高中物理人教版第七章机械能守恒定律 课时作业18

课时作业(十八)动能和动能定理[基础训练]1．质量一定的物体()A．速度发生变化时其动能一定变化B．速度发生变化时其动能不一定变化C．速度不变时其动能一定不变D．动能不变时其速度一定不变答案：BC解析：速度是矢量，速度变化时可能只有方向变化，而大小不变，动能是标量，所以速度只有方向变化时，动能可以不变；动能不变时，只能说明速度大小不变，但速度方向不一定不变，故只有B、C正确．2．关于动能概念及公式W＝Ek2－Ek1的说法中正确的是()A．若物体速度在变化，则动能一定在变化B．速度大的物体，动能一定大C．W＝Ek2－Ek1表示功可以变成能D．动能的变化可以用合力的功来度量答案：D解析：由Ek＝eq\f(1,2)mv2可知，物体的动能由m和v共同决定，物体的速度大，动能不一定大，B错误；物体速度方向改变，大小不改变时，物体的动能不变化，A错误；动能定理表明物体动能的变化与合力的功有一定的对应关系，动能的变化可以用合力的功来度量，但并不说明功可以变成能，故D正确，C错误．3．一物体质量为2kg，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起对物体施加一水平向右的力，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向右，大小为4m/s，在这段时间内，水平力做功为()A．0B．8JC．16JD．32J答案：A解析：由动能定理得WF＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝0，故A正确．4．物体A和B质量相等，A置于光滑的水平面上，B置于粗糙水平面上，开始时都处于静止状态，在相同的水平力F作用下移动相同的位移，则()A．力F对A做功较多，A的动能较大B．力F对B做功较多，B的动能较大C．力F对A和B做功相同，A和B的动能相同D．力F对A和B做功相同，但A的动能较大答案：D解析：在相同的水平力F作用下移动相同的位移，所以力F对A和B做功相同．但B置于粗糙水平面上，还存在摩擦力做的负功，所以B物体所受合力做的功小，获得的动能就小．5．汽车在平直公路上行驶，在它的速度从0增加到v的过程中，汽车发动机做的功为W1；在它的速度从v增加到2v的过程中，汽车发动机做的功为W2.设汽车在行驶过程中，发动机的牵引力和所受阻力都不变，则有()A．W2＝2W1 B．W2＝3W1C．W2＝4W1 D．仅能判定出W2>W1答案：B解析：设汽车所受的牵引力和阻力分别为F、Ff，两个过程中的位移分别为l1、l2，由动能定理得：(F－Ff)l1＝eq\f(1,2)mv2－0，(F－Ff)l2＝eq\f(1,2)m(2v)2－eq\f(1,2)mv2，解得：l2＝3l1.由W1＝Fl1，W2＝Fl2得W2＝3W1，故B对．6．如图所示，质量为m的物体静止放在水平光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度v向右匀速走动的人拉着．设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳和水平方向成30°角处，在此过程中人所做的功为()\f(mv2,2)B．2C\f(2mv2,3)\f(3mv2,8)答案：D解析：人的速度为v，人在平台边缘时绳子上的速度为零，则物体速度为零，当人走到绳子与水平方向夹角为30°时，绳子的速度为vcos30°.据动能定理，得W＝ΔEk＝eq\f(1,2)m(vcos30°)2＝eq\f(3,8)mv2.7．如图所示，质量为m的小车在水平恒力F的推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得的速度为v，AB的水平距离为s.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eq\f(1,2)mv2C．推力对小车做的功是Fs－mghD．小车克服阻力做的功是eq\f(1,2)mv2＋mgh－Fs答案：AB解析：若克服阻力做的功为W，由动能定理可得Fs－mgh－W＝eq\f(1,2)mv2－0，得W＝Fs－mgh－eq\f(1,2)mv2，故D错误；推力对小车做的功可由Fs计算，因为F是水平恒力，s是水平位移，故C错；由动能定理可知，B正确；克服重力做功为mgh，A也正确，故正确答案为A、B.8．