2024年新教材高中物理第四章機(jī)械能及其守恒定律第三節(jié)動能動能定理訓(xùn)練含解析粵教版必修2

PAGE5-第三節(jié)動能動能定理A級合格達(dá)標(biāo)1.關(guān)于某物體（質(zhì)量肯定）的速度和動能的一些說法中，正確的是（）A.物體的速度變更，動能肯定變更B.物體的動能變更，速度肯定變更C.物體的速度變更大小相同時(shí)，其動能變更也肯定相同D.物體的速度減小時(shí)，動能有可能變?yōu)樨?fù)值解析：物體的速度變更，動能不肯定變更，比如速度大小不變，方向變更，則動能不變，故A錯(cuò)誤.依據(jù)Ek＝eq\f(1,2)mv2知，物體的動能變更＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)知，物體的速度變更大小相同時(shí)，即Δv＝v2－v1相同，動能變更不肯定相同，故C錯(cuò)誤.依據(jù)動能Ek＝eq\f(1,2)mv2知，動能不行能為負(fù)值，故D錯(cuò)誤.答案：B2.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4倍，甲的質(zhì)量是乙的eq\f(1,2)B.甲的質(zhì)量是乙的4倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)C.甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)D.甲的質(zhì)量是乙的8倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)解析：依據(jù)Ek＝eq\f(mv2,2)可知：若甲的速度是乙的4倍，甲的質(zhì)量是乙的eq\f(1,2)，則甲的動能是乙的8倍，故A錯(cuò)誤；若甲的質(zhì)量是乙的4倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)，則甲、乙兩物體的動能相等，故B正確；若甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)，則甲的動能是乙的eq\f(1,2)，故C錯(cuò)誤；若甲的質(zhì)量是乙的8倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)，則甲的動能是乙的2倍，故D錯(cuò)誤.答案：B3.從空中某一高度同時(shí)以大小相等的速度豎直上拋、豎直下拋兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球，不計(jì)空氣阻力，在小球落至地面的過程中，它們的（）A.動能變更量不同，速度變更量相同B.動能變更量和速度變更量均相同C.動能變更量相同，速度變更量不同D.動能變更量和速度變更量均不同解析：依據(jù)動能定理知，兩球在整個(gè)運(yùn)動過程中只有重力做功，下降的高度相同，則重力做功相同，動能的變更量相同，可知落地的速度大小相等；規(guī)定向下為正方向，設(shè)初速度的大小為v0，末速度的大小為v，則豎直上拋運(yùn)動的整個(gè)過程中，速度變更量Δv＝v－（－v0）＝v＋v0，豎直下拋運(yùn)動的整個(gè)過程中，速度變更量Δv′＝v－v0，可知速度變更量不同，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤；故選C.答案：C4.放在光滑水平面上的物體，僅在兩個(gè)同向的水平力的作用下起先運(yùn)動.若在某一過程中這兩個(gè)力對物體做的功分別為3J和4J，則在該過程中物體動能的增量為（）A.7J B.5JC.eq\r(7)J D.1J解析：合外力做的功W＝3J＋4J＝7J，則由動能定理可知在該過程中物體動能的增量為ΔEk＝W＝7J，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤.答案：A5.一質(zhì)量為m的滑塊，以速度v在光滑水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間后，滑塊的速度變?yōu)椋?v（方向與原來相反），在整段時(shí)間內(nèi)，水平力所做的功為（）A.eq\f(3,2)mv2 B.－eq\f(3,2)mv2C.eq\f(5,2)mv2 D.－eq\f(5,2)mv2解析：由動能定理得W＝eq\f(1,2)m（－2v）2－eq\f(1,2)mv2＝eq\f(3,2)mv2.答案：A6.光滑水平面上有一物體，在水平恒力F作用下由靜止起先運(yùn)動.經(jīng)過時(shí)間t1速度達(dá)到v，再經(jīng)過時(shí)間t2速度由v增大到2v，在t1和t2兩段時(shí)間內(nèi)，外力F對物體做功之比為（）A.1∶1 B.3∶1C.1∶3 D.1∶4解析：由動能定理可得：在時(shí)間t1內(nèi)外力F對物體做功W1＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(3,2)mv2，所以W1∶W2＝1∶3，故選項(xiàng)C正確.