2019_2020学年高中物理第7章机械能守恒课时作业187动能和动能定理含解析新人教版必修2.doc

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1、课时作业(十八)一、选择题1(多选)若物体在运动过程中受到的合外力不为0，则()A物体的动能一定不变B物体的加速度一定变化C物体的速度一定变化D物体所受合外力做的功可能为0答案CD解析当合外力不为0时，物体所受合外力做的功可能为0，如物体做匀速圆周运动，则动能不变，A项错误，D项正确当F恒定时，加速度就不变，B项错误，合外力不为0，一定有加速度，速度一定变化，C项正确2(2018江西模拟)如图甲所示，一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的绳拖着质量m11 kg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道加速奔跑，绳与水平跑道的夹角是37，5 s后拖绳从轮胎上脱落，轮胎运动的vt图像如图乙所示，不计空气阻力，已

2、知sin370.6，cos370.8，g取10 m/s2，则下列说法正确的是()A轮胎与水平地面间的动摩擦因数0.2B拉力F的大小为55 NC在05 s内，轮胎克服摩擦力做功为1 375 JD在6 s末，摩擦力的瞬时功率大小为275 W答案D解析A项，轮胎匀减速直线运动的加速度大小a2m/s25 m/s2，轮胎与水平地面间的动摩擦因数0.5，匀加速运动的加速度大小a1m/s22 m/s2，根据牛顿第二定律得，Fcos37(mgFsin37)ma1，代入数据解得F70 N，故A、B两项错误C项，对全过程运用动能定理得，Fx1cos37Wfmv2，又x1510 m25 m，代入数据解得Wf850

3、J，故C项错误D项，6 s末的瞬时速度va2t5 m/s，故瞬时功率Pmgv275 W，故D项正确故选D项点评本题考查了牛顿第二定律、动能定理、功率、运动学公式的综合运用，通过速度时间图线和牛顿第二定律求出拉力的大小和动摩擦因数的大小是解决本题的关键3(多选)甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s.如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是()A力F对甲物体做功多B力F对甲、乙两个物体做的功一样多C甲物体获得的动能比乙大D甲、乙两个物体获得的动能相同答案BC解析由功的公式WF

4、lcosFs可知，两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多，A项错误，B项正确；根据动能定理，对甲有FsEk1，对乙有FsfsEk2，可知Ek1Ek2，即甲物体获得的动能比乙大，C项正确，D项错误4.(多选)如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s.则下列说法正确的是()A小车克服重力所做的功是mghB合力对小车做的功是mv2C推力对小车做的功是FsmghD小车克服阻力做的功是mv2mghFs答案AB解析设克服阻力做的功为Wf，由动能定理可得FsmghWfmv20，得WfFsmghmv2，故D项错误；因为F是水平

5、恒力，s是水平位移，推力对小车做的功可由Fs计算，故C项错；由动能定理可知，B项正确；克服重力做功为mgh，A项正确5.如图所示，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BC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()A0.50 mB0.25 mC0.10 m D0答案D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，l m3 m，而d0.5 m，刚好

6、3个来回，所以最终停在B点，故选D项6.(多选)在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到vmax后，立即关闭发动机直至静止，其vt图像如图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()AFFf13 BW1W211CFFf41 DW1W213答案BC解析对汽车运动的全过程应用动能定理，有W1W20，得W1W211；由图像知牵引力与阻力作用距离之比为14，由Fx1Ffx20，知FFf41.7质量相同的甲、乙两木块仅在摩擦力作用下沿一水平面滑动，它们的动能位移(Ekx)的关系如下图所示，则两木块的速度时间(vt)图像正确的是()答案D解析根据

7、Ekx图线可判甲、乙两木块所受摩擦力相等，所以两木块均以相同加速度做匀减速运动，D项正确8在光滑的水平面上，质量为m的小滑块停放在质量为M、长度为L的静止的长木板的最右端，滑块和木板之间的动摩擦因数为.现用一个大小为F的恒力作用在M上，当小滑块滑到木板的最左端时，滑块和木板的速度大小分别为v1、v2，滑块和木板相对于地面的位移大小分别为s1、s2，下列关系式错误的是()Amgs1mv12BFs2mgs2Mv22CmgLmv12DFs2mgs2mgs1Mv22mv12答案C解析滑块在摩擦力作用下前进的距离为s1，故对于滑块mgs1mv12，A项正确，C项错误；木板前进的距离为s2，对于木板Fs2

8、mgs2Mv22，B项正确；由以上两式得Fs2mgs2mgs1Mv22mv12，D项正确故应选C项二、非选择题9某同学从h5 m高处，以初速度v08 m/s抛出一个质量为m0.5 kg的橡皮球，测得橡皮球落地前瞬间速度为12 m/s，求该同学抛球时所做的功和橡皮球在空中运动时克服空气阻力做的功(g取10 m/s2)答案16 J5 J解析某同学抛球的过程，球的速度由零增加为抛出时的初速度v0，故抛球时所做的功为W J16 J橡皮球抛出后，重力和空气阻力做功，由动能定理，得mghWfmv2mv02解得Wfmv2mv02mgh5 J即橡皮球克服空气阻力做功为5 J10.将质量m2 kg的一个小球从离

9、地面H2 m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h5 cm深处，不计空气阻力，求泥对小球的平均阻力(g取10 m/s2)答案820 N解析方法一：(应用动能定理分段求解)对小球在空中运动阶段应用动能定理，有mgHmv20对小球在泥潭中运动阶段应用动能定理，有mghFh0mv2由以上两式解得泥对小球的平均阻力Fmg210 N820 N方法二：(应用动能定理整体求解)对小球在整个运动阶段应用动能定理，有mg(Hh)Fh00所以，泥对小球的平均阻力Fmg210 N820 N.11.如图所示，物体在离斜面底端5 m处由静止开始下滑，然后滑上由小圆弧连接的水平面上，若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为

10、0.4，斜面倾角为37.求物体能在水平面上滑行多远答案3.5 m解析对物体在斜面上和水平面上时受力分析如图所示：物体运动的全过程中，初、末状态的速度均为零，对全过程应用动能定理，有mgsin37x1mgcos37x1mgx20，得x2x15 m3.5 m物体能在水平面上滑行3.5 m.12.如图所示，轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端点在O位置质量为m的物块A(可视为质点)以初速度v0从距O点右方x0的P点处向左运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到O点位置后，A又被弹簧弹回A离开弹簧后，恰好回到P点物块A与水平面间的动摩擦因数为.求：(1)物块A从P点出发又回到P点的过程，克服摩擦力所做的功

11、(2)O点和O点间的距离x1.答案(1)mv02(2)x0解析(1)A从P出发又回到P的过程根据动能定理，得克服摩擦力所做的功为Wfmv02(2)A从P出发又回到P全过程根据动能定理，得2mg(x1x0)mv02，x1x013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两个圆形轨道组成，B、C分别是两个圆形轨道的最低点，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.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应是多少答案(1)10.0 N(2)12.5 m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，得mgL12mgR1mv12mv02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，得mgmmg(L1L)2mgR2mv22mv02联立以上两式解得L12.5 m7