新教材高考生物一轮复习过关练12动能和动能定理（含解析）

04/403/4/动能和动能定理考试要求1.理解动能和动能定理。2.能用动能定理解释生产生活中的现象。[题组冲关]题组一动能的概念1．质量为m的宇宙飞船，进入地球大气层时的速度为v，此时它的动能为()A．mv B．eq\f(1,2)mvC．mv2 D．eq\f(1,2)mv2[答案]D2．在下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是()A．甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的eq\f(1,2)B．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)C．甲的质量是乙的8倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动D由Ek＝eq\f(1,2)mv2可知D正确。3．改变物体的质量和速度都可改变物体的动能，在下列情况下，物体的动能变化最大的是()A．物体的质量不变，运动速度增大到原来的2倍B．物体的速度不变，质量增大到原来的2倍C．物体的质量变为原来的3倍，运动速度减为原来的一半D．物体的质量变为原来的一半，速度增大到为原来的4倍D由Ek＝eq\f(1,2)mv2可知D正确。4．关于动能的理解，下列说法正确的是()A．一般情况下，Ek＝eq\f(1,2)mv2中的v是相对于地面的速度B．动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向有关C．物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等、方向相反D．当物体以不变的速率做曲线运动时其动能不断变化A动能是标量，由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关；动能具有相对性，无特别说明，一般指相对于地面的动能，A正确。题组二动能定理的理解和应用5．关于动能定理，下列说法中正确的是()A．在某过程中，外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和B．只要有力对物体做功，物体的动能就一定改变C．动能定理只适用于直线运动，不适用于曲线运动D．动能定理既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情况D外力做的总功等于各个力做功的代数和，故A错；力对物体做功的代数和为零时，动能不发生变化，故B错；根据动能定理的适用条件知，C错，D对。6．一辆在水平路面上行驶的汽车，关闭发动机后继续运动了一段距离停下来。在这一过程中，下列说法正确的是()A．阻力对汽车做正功，汽车动能增加B．阻力对汽车做负功，汽车动能增加C．阻力对汽车做负功，汽车动能减小D．阻力对汽车做正功，汽车动能减小[答案]C7．关于功和物体动能变化的关系，说法正确的是()A．有力对物体做功，物体的动能就会变化B．合力不做功，物体的动能也可能变化C．合力做正功，物体的动能就增加D．合力不为0，物体的动能就一定变化C动能定理表明合力做的功等于物体动能的变化量(注意是“合力”做的功)，合力不做功，物体的动能就不变，A、B错误，C正确；合力不为0，但不一定做功，故物体的动能不一定变化，D错误。8．一颗质量为2g的子弹以400m/s的速度射穿木板后，速度减小为300mA．60J B．70JC．80J D．90J[答案]B9．如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。设小球在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，则从A到C的过程中弹簧弹力做功为()A．mgh－eq\f(1,2)mv2 B．eq\f(1,2)mv2－mghC．－mgh D．－(mgh＋eq\f(1,2)mv2)A由A到C的过程运用动能定理可得：－mgh＋W＝0－eq\f(1,2)mv2，所以W＝mgh－eq\f(1,2)mv2，故A正确。[核心精要]一、对动能的理解1．动能的大小为Ek＝eq\f(1,2)mv2，v一般为相对于地面的速度。2．动能为标量，只有大小，没有方向。物体的速度变化时，其动能不一定变化，但物体的动能变化时，其速度一定变化。3．动能是状态量，动能与时刻相对应。学习心得：二、动能定理的理解1．物理意义：动能定理指出了合外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系。即合外力对物体所做的总功，对应于物体动能的变化，变化的大小由做功的多少来量度。动能的变化意义合外力的功ΔEk＝Ek2－Ek1＞0物体的动能增加合外力做正功，其他形式的能转化为动能，动能的变化在数值上等于合外力做的功ΔEk＝0物体的动能不变合外力不做功，物体的动能不变ΔEk＝Ek2－Ek1＜0物体的动能减小合外力对物体做负功，物体的动能减小，动能转化为其他形式的能学习心得：10．一学生用力踢质量为1kg的足球，使球从静止开始以10m/s的速度水平飞出，设人踢球时对球的平均作用力为200N，球在水平方向上运动了20m，则该学生对球做的功为()A．0 B．50JC．4000J D．条件不足，无法确定B对于该学生踢球的过程，根据动能定理得人对足球所做的功为：W＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×1×102J＝50J，故A错误，B正确；由于足球在学生作用力方向上发生的位移未知，不是20m，不能这样求功：W＝Fs＝200×20J＝4000J，故C、D错误。11．汽车在平直的公路上由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v后立即关闭发动机让其滑行，直至停止。设在运动的全过程中汽车的牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，那么W1∶W2为()A．1∶1 B．1∶2C．1∶3 D．1∶4A由题意知：汽车初动能和末动能都等于0。根据动能定理得W1＋(－W2)＝0－0，得W1＝W2，选项A正确。12．受强对流云团影响，温州市多地出现暴雨、冰雹天气。有报道称，当天某学校正在户外举办招聘会，有学生被冰雹砸伤。冰雹一般自4000～20000m的高空下落，是阵发性的灾害性天气，足够大的冰雹不间断地打击头部，就会导致昏迷。若冰雹竖直下落过程中受到的空气作用力与速度平方成正比，比例系数k＝0.0004kg/m，一块质量m＝36g的冰雹(可认为过程中质量始终保持不变)自4000m高空下落，落地前已达到下落的最大速度。(g取(1)冰雹下落的最大速率vm；(2)当下落速度v＝10m/s时加速度a(3)下落过程中克服空气作用力所做的功Wf。[解析](1)冰雹的速度达到最大时，合力为零，根据平衡条件有：f＝kveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(m))＝mg代入数据得最大速度为vm＝eq\r(,\f(mg,k))＝eq\r(,\f(36×10－3×10,4×10－4))m/s＝30m/s。(2)根据牛顿第二定律有：mg－kv2＝ma可得加速度为：a＝g－eq\f(k,m)v2＝10m/s2－eq\f(0.0004,36×10－3)×102m/s2＝eq\f(80,9)m/s2。(3)全过程中，由动能定理有：eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(m))＝mgh－Wf代入数据可得：Wf＝1423.8J。[答案](1)30m/s(2)eq\f(80,9)m/s2(3)1423.8