一架喷气式飞机，质量m＝×103kg，起飞过程中从静止开始运动．当位移达到l＝×102m时，速度达到起飞速度v＝60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的倍．求飞机受到的平均牵引力．(取g＝答案：×104N解析：飞机的初动能Ek1＝0，末动能Ek2＝eq\f(1,2)mv2；合力F做的功W＝Fl.根据动能定理，有：Fl＝eq\f(1,2)mv2－0合力F为平均牵引力F牵与阻力F阻之差，而阻力与重量的关系为F阻＝kmg(其中k＝，所以F＝F牵－kmg，代入上式后解出F牵＝eq\f(mv2,2l)＋kmg把数据代入后解得：F牵＝×104N所以飞机所受的平均牵引力是×104N.[能力提升]9．一个人站在高出地面h处，抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速率为v，人对物体所做的功等于(空气阻力不计)()A．mgh \f(1,2)mv2\f(1,2)mv2－mgh \f(1,2)mv2＋mgh答案：C解析：根据动能定理知，人对物体所做的功W人和重力对物体所做的功mgh之和等于物体动能的变化，即W人＋mgh＝eq\f(1,2)mv2－0，所以W人＝eq\f(1,2)mv2－mgh.10．一质量为1kg的物体被人用手由静止开始向上提升1m，这时物体的速度是2m/s，取g＝10m/s2，则下列结论中不正确的是()A．手对物体做功12JB．合力对物体做功12JC．合力对物体做功2JD．物体克服重力做功10J答案：B解析：由动能定理得W手－mgh＝eq\f(1,2)mv2，则手对物体做功W手＝mgh＋eq\f(1,2)mv2＝(1×10×1＋eq\f(1,2)×1×22)J＝12J．合力对物体做功W＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×1×22J＝2J．物体克服重力做功WG′＝mgh＝1×10×1J＝10J．故本题选B.11．如图所示，一块长木板B放在光滑水平面上，B上放一粗糙物体A.现以恒力F拉B，A在B上滑动但未滑离B，以地面为参考系，A、B都前移了一段距离，在此过程中()A．外力F做的功等于A和B的动能的增量B．B对A的摩擦力所做的功，等于A的动能的增量C．A对B的摩擦力所做的功，等于B对A的摩擦力所做的功D．外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和答案：BD解析：A所受的合力即为B给A的摩擦力，由动能定理可知B正确；A、B间有一对相互作用的摩擦力，尽管两摩擦力等大，但A、B相对于地面的位移不相等，故两个摩擦力做的功也不相等，故C错误；对B物体，由动能定理有WF－Wf＝ΔEkB，D正确；而对于选项A，正确的说法是外力F做的功等于A和B动能的增量加上系统内能的增量，A错误．12．质量为m的物体以速度3v0竖直向上抛出，物体落回原处时速度大小为eq\f(3v0,4)，求：(1)物体运动中所受的平均空气阻力；(2)物体以初速2v0竖直向上抛出时的最大高度．(设空气阻力大小不变)答案：(1)eq\f(15,17)mg(2)eq\f(17v\o\al(2,0),16g)解析：(1)设平均空气阻力为f上升时mgh＋fh＝eq\f(1,2)m(3v0)2对全程－2fh＝eq\f(1,2)m(eq\f(3,4)v0)2－eq\f(1,2)m(3v0)2由以上两式可解得f＝eq\f(15,17)mg.(2)fH＋mgH＝eq\f(1,2)m(2v0)2解得所求最大高度H＝eq\f(17v\o\al(2,0),16g).13．如图所示，质量为m的小球自由下落d后，沿竖直面内的固定轨道ABC运动，AB是半径为d的eq\f(1,4)光滑圆弧，BC是直径为d的粗糙半圆弧(B是轨道的最低点)．小球恰好能运动到C点．求：(1)小球运动到B处时对轨道的压力大小；(2)小球在BC上运动过程中，摩擦力对小球做的功．(重力加速度为g)答案：(1)5mg(2)－eq\f(3,4)mgd解析：(1)小球下落到B的过程：由动能定