2021年春高中物理 7.7《动能和动能定理》课时练5 新人教必修2.doc

7 动能和动能定理(时间：60分钟)知识点基础中档稍难动能的理解1、23动能原理的理解4、56功能定理的应用7、8、9、1011综合提升12、1314知识点一动能的理解1下面有关动能的说法正确的是()A物体只有做匀速运动时，动能才不变B物体做平抛运动时，水平方向速度不变，物体的动能也不变C物体做自由落体运动时，重力做功，物体的动能增加D物体的动能变化时，速度不一定变化，速度变化时，动能一定变化解析物体只要速率不变，动能就不变，A错做平抛运动的物体动能逐渐增大，B错物体做自由落体运动时，其合力等于重力，重力做正功，物体的动能增加，故C正确物体的动能变化时，速度的大小一定变化，故D错答案C2在下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是()A甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的B甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的C甲的质量是乙的，甲的速度是乙的2倍D甲、乙质量相等，速度大小也相等，但甲向东运动，乙向西运动解析由动能的表达式Ekmv2可知，A、B、C均错，动能是标量，只与质量和速度的大小有关，与速度方向无关，D对故正确答案为D.答案D3在水平路面上有一辆以36 km/h行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质量为4 kg的行李以相对客车5 m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙，则行李的动能是()A500 J B200 J C450 J D900 J解析动能Ekmv2的大小有相对性，取不同参考系v值不同，Ek不同，一般应以地面为参考系客车以36 km/h10 m/s的速度向前行驶，甲乘客相对客车以5 m/s的速度抛给乙乘客，所以行李的运动速度为v(105)m/s15 m/s.由动能的定义式有Ekmv2×4×152 J450 J.答案C知识点二动能定理的理解4如图7-7-6所示，在光滑水平面上，一物体以速率v向右做匀速直线运动，当物体运动到P点时，对它施加一个水平向左的恒力，过一段时间，物体向反方向运动再次通过P点，则物体再次通过P点的速率()图7-7-6A大于v B小于vC等于v D无法确定解析整个过程合力不做功，物体的动能不变，再次到达P点时的速率仍为v.C正确答案C5一人用力把质量为1 kg的物体由静止提高1 m，使物体获得2 m/s的速度(g10 m/s2)，则()A人对物体做的功为12 JB物体动能增加2 JC合外力对物体做的功为12 JD物体重力势能增加10 J解析重力做功mgh10 J，即重力势能增加10 J，D对，由动能定理：WFmghmv2WF12 J，即人对物体做功12 J，A对，由动能定理知Wmv2×1×22 J2 J，B对，C错答案ABD6如图7-7-7所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，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运动已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为L，若木块对子弹的阻力F视为恒力，则下列关系式中正确的是()图7-7-7AFLMv2BFLmv2CFLmv02(Mm)v2DF(LL)mv02mv2解析根据动能定理：对子弹：F(LL)mv2mv02，选项D正确；对木块：FLMv2，A正确；由以上两式整理可得FLmv02(Mm)v2，C正确答案ACD知识点三动能定理的应用7如图7-7-8所示，ABCD是一个盆式容器，盆的内侧与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧B、C水平，其距离为d0.50 m，盆边缘的高度为h0.30 m，在A处放一个质量为m的小物块并让其自由下滑，已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数0.10，小滑块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为()图7-7-8A0.50 m B0.25 mC0.10 m D0解析对小物块从A点出发到最后停下来的整个过程应用动能定理有mghmgl0，l3 m，而d0.5 m，刚好3个来回，所以最终停在B点，故选D.答案D8一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点小球在水平拉力F的作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图7-7-9所示，则拉力F所做的功为()图7-7-9Amglcos Bmgl(1cos )CFlcos DFl 解析移动小球过程中拉力F和重力G对物体做功，根据动能定理，WFmg(llcos )0可得：WFmgl(1cos )，故B正确但要注意F是变力，不能用WFl来求答案B9在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于()Amghmv2mv02Bmv2mv02mghCmghmv02mv2Dmghmv2mv02解析本题中阻力做功为变力做功，不能直接由功的表达式WFl来求，因此要利用动能定理初位置为抛物块处，末位置为着地处，整个过程中重力做的功只与始末位置的高度差有关，阻力做功为所求的功，则由动能定理，得：WGWfmv2mv02，WfWGmv02mv2mghmv02mv2.故选C.答案C10在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到vm后，立即关闭发动机直至静止，v-t图象如图7-7-10所示，设汽车的牵引力为F，摩擦力为Ff，全程中牵引力做功为W1，克服摩擦力做功为W2，则()图7-7-10AFFf13 BW1W211CFFf41 DW1W213解析由v-t图象知前后两段位移3x1x2，若汽车质量为m，则(FFf)x1mvm2，Fx1Ff(x1x2)0，由以上三式得F4Ff，W1W2，故选项B、C正确答案BC11以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物块假定物块所受的空气阻力Ff大小不变已知重力加速度为g，则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为()A.和v0)B.和 C.和v0)D.和v0解析物块上升的过程中，重力做负功，阻力Ff做负功，由动能定理得(mghFfh)mv02，故h，又在全过程中重力做功为零，只有阻力做功，根据动能定理有2Ffhmv2mv02，解得vv0)，选项A正确答案A12质量是2 g的子弹，以300 m/s的速度射入厚度是5 cm的木板(图7-7-11)，射穿后的速度是100 m/s.子弹射穿木板的过程中受到的平均阻力是多大？图7-7-11解析法一用动能定理解设子弹初、末速度为v1、v2，子弹所受平均阻力为Ff，由动能定理知：Fflmv22mv12，整理得Ff N1 600 N.法二用牛顿运动定律解由于穿过时的位移及初、末速度已知，由v22v122al知，加速度a，由牛顿第二定律得：所求阻力Ffma1 600 N“”号表示力F的方向与运动方向相反答案1 600 N13一铅球质量m4 kg，从离沙坑面1.8 m高处自由落下，铅球进入沙坑后下陷0.1 m静止，g10 m/s2，求沙对铅球的平均作用力的大小解析铅球进入沙坑后不仅受阻力，还要受重力从开始下落到最终静止，铅球受重力和沙的阻力的作用，重力一直作正功，沙的阻力做负功W总mg(Hh)(F阻·h)，铅球动能的变化EkEk末Ek初0.由动能定理得mg(Hh)(F阻·h)0.将H1.8 m，h0.1 m代入上式解得：F阻760 N.答案760 N14一列车的质量是5.0×105 kg，在平直的轨道上以额定功率3 000 kW加速行驶，当速度由10 m/s加速到所能达到的最大速率30 m/s时，共用了2 min，则在这段时间内列车前进的距离是多少？(设阻力恒定)解析由于列车的运动不是匀变速直线运动，不能用匀变速直线运动的规律求位移，本题应根据动能定理求位移列车以额定功率加速行驶时，其加速度在减小，加速度减小到零时，速度最大，则PFvFfvmax.所以Ff3 000×103/30 N1.0×105 N.在列车加速运动时，只有两个力对它做功，一是牵引力做正功，可表示为Pt，二是摩擦力做负功，可表示为Ffx, 由动能定理得：PtFfxmvmax2mv02列车前进的距离为：xvmaxt30×120 m m1 600 m.答案1 600 m7