【同步備課】2020年高中物理課時訓(xùn)練(新人教必修二)7.7《動能和動能定理》5

7動能和動能定理(時間：60分鐘)學(xué)問點基礎(chǔ)中檔稍難動能的理解1、23動能原理的理解4、56功能定理的應(yīng)用7、8、9、1011綜合提升12、1314學(xué)問點一動能的理解1．下面有關(guān)動能的說法正確的是()．A．物體只有做勻速運動時，動能才不變B．物體做平拋運動時，水平方向速度不變，物體的動能也不變C．物體做自由落體運動時，重力做功，物體的動能增加D．物體的動能變化時，速度不肯定變化，速度變化時，動能肯定變化解析物體只要速率不變，動能就不變，A錯．做平拋運動的物體動能漸漸增大，B錯．物體做自由落體運動時，其合力等于重力，重力做正功，物體的動能增加，故C正確．物體的動能變化時，速度的大小肯定變化，故D錯．答案C2．在下列幾種狀況中，甲、乙兩物體的動能相等的是()．A．甲的速度是乙的2倍，甲的質(zhì)量是乙的eq\f(1,2)B．甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)C．甲的質(zhì)量是乙的eq\f(1,2)，甲的速度是乙的2倍D．甲、乙質(zhì)量相等，速度大小也相等，但甲向東運動，乙向西運動解析由動能的表達式Ek＝eq\f(1,2)mv2可知，A、B、C均錯，動能是標量，只與質(zhì)量和速度的大小有關(guān)，與速度方向無關(guān)，D對．故正確答案為D.答案D3．在水平路面上有一輛以36km/h行駛的客車，在車廂后座有一位乘客甲，把一個質(zhì)量為4kg()．A．500J B．200J C．450J D．900J解析動能Ek＝eq\f(1,2)mv2的大小有相對性，取不同參考系v值不同，Ek不同，一般應(yīng)以地面為參考系．客車以36km/h＝10m/s的速度向前行駛，甲乘客相對客車以5m/s的速度拋給乙乘客，所以行李的運動速度為v＝(10＋5)m/s＝15m/s.由動能的定義式有Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×4×152J＝450J.答案C學(xué)問點二動能定理的理解4．如圖7-7-6所示，在光滑水平面上，一物體以速率v向右做勻速直線運動，當物體運動到P點時，對它施加一個水平向左的恒力，過一段時間，物體向反方向運動再次通過P點，則物體再次通過P點的速率()．圖7-7-6A．大于v B．小于vC．等于v D．無法確定解析整個過程合力不做功，物體的動能不變，再次到達P點時的速率仍為v.C正確．答案C5．一人用力把質(zhì)量為1kg的物體由靜止提高1m，使物體獲得2m/s的速度(g＝()．A．人對物體做的功為12JB．物體動能增加2JC．合外力對物體做的功為12JD．物體重力勢能增加10J解析重力做功－mgh＝－10J，即重力勢能增加10J，D對，由動能定理：WF－mgh＝eq\f(1,2)mv2WF＝12J，即人對物體做功12J，A對，由動能定理知W＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×1×22J＝2J，B對，C錯．答案ABD6．如圖7-7-7所示，質(zhì)量為M的木塊靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運動．已知當子彈相對木塊靜止時，木塊前進距離L，子彈進入木塊的深度為L′，若木塊對子彈的阻力F視為恒力，則下列關(guān)系式中正確的是()．圖7-7-7A．FL＝eq\f(1,2)Mv2B．FL′＝eq\f(1,2)mv2C．FL′＝eq\f(1,2)mv02－eq\f(1,2)(M＋m)v2D．F(L＋L′)＝eq\f(1,2)mv02－eq\f(1,2)mv2解析依據(jù)動能定理：對子彈：－F(L＋L′)＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02，選項D正確；對木塊：FL＝eq\f(1,2)Mv2，A正確；由以上兩式整理可得FL′＝eq\f(1,2)mv02－eq\f(1,2)(M＋m)v2，C正確．答案ACD學(xué)問點三動能定理的應(yīng)用7．如圖7-7-8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?。瓸、C水平，其距離為d＝0.50m，盆邊緣的高度為h＝0.30m，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)μ＝0.10，小滑塊在盆內(nèi)來回滑動，最終停下來，則停的地點到()．圖7-7-8A．0.50m B．0.25mC．0.10m D．0解析對小物塊從A點動身到最終停下來的整個過程應(yīng)用動能定理有mgh－μmgl＝0，l＝eq\f(h,μ)＝eq\f(0.3,0.1)＝3m，而d＝0.5m，剛好3個來回，所以最終停在B點，故選D.答案D8．一質(zhì)量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點．小球在水平拉力F的作用下，從平衡位置P點很緩慢地移動到Q點，如圖7-7-9所示，則拉力F所做的功為()．圖7-7-9A．mglcosθB．mgl(1－cosθ)C．FlcosθD．Flθ解析移動小球過程中拉力F和重力G對物體做功，依據(jù)動能定理，WF－mg(l－lcosθ)＝0可得：WF＝mgl(1－cosθ)，故B正確．但要留意F是變力，不能用W＝Fl來求．答案B9．在離地面高為h處豎直上拋一質(zhì)量為m的物塊，拋出時的速度為v0，當它落到地面時速度為v，用g表示重力加速度，則在此過程中物塊克服空氣阻力所做的功等于()．