高中物理 第七章 机械能守恒定律 7 动能和动能定理课时训练 新人教版必修2(2021年最新整理)

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2、为高中物理 第七章 机械能守恒定律 7 动能和动能定理课时训练 新人教版必修2的全部内容。7动能和动能定理题组一对动能、动能定理的理解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,动能不变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。速度有方向,动能没方向,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.质量为2 kg的物体a以5 m

3、/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（）a.eka=ekbb.ekaekbc。ekaekbd.因运动方向不同,无法比较动能解析:根据ek=mv2知，eka=25 j，ekb=25 j，因动能是标量,所以eka=ekb，a项正确.答案：a3.一质量为1 kg的滑块，以6 m/s的初速度在光滑的水平面上向左滑行。从某一时刻起在滑块上施加一个向右的水平力，经过一段时间后,滑块的速度方向变成向右，大小仍为6 m/s.在这段时间里水平力对物体所做的功是（)a.0b。9 jc.18 jd.无法确定解析：动能的大小与速度的方向无关，在这段时间里

4、滑块的动能大小没有发生变化.据动能定理，w=m(6 m/s)2m(6 m/s）2=0。所以正确选项为a.答案：a4。木球从水面上方某位置由静止开始自由下落，落入水中又继续下降一段距离后速度减小到零。把木球在空中下落过程叫作过程,在水中下落过程叫作过程。不计空气和水的摩擦阻力。下列说法中正确的是(）a。第阶段重力对木球做的功等于第阶段木球克服浮力做的功b。第阶段重力对木球做的功大于第阶段木球克服浮力做的功c。第、第阶段重力对木球做的总功和第阶段合力对木球做的功的代数和为零d.第、第阶段重力对木球做的总功等于第阶段木球克服浮力做的功解析：根据动能定理，全过程合外力做功为零,所以,只有d项正确。答案

5、：d题组二动能定理的应用5。两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m1m2=12,速度之比v1v2=21。当两车急刹车后,甲车滑行的最大距离为x1，乙车滑行的最大距离为x2,设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则（)a。x1x2=12b.x1x2=11c.x1x2=21d.x1x2=41解析：由动能定理知mgx=mv2，x1x2=41。答案:d6。质量为m的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为r的圆周运动如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用，设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克

6、服空气阻力所做的功为(）a。mgrb。mgrc.mgrd。mgr解析：设小球通过最低点时绳子张力为ft1，根据牛顿第二定律ft1-mg=m将ft1=7mg代入得ek1=3mgr经过半个圆周恰能通过最高点，则mg=m此时小球的动能ek2=mgr从最低点到最高点应用动能定理-wffmg2r=ek2ek1所以wff=mgr,故选项c正确。答案:c7.如图所示，ab为四分之一圆弧轨道,bc为水平直轨道,圆弧的半径为r,bc的长度也是r.一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为,它由轨道顶端a从静止开始下落,恰好运动到c处停止，那么物体在ab段克服摩擦力所做的功为()a.mgrb。mgrc。mgr

7、d。（1-）mgr解析:设物体在ab段克服摩擦力所做的功为wab,对物体从a到c的全过程,由动能定理得mgr-wabmgr=0,故wab=mgr-mgr=（1-)mgr。答案：d8。如图所示,小球从高为h的斜面上的a点,由静止开始滑下,经b点在水平面上滑到c点时停止，现在要使小球由c点沿原路径回到a点时速度为0,那么必须给小球以多大的初速度？(设小球经过b点时无能量损失）解析：以小球为研究对象，在斜面上和水平面上它都受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用,在整个运动过程中支持力始终不做功,重力做正功,摩擦力做负功，由动能定理可知小球从a点开始下滑到c点静止的过程中有w重w阻=0,所以w阻=w重=

8、mgh。当小球沿原路径返回时,摩擦力所做的负功与滑下过程中摩擦力所做的负功完全相同，而此时重力也做负功，由动能定理得w重w阻=0，所以=2w重=2mgh,解得vc=2。即要使小球从c点沿原路径返回到a点速度为0，必须给小球以2 的初速度。答案：2(建议用时:30分钟)1。一个质量为0。3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同。则碰撞前后小球速度变化量的大小v和碰撞过程中小球的动能变化量ek为()a。v=0b。v=12 m/sc。ek=1.8 jd.ek=10.8 j解析:取末速度方向为正方向,则v=(6+6) m/

9、s=12 m/s；由于速度大小没变，动能不变，故动能变化量为0,故只有选项b正确。答案:b2。一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于o点。小球在水平力f的作用下,从平衡位置p点很缓慢地移动到q点，如图所示,力f所做的功为（）a。mglcos b.flsin c.mgl（1cos ）d.flcos 解析：小球的运动过程是很缓慢的,因而任一时刻都可看作是平衡状态，因此f的大小不断变化,f做的功是变力功。小球上升过程只有重力mg和f这两个力做功,由动能定理得wfmgl(1-cos ）=0。所以wf=mgl(1cos ）.答案:c3。如图所示,演员正在进行杂技表演.由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中

