课时跟踪检测（二十） 动能和动能定理

1/4课时跟踪检测（二十）动能和动能定理A级——学考达标1．关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化，下列说法中正确的是()A．运动物体所受的合力不为零，合力一定做功，物体的动能一定变化B．运动物体所受的合力为零，则物体的动能一定不变C．运动物体的动能保持不变，则该物体所受合力一定为零D．运动物体所受合力不为零，则该物体不一定做变速运动解析：选B运动物体所受的合力不为零，合力不一定做功，A错误；运动物体所受的合力为零，则合力不做功，动能一定不变，B正确；动能保持不变，合力不一定为零，但合力一定不做功，C错误；合力不为零时，物体一定有加速度，则该物体一定做变速运动，D错误。2.(2023·宿迁高一检测)若足球被踢出后的运动轨迹如图所示，则在所标识的位置上，足球具有最大动能的是()A．位置4B．位置3C．位置2D．位置1解析：选D足球被踢出后，其他位置都比位置1的高度高，所以从位置1到其他位置的过程中，重力做负功，空气阻力也做负功，所以足球具有最大动能的是位置1。故选D。3．手提物体上升的过程中，拉力对物体做的功为6J，物体克服重力做的功为4J。不计空气阻力，此过程中物体的动能()A．增加10J B．减小6JC．增加2J D．减小4J解析：选C根据动能定理得ΔEk＝W＋WG＝6J＋(－4)J＝2J，故物体的动能增加2J，C正确。4．(2023·徐州高一检测)一个人站在实验室高台上，从高台边缘以相同的速率v0分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的动能()A．上抛球最大 B．下抛球最大C．平抛球最大 D．一样大解析：选D设抛出点离地面的高度为h，根据动能定理得mgh＝Ek－eq\f(1,2)mv02，三个小球质量相同，初速度相同，下落高度相同，所以三球落地时动能相同，D正确。5.如图所示，小球从竖直放置的轻弹簧正上方自由下落。在小球接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的动能()A．变小 B．先变大后变小C．变大 D．先变小后变大解析：选B根据题意可知，小球与弹簧接触后，受到竖直向下的重力与竖直向上的弹簧弹力作用，开始小球的重力大于弹力，合力向下，加速度向下，小球向下做加速运动，随小球向下运动，弹簧的弹力增大，合力减小，加速度减小，小球做加速度减小的加速运动，合力为零时，小球速度最大；当弹簧的弹力大于小球重力后，合力向上，加速度向上，速度方向与加速度方向相反，小球做减速运动，随小球向下运动，弹力增大，小球受到的合力增大，加速度增大，小球做加速度增大的减速运动，直到减速到零。由以上分析可知，小球的速度先增大后减小，动能先增大后减小。故选B。6．某小组制作了一遥控快艇模型，质量为2kg，将其放入水中，快艇模型从静止开始加速运动一段时间，速度达到5m/s，则这段时间内快艇模型()A．动能的增加量为15J B．动能的增加量为5JC．所受合力做功为25J D．所受合力做功为5J解析：选C动能的增加量ΔEk＝eq\f(1,2)mv2＝25J，故A、B错误；根据动能定理可知，所受合力做功等于动能的增加量25J，故C正确，D错误。7．(2023·新课标卷)无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中，克服空气阻力做的功为(重力加速度大小为g)()A．0 B．mghC.eq\f(1,2)mv2－mgh D.eq\f(1,2)mv2＋mgh解析：选B地面附近的雨滴做匀速运动，根据动能定理得mgh－Wf＝0，故雨滴克服空气阻力做功为mgh。故选B。8．2023年5月28日，国产大飞机C919圆满完成全球首次商业载客飞行，正式进入民航市场，开启市场化运营、产业化发展新征程。假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为0的匀加速直线运动，当位移x＝1.6×103m时才能达到起飞所要求的速度v＝80m/s。已知飞机质量m＝7.0×104kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1，取重力加速度g＝10m/s2，求：(1)飞机起飞时的动能；(2)飞机滑跑过程中受到的牵引力。解析：(1)飞机起飞时的动能Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×7.0×104×802J＝2.24×108J。(2)设飞机滑跑过程中受到的牵引力为F，由动能定理得：Fx－kmgx＝eq\f(1,2)mv2－0，可解得：F＝kmg＋eq\f(mv2,2x)＝2.1×105N。答案：(1)2.24×108J(2)2.1×105NB级——选考进阶9．(2023·太仓高一检测)如图所示，AB为eq\f(1,4)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μ，当它由轨道顶端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.eq\f(1,2)μmgR B.eq\f(1,2)mgRC．－mgR D．(1－μ)mgR解析：选D设在AB段摩擦力所做的功为WAB，物体从A到C的全过程，根据动能定理，有mgR＋WAB－μmgR＝0，解得WAB＝(μ－1)mgR，所以物体在AB段克服摩擦力所做的功为W＝(1－μ)mgR。10.如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度v0出发，恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为()A.eq\f(mv02,2πL)B.eq\f(mv02,4πL)C.eq\f(mv02,8πL)D.eq\f(mv02,16πL)解析：选B对木块由动能定理得：－f·2πL＝0－eq\f(1,2)mv02，解得摩擦力大小为f＝eq\f(mv02,4πL)，故B正确，A、C、D错误。11.(2023·连云港高一检测)如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s。下列说法正确的是()A．小车重力所做的功是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．阻力对小车做的功是mgh－Fs解析：选B重力所做的功WG＝mgΔh＝mg(hA－hB)＝－mgh，故A错误；对小车从A运动到B的过程中，运用动能定理得W合＝eq\f(1,2)mv2，故B正确；由于推力为恒力，则推力对小车做的功WF＝Fs，故C错误；设阻力做的功为W，由动能定理可得Fs－mgh＋W＝eq\f(1,2)mv2－0，得W＝mgh＋eq\f(1,2)mv2－Fs，故D错误。12．质量m＝6×103kg的飞机，从静止开始沿平直的跑道匀加速滑行，当滑行距离l＝7.2×102m时，达到起飞速度v＝60m/s。求：(1)起飞时飞机的动能是多少？(2)若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？(3)若滑行过程中受到的平均阻力大小为3.0×103N，牵引力与第(2)问中求得的值相等，则要达到上述起飞速度，飞机的滑行距离应为多大？解析：(1)飞机起飞时的动能Ek＝eq\f(1,2)mv2代入数值得Ek＝1.08×107J。(2)设飞机受到的牵引力