A．mgh－eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02B．－eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02－mghC．mgh＋eq\f(1,2)mv02－eq\f(1,2)mv2D．mgh＋eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02解析本題中阻力做功為變力做功，不能直接由功的表達式W＝Fl來求，因此要利用動能定理．初位置為拋物塊處，末位置為著地處，整個過程中重力做的功只與始末位置的高度差有關(guān)，阻力做功為所求的功，則由動能定理，得：WG－Wf＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02，Wf＝WG＋eq\f(1,2)mv02－eq\f(1,2)mv2＝mgh＋eq\f(1,2)mv02－eq\f(1,2)mv2.故選C.答案C10．在平直大路上，汽車由靜止開頭做勻加速運動，當速度達到vm后，馬上關(guān)閉發(fā)動機直至靜止，v-t圖象如圖7-7-10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()．圖7-7-10A．F∶Ff＝1∶3 B．W1∶W2＝1∶1C．F∶Ff＝4∶1 D．W1∶W2＝1∶3解析由v-t圖象知前后兩段位移3x1＝x2①，若汽車質(zhì)量為m，則(F－Ff)x1＝eq\f(1,2)mvm2②，F(xiàn)x1－Ff(x1＋x2)＝0③，由以上三式得F＝4Ff，W1＝W2，故選項B、C正確．答案BC11．以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的小物塊．假定物塊所受的空氣阻力Ff大小不變．已知重力加速度為g，則物塊上升的最大高度和返回到原拋出點的速率分別為()．A.eq\f(v02,2g\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(Ff,mg）))))和v0eq\r(\a\vs4\al(,\f(mg－Ff,mg＋Ff))))B.eq\f(v02,2g\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(Ff,mg))))和eq\r(\f(mg,mg＋Ff))C.eq\f(v02,2g\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(2Ff,mg))))和v0eq\r(\a\vs4\al(,\f(mg－Ff,mg＋Ff))))D.eq\f(v02,2g\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(2Ff,mg))))和v0eq\r(\f(mg,mg＋Ff))解析物塊上升的過程中，重力做負功，阻力Ff做負功，由動能定理得－(mgh＋Ffh)＝－eq\f(1,2)mv02，故h＝eq\f(v02,2g\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(Ff,mg))))，又在全過程中重力做功為零，只有阻力做功，依據(jù)動能定理有－2Ffh＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02，解得v＝v0eq\r(\a\vs4\al(,\f(mg－Ff,mg＋Ff))))，選項A正確．答案A12．質(zhì)量是2g的子彈，以300m/s的速度射入厚度是5cm的木板(圖7-7-11)，射穿后的速度是圖7-7-11解析法一用動能定理解設(shè)子彈初、末速度為v1、v2，子彈所受平均阻力為Ff，由動能定理知：－Ffl＝eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12，整理得Ff＝eq\f(m（v22－v12）,－2l)＝eq\f(2×10－3×（1002－3002）,－2×0.05)N＝1600N.法二用牛頓運動定律解由于穿過時的位移及初、末速度已知，由v22－v12＝2al知，加速度a＝eq\f(v22－v12,2l)，由牛頓其次定律得：所求阻力Ff＝ma＝eq\f(m\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(v22－v12)),2l)＝－1600N．“－”號表示力F的方向與運動方向相反．答案1600N13．一鉛球質(zhì)量m＝4kg，從離沙坑面1.8m高處自由落下，鉛球進入沙坑后下陷0.1m靜止，g＝解析鉛球進入沙坑后不僅受阻力，還要受重力．從開頭下落到最終靜止，鉛球受重力和沙的阻力的作用，重力始終作正功，沙的阻力做負功．W總＝mg(H＋h)＋(－F阻·h)，鉛球動能的變化ΔEk＝Ek末－Ek初＝0.由動能定理得mg(H＋h)＋(－F阻·h)＝0.將H＝1.8m，h＝0.1F阻＝eq\f(mg（H＋h）,h)＝760N. 答案760N14．一列車的質(zhì)量是5.0×105kg，在平直的軌道上以額定功率3000kW加速行駛，當速度由10m/s加速到所能達到的最大速率解析由于列車的運動不是勻變速直線運動，不能用勻變速直線運動的規(guī)律求位移，本題應(yīng)依據(jù)動能定理求位移．列車以額定功率加速行駛時，其加速度在減小，加速度減小到零時，速度最大，則P＝Fv＝Ffvmax.所以Ff＝eq\f(P,vmax)＝3000×103/30N＝1.0×105N.在列車加速運動時，只有兩個力對它做功，一是牽引力做正功，可表示為Pt，二是摩擦力做負功，可表