2021年春高中物理 7.7《动能和动能定理》课时练3 新人教必修2.doc

2014年春高中物理 7.7动能和动能定理课时练3 新人教必修2巩固基础1两个物体质量比为1:4，速度大小之比为4:1，则这两个物体的动能之比()A1:1 B1:4C4:1 D2:1解析：由动能的表达式Ekmv2可知C选项正确答案：C2质量为2 kg的物体A以5 m/s的速度向北运动，另一个质量为0.5 kg的物体B以10 m/s的速度向西运动，则下列说法正确的是()AEkAEkB BEkA>EkBCEkA<EkB D因运动方向不同，无法比较动能解析：动能是标量，没有方向，将各量代入Ekmv2的表达式，可知A选项正确答案：A3A、B两物体在光滑水平面上，分别在相同的水平恒力F作用下，由静止开始通过相同的位移l.若A的质量大于B的质量，则在这一过程中()AA获得动能较大BB获得动能较大CA、B获得动能一样大D无法比较A、B获得动能大小解析：由动能定理可知外力做功相同，则动能变化相同，故C选项正确答案：C4有两个物体a和b，其质量分别为ma和mb，且ma>mb，它们的动能相同，若a和b分别受到不变的阻力Fa和Fb的作用，经过相同的时间停下来，它们的位移分别为sa和sb，则()AFa>Fb且sa<sb BFa>Fb且sa>sbCFa<Fb且sa>sb DFa<Fb且sa<sb解析：由题意知：mavmbv，由于ma>mb，所以va<vb，两者在相同时间内停下来，考虑到sat，sbt，故得到sa<sb.由动能定理Fs0Ek知FEk/s，所以Fa>Fb.答案：A5一人用力踢质量为1 kg的皮球，使球由静止以10 m/s的速度飞出，假定人踢球的平均作用力是200 N，球在水平方向运动了20 m停止，那么人对球所做的功为()A50 J B500 JC4000 J D无法确定解析：由动能定理得，人对球做的功Wmv2050 J，故A选项正确答案：A6一人用力把质量为1 kg的物体由静止向上提高1 m，使物体获得2 m/s的速度，则()A人对物体做的功为12 JB合外力对物体做的功为2 JC合外力对物体做的功为12 JD物体克服重力做的功为10 J解析：由动能定理得W人mghmv20，人对物体做的功为W人mghmv21×10×1 J×1×22 J12 J，故A对；合外力做的功W合mv22 J，故B对，C错；物体克服重力做功为mgh10 J，D对答案：ABD7质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v运动当子弹进入木块的深度为s时相对木块静止，这时木块前进的距离为L.若木块对子弹的阻力大小F视为恒定，下列关系正确的是()AFLMv2/2BFsmv2/2CFsmv/2(mM)v2/2DF(Ls)mv/2mv2/2解析：由动能定理有：F(Ls)mv2mv，FLMv2，故Fsv2，故A、C、D正确答案：ACD8(2011·全国新课标)一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用，此后，该质点的动能()A一直增大B先逐渐减小，再逐渐增大C先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大解析：如果物体所受恒力与原速度相同或速度方向与恒力方向成锐角，力对物体始终做正功，则物体动能始终增加，故A选项正确；若恒力与速度方向相反或速度方向与力的方向的夹角大于90°，则恒力先做负功再做正功，动能先减小后增大，若速度与恒力的夹角为钝角，则物体的动能不能减小到零，然后动能逐渐增加，故B、D选项正确；物体的动能先增大再减小这种情况不存在，故C选项错误答案：ABD提升能力9一个物体从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端，已知物体的初动能为E，它返回到斜面底端的速度为v，克服摩擦力做功为E/2，若物体以2E的初动能冲上斜面，则有()A返回斜面底端时的速度大小为vB返回斜面底端时的动能为EC返回斜面底端时的动能为D物体两次往返克服摩擦力做功相同解析：由题意可知，第二次初动能是第一次的2倍，两次上滑加速度相同，据推导公式可得s22s1，则Wf22Wf1E，回到底端时动能也为E，从而推知返回底端时的速度大小为v.答案：AB10如图所示，质量为m的物体静止放在水平光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度v向右匀速走动的人拉着设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳和水平方向成30°角处，在此过程中人所做的功为()A. Bmv2C. D.解析：人的速度为v，人在平台边缘时绳子上的速度为零，则物体速度为零，当人走到绳子与水平方向夹角为30°时，绳子的速度为v·cos30°.据动能定理，得WEkm(vcos30°)20mv22mv2.