（新課標(biāo)）高中物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 7 動(dòng)能和動(dòng)能定理課時(shí)作業(yè) 新人教版必修2.doc

動(dòng)能和動(dòng)能定理1關(guān)于動(dòng)能，下列說(shuō)法中正確的是()a凡是運(yùn)動(dòng)的物體都有動(dòng)能b公式ekmv2中，速度v是物體相對(duì)于地面的速度，且動(dòng)能總是正值c一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，速度變化時(shí)，動(dòng)能也一定變化d動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)【解析】動(dòng)能是物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，所以運(yùn)動(dòng)的物體都有動(dòng)能，a正確；ekmv2中的速度v與參考系的選取有關(guān)，但參考系不一定是地面，b錯(cuò)誤；速度是矢量，當(dāng)其只有方向發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)能不變，此時(shí)物體并不處于平衡狀態(tài)，如做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，c、d錯(cuò)誤【答案】a2(多選)一物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力做了2 j的功，合力做了4 j的功，則()a該物體動(dòng)能減少，減少量等于4 jb該物體動(dòng)能增加，增加量等于4 jc該物體重力勢(shì)能減少，減少量等于2 jd該物體重力勢(shì)能增加，增加量等于2 j【解析】重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，增加量等于克服重力做的功，選項(xiàng)c錯(cuò)誤，選項(xiàng)d正確；根據(jù)動(dòng)能定理得該物體動(dòng)能增加，增加量為4 j，選項(xiàng)a錯(cuò)誤，選項(xiàng)b正確【答案】bd3兩個(gè)物體質(zhì)量比為14，速度大小之比為41，則這兩個(gè)物體的動(dòng)能之比()a11b14c41d21【解析】由動(dòng)能表達(dá)式ekmv2得2241，c對(duì)【答案】c4物體在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直線(xiàn)滑行直到停止以a、ek、x和t分別表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小、動(dòng)能、位移的大小和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間則以下各圖象中，能正確反映這一過(guò)程的是()【解析】物體在恒定阻力作用下運(yùn)動(dòng)，其加速度不變，選項(xiàng)a、b錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理，fxekek0，解得ekek0fx，選項(xiàng)c正確，xv0tat2，則ekek0f，選項(xiàng)d錯(cuò)誤【答案】c5如圖777所示，一物體由a點(diǎn)以初速度v0下滑到底端b，它與擋板b做無(wú)動(dòng)能損失的碰撞后又滑回到a點(diǎn)，其速度正好為零設(shè)a、b兩點(diǎn)高度差為h，則它與擋板碰前的速度大小為()圖777a. b.c. d.【解析】設(shè)整個(gè)滑動(dòng)過(guò)程中物體所受摩擦力大小為ff，(此力大小不變，下滑時(shí)方向向上，上滑時(shí)方向向下)斜面長(zhǎng)為s，則對(duì)物體由aba的整個(gè)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理，得2ffsmv.同理，對(duì)物體由a到b運(yùn)用動(dòng)能定理，設(shè)物體與擋板碰前速度為v，則mghffsmv2mv，解得v，c正確【答案】c6(多選)(2015南充高一月考)如圖778甲所示，靜止在水平地面的物塊a，受到水平向右的拉力f作用，f與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fm與滑動(dòng)摩擦力大小相等，則下列說(shuō)法正確的是()甲乙圖778a0t1時(shí)間內(nèi)f的功率逐漸增大bt2時(shí)刻物塊a的加速度最大ct3時(shí)刻物塊a的動(dòng)能最大dt4時(shí)刻物塊a的位移最大【解析】由圖像可知，0t1時(shí)間內(nèi)拉力f小于最大靜摩擦力，物體靜止，拉力功率為零，故a錯(cuò)誤；由圖像可知，在t2時(shí)刻物塊a受到的拉力最大，物塊a受到的合力最大，由牛頓第二定律可得，此時(shí)物塊a的加速度最大，故b正確；由圖像可知在t1t3時(shí)間內(nèi)，物塊a受到的合力一直做正功，物體動(dòng)能一直增加，在t3時(shí)刻以后，合力做負(fù)功物塊動(dòng)能減小，因此在t3時(shí)刻物塊動(dòng)能最大，故c正確；t4時(shí)刻力f0，但速度不為零，物體繼續(xù)做減速運(yùn