答案：C7.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)，如圖所示.假如由于摩擦使木塊的運(yùn)動速率保持不變，則以下敘述正確的是（）A.木塊所受的合力為零B.因木塊所受的力都不對其做功，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：物體做曲線運(yùn)動，速度方向變更，加速度不為零，合外力不為零，A錯(cuò)誤；速率不變，動能不變，由動能定理知，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正確，B、D錯(cuò)誤.答案：CB級等級提升8.如圖所示，高為h的光滑斜面，一質(zhì)量為m的物塊，在沿斜面對上的恒力F作用下，能沿斜面對上勻速運(yùn)動，若把此物塊放在斜面頂端，用2F的恒力沿斜面對下拉使其由靜止向下滑動，滑至底端時(shí)其動能為（）A.2mgh B.3mghC.2Fh D.3Fh解析：設(shè)斜面的長度為L，傾角為θ，可知L＝eq\f(h,sinθ)，因?yàn)橛煤悖絤gsinθ，物塊從斜面頂端在恒力2F的作用下沿斜面下滑時(shí)，依據(jù)動能定理有mgh＋2FL＝Ek－0，所以物塊滑到斜面底端時(shí)的動能Ek＝mgh＋2FL＝mgh＋2mgsinθ·eq\f(h,sinθ)＝3mgh.答案：B9.如圖所示，質(zhì)量為m的物體P以初速度v在水平面上運(yùn)動，運(yùn)動x距離后與一固定的橡皮泥塊Q相碰撞（碰后物體靜止）.已知物體運(yùn)動時(shí)所受到的水平面的阻力大小恒為f，則下列說法正確的是（）A.水平面阻力做的功為fxB.物體克服水平面阻力做的功為－fxC.橡皮泥塊對物體做的功為fx－eq\f(1,2)mv2D.物體克服橡皮泥塊的阻力做的功為eq\f(1,2)mv2＋fx＝＝fx，B錯(cuò)誤；設(shè)橡皮泥塊對物體做的功為W3，依據(jù)動能定理，有W1＋W3＝0－eq\f(1,2)mv2，解得W3＝fx－eq\f(1,2)mv2，C正確；物體克服橡皮泥塊的阻力做的功為W4＝－W3＝－（fx－eq\f(1,2)mv2）＝eq\f(1,2)mv2－fx，D錯(cuò)誤.答案：C10.（多選）如圖甲所示，質(zhì)量m＝2kg的物體以100J的初動能在粗糙的水平地面上滑行，其動能Ek隨位移x變更的關(guān)系圖像如圖乙所示，則下列推斷中正確的是（）A.物體運(yùn)動的總位移大小為10mB.物體運(yùn)動的加速度大小為10m/s2C.物體運(yùn)動的初速度大小為10m/sD.物體所受的摩擦力大小為10N解析：由題圖可知，物體運(yùn)動的總位移為10m，依據(jù)動能定理，得－fx＝0－Ek0，解得f＝eq\f(Ek0,x)＝eq\f(100,10)N＝10N，故A、D正確.依據(jù)牛頓其次定律，得物體運(yùn)動的加速度大小a＝eq\f(f,m)＝eq\f(10,2)m/s2＝5m/s2，故B錯(cuò)誤.依據(jù)Ek0＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，得v0＝eq\r(\f(2Ek0,m))＝eq\r(\f(2×100,2))m/s＝10m/s，故C正確.答案：ACD11.一質(zhì)量為m的小球，用長為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θ（如圖所示），在這個(gè)過程中水平拉力做功為W1.其次次小球在水平恒力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θ<90°，則（）A.W1＝F1lsinθ，W2＝F2lsinθB.W1＝W2＝mgl（1－cosθ）C.W1＝mgl（1－cosθ），W2＝F2lsinθD.W1＝F1lsinθ，W2＝mgl（1－cosθ）解析：第一次水平拉力為變力，由動能定理，可求得W1＝mgl（1－cosθ）；其次次水平拉力為恒力，由功的公式，可求得W2＝F2lsinθ.故C項(xiàng)正確.答案：C12.質(zhì)量為2t的汽車在平直馬路上從靜止起先先做勻加速運(yùn)動，5s末達(dá)額定功率后保持功率不變，其v-t如圖所示.求：（1）汽車的額定功率和汽車受到的阻力；（2）速度為10m/s時(shí)的加速度；（3）變加速運(yùn)動的總路程.解析：（1）汽車先做勻加速直線運(yùn)動，據(jù)牛頓其次定律有：F－f＝ma且a＝1m/s2，在5s末達(dá)額定功率有P＝Fv1，保持功率不變，在55s末有P＝fv2，由②③得：F＝eq\f(P,v1)，f＝eq\f(P,v2)，聯(lián)立各式，解得：P＝15kW，f＝1000N.（2）速度v′＝10m/s時(shí)