答案：D11质量为1500 kg的汽车在平直的公路上运动，vt图象如图所示由此可求()A前25 s内汽车的平均速度B前10 s内汽车的加速度C前10 s内汽车所受的阻力D1525 s内合外力对汽车所做的功解析：在vt图象中图线与坐标轴围成的面积，表示位移因此只要能求得位移大小，根据，即可求出平均速度，故A选项正确；前10 s汽车做匀加速直线运动，由a，可求得加速度，故B选项正确；由牛顿第二定律FF阻ma，因不知牵引力F，故无法求得阻力F阻，C选项错误；由动能定理，可求得15 s25 s内合外力所做的功，故D选项正确答案：ABD12一艘由三个推力相等的发动机驱动的气垫船，在湖面上由静止开始加速前进l距离后关掉一个发动机，气垫船匀速运动，将到码头时，又关掉两个发动机，最后恰好停在码头上，设水给船的阻力大小不变，若船由静止加速前进l距离后三个发动机全部关闭，船通过的距离为多少？解析：设每个发动机提供的推力为F.由题意可知水的阻力f2F加速前进时有(3Ff)lmv2三个发动机都关闭时flmv2解得l.答案：l/213质量为m的物体以速度3v0竖直向上抛出，物体落回原处时速度大小为3v0/4，求：(1)物体运动中所受的平均空气阻力；(2)物体以初速2v0竖直向上抛出时的最大高度(设空气阻力大小不变)解析：(1)设平均空气阻力为f.上升时mghfhm(3v0)2对全程2fhm2m(3v0)2由以上两式可解得fmg.(2)fHmgHm(2v0)2解得所求最大高度H.答案：(1)mg(2)14如图所示，物块m从高为h的斜面上滑下，又在同样材料的水平面上滑行s后静止已知斜面倾角为，物块由斜面到水平面时圆滑过渡，求物块与接触面间的动摩擦因数解析：物体在斜面上下滑时摩擦力做负功，重力做正功，动能增加，在水平面上滑行时只有摩擦力做负功，最后减速到零，全过程动能变化量为零，可在全过程中应用动能定理求解在全过程中应用动能定理，有mgh0.解得.答案：15.如图所示，AB与CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径R为2.0 m，一个物体在离弧底E高度为h3.0 m处，以初速4.0 m/s沿斜面运动若物体与两斜面的动摩擦因数为0.02，则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共能走多长路程？(g取10 m/s2)解析：斜面的倾角为60°，由于物体在斜面上所受到的滑动摩擦力小于重力沿斜面的分力(mgcos60°<mgsin60°)，所以物体不能停留在斜面上，物体在斜面上滑动时，由于摩擦力做功，使物体的机械能逐渐减小，物体滑到斜面上的高度逐渐降低，直到物体再也滑不到斜面上为止，最终物体将在B、C间往复运动设物体在斜面上运动的总路程为s，则摩擦力所做的总功为mgscos60°，末状态选为B(或C)，此时物体速度为零，对全过程由动能定理得mghR(1cos60°)smgcos60°0mv.物体在斜面上通过的总路程为sm280 m.答案：280 m16过山车是游乐场中常见的设施如图所示是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径R12.0 m，R21.4 m一个质量为m1.0 kg的小球(视为质点)，从轨道的左侧A点以v012.0 m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距离L16.0 m小球与水平轨道间的动摩擦因数0.2，圆形轨道是光滑的假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠重力加速度取g10 m/s2，计算结果保留小数点后一位数字试求：(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道，B、C间距L应是多少；(3)在满足(2)的条件下，如果要使小球不脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径R3应满足的条件；小球最终停留点与起点A的距离解析：(1)设小球经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1，根据动能定理mgL12mgR1mvmv小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律Fmgm联立以上两式解得F10.0 N.(2)设小球在第二个圆轨最高点时的速度为v2，由题意mgm，mg(L1L)2mgR2mvmv联立以上两式解得L12.5 m.(3)要保证小球不脱离轨道，可分两种临界情况进行讨论：轨道半径较小时，小球恰能通过第三个圆轨道，设在最高点时的速度为v3，应满足mgm，mg(L12L)2mgR3mvmv联立以上两式并代入L12.5 m解得R30.4 m.轨道半径较大时，小球上升的最大高度为R3，根据动能定理mg(L12L)mgR30mv解得R31.0 m.为了保证圆轨道不重叠，如下图所示，R3最大值应满足(R2R3)2L2(R3R2)2解得R327.9 m综合，要使小球不脱离轨道，则第三个圆轨道的半径必须满足下面的条件0<R30.4 m或1.0 mR327.9 m(若写成“1.0 mR327.9 m”也可)当0R30.4 m时，小球最终停留点与起点A的距离为L，则mgL0mv解得L36.0 m当1.0 mR327.9 m时，小球最终停留点与起点A的距离为L，则LL2(LL12L)26.0 m.答案：(1)10.0 N(2)12.5 m(3)见解析9