擦力的方向先沿斜面向下。根據(jù)牛頓第二定律得：那么速度從零加速到傳送帶的速度所需的時間為：經(jīng)過的位移為：由于mgsin37°＞μmgcos37°，可知物體與傳送帶不能保持相對靜止，繼續(xù)做勻加速運動。速度相等后，物體所受的滑動摩擦力沿斜面向上。根據(jù)牛頓第二定律得：根據(jù)解得：t2=1s那么t=t1+t2=2s故A正確。B．物塊到B的速度為故B錯誤；C．煤塊在傳送帶上第一個加速階段留下的劃痕長度第二個加速階段故總劃痕長度故C錯誤；D．因物塊和皮帶之間的摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為故D正確。應選AD。11．AC【詳解】A．由圖乙可知解得選項A項正確；B．當彈簧壓縮時，物塊的加速度為零，那么解得B項錯誤；C．根據(jù)動能定理解得C項正確；D．設彈簧的彈性勢能最大時，彈簧的壓強量為，那么解得因此彈簧具有的最大彈性勢能D項錯誤。應選AC。12．BC【詳解】A．物塊到點時重力與速度垂直，因此重力的瞬時功率為零，錯誤；B．物塊從到A的過程，由動能定理得可得物塊到達A點的速度大小為，物塊在點時，由牛頓第二定律得可得，根據(jù)牛頓第三定律知物塊在點時對槽底的壓力大小為，B正確；C．從A到運動的時間因此物塊從到過程重力的平均功率為C正確；D．物塊從A到做勻速圓周運動，動能不變，由動能定理得可得克服摩擦力做功，D錯誤。應選BC。13．(1)5m；(2)【詳解】(1)物體上滑過程，根據(jù)動能定理得解得x=5m(2)根據(jù)牛頓第二定律得，物體下滑過程的加速度大小為，解得14．〔1〕32.5N；〔2〕≥43.75N或32.5N≥>25N【詳解】(1)小物塊恰好能到達半圓軌道的C點，即到達C點的速度恰好為零，從A到C過程，據(jù)動能定理可得解得F(2)假設小物塊恰好能到達豎直半圓軌道的最高點D，在D點恰好滿足從A到D過程，據(jù)動能定理可得聯(lián)立解得根據(jù)平衡條件可知，要拉動小物塊，外力應滿足綜上所述，的取值范圍是≥43.75N或32.5N≥>25N15．〔1〕750J；〔2〕15m/s；〔3〕5m【詳解】〔1〕由動能表達式得〔2〕運發(fā)動起跳至入水過程，由動能定理得解得〔3〕由動能定理得又解得16．〔1〕；〔2〕l或；〔3〕距離點為【詳解】〔1〕物塊由到的過程，由動能定理得解得物塊沿軌道做圓周運動，設在點時軌道對球的作用力為，由牛頓第二定律得其中整理得由牛頓第三定律得，物塊對點的壓力大小為，方向豎直向下〔2〕物塊不脫離軌道，