)動(dòng)，位移繼續(xù)增大，故d錯(cuò)誤【答案】bc7. (2015岳陽(yáng)高一檢測(cè))有一質(zhì)量為m的木塊，從半徑為r的圓弧曲面上的a點(diǎn)滑向b點(diǎn)，如圖779所示，如果由于摩擦使木塊的運(yùn)動(dòng)速率保持不變，則以下敘述正確的是()圖779a木塊所受的合力為零b因木塊所受的力都不對(duì)其做功，所以合力做的功為零c重力和摩擦力做的功代數(shù)和為零d重力和摩擦力的合力為零【解析】物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，速度方向變化，加速度不為零，合外力不為零，a錯(cuò)；速率不變，動(dòng)能不變，由動(dòng)能定理知，合外力做功為零，支持力始終不做功，重力做正功，所以重力做的功與阻力做的功代數(shù)和為零，但重力和阻力的合力不為零，c對(duì)，b、d錯(cuò)【答案】c8如圖7710所示，質(zhì)量為m的鋼珠從高出地面h處由靜止自由下落，落到地面進(jìn)入沙坑停止，則圖7710(1)鋼珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？(2)若讓鋼珠進(jìn)入沙坑，則鋼珠開(kāi)始時(shí)的動(dòng)能應(yīng)為多少？設(shè)鋼珠在沙坑中所受平均阻力大小不隨深度改變【解析】(1)取鋼珠為研究對(duì)象，對(duì)它的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由動(dòng)能定理得wwfwgek0.取鋼珠停止處所在水平面為重力勢(shì)能的零參考平面，則重力的功wgmgh，阻力的功wfffh，代入得mghffh0，故有11.即所求倍數(shù)為11.(2)設(shè)鋼珠開(kāi)始時(shí)的動(dòng)能為ek，則對(duì)鋼珠的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由動(dòng)能定理得wwfwgek，進(jìn)一步展開(kāi)為ek，得ek.【答案】(1)11(2)9一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于o點(diǎn)第一次小球在水平拉力f1作用下，從平衡位置p點(diǎn)緩慢地移到q點(diǎn)，此時(shí)繩與豎直方向夾角為(如圖7711所示)，在這個(gè)過(guò)程中水平拉力做功為w1.第二次小球在水平恒力f2作用下，從p點(diǎn)移到q點(diǎn)，水平恒力做功為w2，重力加速度為g，且90，則()圖7711aw1f1lsin ，w2f2lsin bw1w2mgl(1cos )cw1mgl(1cos )，w2f2lsin dw1f1lsin ，w2mgl(1cos )【解析】第一次水平拉力為變力，由動(dòng)能定理可求得w1mgl(1cos )；第二次水平拉力為恒力，由功的公式可求得w2f2lsin ，故c項(xiàng)對(duì)【答案】c10從離地面h高處落下一只小球，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的空氣阻力是它重力的k(k1)倍，而小球與地面相碰后，能以相同大小的速率反彈，求：(1)小球第一次與地面碰撞后，能夠反彈起的最大高度是多少？(2)小球從釋放開(kāi)始，直至停止彈跳為止，所通過(guò)的總路程是多少？【解析】(1)設(shè)小球第一次與地面碰撞后，能夠反彈起的最大高度是h，則由動(dòng)能定理得mg(hh)kmg(hh)0，解得hh.(2)設(shè)球從釋放開(kāi)始，直至停止彈跳為止，所通過(guò)的總路程是s，對(duì)全過(guò)程由動(dòng)能定理得mghkmgs0，解得：s.【答案】(1)h(2)11如圖7712所示，用汽車(chē)通過(guò)定滑輪拖動(dòng)水面上的貨船，汽車(chē)從靜止開(kāi)始把船從b拖到a，若滑輪的大小和摩擦不計(jì)，船的質(zhì)量為m，阻力為船重的k倍，船在a處時(shí)汽車(chē)的速度為v，其他數(shù)據(jù)如圖所示，則這一過(guò)程中汽車(chē)對(duì)船做的功為多少？(繩的質(zhì)量不計(jì))圖7712【解析】汽車(chē)對(duì)船做的功等于繩子對(duì)船做的功，而繩子的張力是變力，故應(yīng)用動(dòng)能定理求解船在a處的速度為va.而阻力所做的功wfkmg(hcot 1hcot 2)，根據(jù)動(dòng)能定理wfwfmv0，所以wfkmgh(cot 1cot 2)【答案】見(jiàn)解析12如圖7713所示，豎直平面內(nèi)的軌道abcd由水平軌道ab與光滑的四分之一圓弧軌道cd組成，ab恰與圓弧cd在c點(diǎn)相切，軌道固定在水平面上一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道的a端以初動(dòng)能e沖上水平軌道ab，沿著軌道運(yùn)動(dòng)，由dc弧滑下后停在水平軌道ab的中點(diǎn)已知水平軌道ab長(zhǎng)為l，求(注意：圖中v0是未知的)：圖7713(1)小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)若圓弧軌道的半徑r，增大小物塊的初動(dòng)能，使得小物塊沖出d點(diǎn)后可以再上升的高度是0.5r，試求：小物塊的初動(dòng)能e；若小物塊最后停在水平軌道上，小物塊將停在