10、对鸡蛋所做的功最接近于（)a.0.3 jb.3 jc。30 jd。300 j解析：根据生活常识,20个鸡蛋大约1 kg,表演者抛出的高度按0.5 m计算，则抛出过程中对鸡蛋做的功为w=mgh=100。5 j=0。25 j，选项a正确。答案:a4.物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图所示。下列表述正确的是（)a.在01 s内,合外力做正功b.在02 s内，合外力总是做负功c.在12 s内，合外力不做功d。在03 s内，合外力总是做正功解析:由v-t图线知01 s内，v增加，动能增加，由动能定理可知合外力做正功,a对。12 s内v减小,动能减小,合外力做负功,可见b、c、d错。答案：a5。

11、在足球比赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角贴着球门射入，球门高为h，足球飞入球门的速度为v,足球质量为m,则红队球员将足球踢出时对足球做的功为（)a.mv2b.mghc。mv2+mghd.mv2-mgh解析：从球员踢出到足球飞进球门，对足球由动能定理w+wg=mv20而wg=mgh所以w=mv2+mgh.答案：c6.如图所示,一个小球质量为m，静止在光滑的轨道上，现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为r的竖直光滑轨道的最高点c，则水平力对小球所做的功至少为()a.mgrb。2mgrc。2.5mgrd.3mgr解析:要通过竖直光滑轨道的最高点c，根据圆周运动的特点可知，

12、在c点有mg=,对小球，由动能定理有w-mg2r=mv2，联立解得w=2。5mgr，选项c正确。答案：c7.（多选）如图所示,将一轻弹簧下端固定在倾角为的粗糙斜面底端,弹簧处于自然状态时一端位于a点.质量为m的物体从斜面上的b点由静止下滑,与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上。下列说法正确的是（）a.物体最终将停在a点b。物体第一次反弹后不可能到达b点c.整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功d。整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能解析：物体最终将停在a点下方，由于斜面粗糙，物体第一次反弹后不可能到达b点，选项b正确,a错误.根据动能定理可知，物体从静止到速度为零，物体重力做

13、功等于其克服弹簧弹力做功与克服摩擦力做功之和,整个过程中物体重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功,选项c正确。整个过程中物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能，选项d错误。答案:bc8.某滑沙场有两个坡度不同的滑道ab和ab（均可看成斜面），甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙橇从a点由静止开始分别沿ab和ab滑下，最后都停在水平沙面bc上,如图所示。设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面与水平面连接处均可认为是光滑的，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙橇上不动。则下列说法中正确的是()a.甲滑行的总路程一定等于乙滑行的总路程b。甲在b点的动能一定等于乙在b点的动能c.甲在b点的速率一定大于乙在

14、b点的速率d。甲全部滑行的水平位移一定与乙全部滑行的水平位移不相等解析：设a点的竖直高度为h，斜面ab的倾角为，滑沙橇和沙面间的动摩擦因数为，则甲沿ab下滑的加速度a=gsin -gcos ，斜面ab的长度s1=，下滑到b时的水平位移x1=hcot ，甲在b点的速率vb=,动能ekb=mgh（1cot )，甲滑上水平沙面bc后，根据动能定理有=mgs2,可得甲沿水平沙面bc运动的距离或位移为s2=h，综上可知，甲在b点的速率vb=，动能ekb=mgh（1-cot ),甲滑行的总路程s=s1+s2=h=h,甲全部滑行的水平位移x=x1+s2=;同理，设斜面ab的倾角为，则乙在b点的速率vb=，动

15、能ekb=mgh(1cot ）,甲滑行的总路程s=h,甲全部滑行的水平位移x=.因为,所以ss，ekbekb，vbvb，x=x,故选项a、b、d错误，选项c正确。答案:c9.如图所示,一只20 kg的狗拉着一个80 kg的雪橇以3 m/s的速度冲上坡度为的斜坡.已知sin =，斜坡对雪橇的摩擦阻力恒为20 n，狗拉雪橇上坡时的加速度为0。2 m/s2，经过10 s拉雪橇的套绳突然断开，雪橇刚好能冲上坡顶。求斜坡长。(g取10 m/s2）解析：套绳断时，雪橇和狗的速度为v=v0+at=(3+0。210) m/s=5 m/s套绳断时,雪橇通过的坡长为x1=v0t+at2=40 m套绳断开后,设雪橇在斜坡上滑行x2停下，则由动能定理有(mgsin +ff)x2=0mv2可得x2=10 m所以斜坡的长度为x=x1+x2=40 m+10 m=50 m。答案:50 m10。如图所示，倾角=37的斜面底端b平滑连接着半径r=0。40 m的竖起光滑圆轨道。质量m=0。50 kg的物块，从距地面h=2.7 m处沿斜面由静止开始下滑,物块与斜面间的动摩擦因数=0。25。(sin 37=0。6,cos 37=0。8,g取10 m/s2）求:（1)物块滑到斜面底端b时的速度大小；(2）物块运动到圆轨道的最高点a时，对圆轨道的压力大小。解析：（1）物块沿斜面下滑到b的过程中，在重力、支持力和摩