高一物理人教版必修2课时作业（十六）动能和动能定理

课时作业(十六)动能和动能定理一、单项选择题1．关于对功和动能等关系的理解正确的是()A．所有外力做功的代数和为负值，物体的动能就减少B．物体的动能保持不变，则该物体所受合力一定为零C．如果一个物体所受的合力不为零，则合力对物体必做功，物体的动能一定要变化D．只要物体克服阻力做功，它的动能就减少解析：合力做负功，则动能的变化为负值，物体的动能就减少，A正确；物体的动能保持不变，说明合力对物体所做的功为零，但合外力不一定为零，B错误；由功的公式W＝Flcosα知，合力不为零，但若α＝90°，合力的功也为零，C错误；物体动能的变化量取决于合外力对物体做的总功，有动力对物体做功或物体克服阻力做功时，合外力做的总功的正负不能确定，所以动能的增减无法确定，D错误．答案：A2．(2017·漳洲高一检测)下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，正确的是()A．物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化B．若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零C．物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零解析：力是改变物体速度的原因，物体做变速运动时，合外力一定不为零，但合外力不为零时，做功可能为零，动能可能不变，A、B错误．物体合外力做功，它的动能一定变化，速度大小也一定变化，C正确．物体的动能不变，所受合外力做功一定为零，但合外力不一定为零，D错误．答案：C3．(2017·株洲高一检测)放在光滑水平面上的物体，仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动，若这两个力分别做了6J和8J的功，则该物体的动能增加了()A．48JB．14JC．10JD．2J解析：由动能定理得：ΔEk＝W合＝6J＋8J＝14J，所以该物体的动能增加了14J，故选项B正确．答案：B4．一质量为m的滑块，以速度v在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度变为－2v(方向与原来相反)，在整段时间内，水平力所做的功为()A.eq\f(3,2)mv2B．－eq\f(3,2)mv2C.eq\f(5,2)mv2D．－eq\f(5,2)mv2解析：由动能定理得W＝eq\f(1,2)m(－2v)2－eq\f(1,2)mv2＝eq\f(3,2)mv2.答案：A5．一水平桌面距离地面的高度为H＝3m，现将一质量为m＝0.2kg、可视为质点的小球由桌子边缘的M点沿水平向右的方向抛出，抛出的速度大小为v0＝1m/s，一段时间后经过空中的N点，已知M、N两点的高度差为h＝1m，重力加速度为g＝10m/s2.则小球在N点的动能大小为()A．4.1JB．2.1JC．2JD．6.1J解析：由M到N，合外力对小球做的功W＝mgh，小球的动能变化ΔEk＝Ek－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，根据动能定理得小球在B点的动能Ek＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＋mgh，代入数据得Ek＝2.1J，B正确．答案：B6．一辆汽车以v1＝6m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行x1＝3.6m，如果以v2＝8m/s的速度行驶，在同样路面上急刹车后滑行的距离x2应为()A．6.4mB．5.6mC．7.2mD．10.8m解析：急刹车后，车只受摩擦阻力的作用，且两种情况下摩擦力大小是相同的，汽车的末速度皆为零．设摩擦阻力为F，据动能定理得－Fx1＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)①－Fx2＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)②②式除以①式得：eq\f(x2,x1)＝eq\f(v\o\al(2,2),v\o\al(2,1))故得汽车滑行距离x2＝eq\f(v\o\al(2,2),v\o\al(2,1))x1＝(eq\f(8,6))2×3.6m＝6.4m.答案：A二、多项选择题7．一物体做变速运动时，下列说法正确的有()A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变B．物体所受合外力一定不为零C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变D．物体加速度一定不为零解析：物体的速度发生了变化，则合外力一定不为零，加速度也一定不为零，B、D正确；物体的速度变化，可能是大小不变，方向变化，故动能不一定变化，合外力不一定做功，A、C错误．答案：BD8．一质量为0.1kg的小球，以5m/s的速度在光滑水平面上匀速运动，与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹，若以弹回的速度方向为正方向，则小球碰墙过程中的速度变化和动能变化分别是()A．Δv＝10m/sB．Δv＝0C．ΔEk＝1JD．ΔEk＝0解析：速度是矢量，故Δv＝v2－v1＝5m/s－(－5m/s)＝10m/s.而动能是标量，初末两态的速度大小相等，故动能相等，因此ΔEk＝0.选A、D.答案：AD9．(多选)甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s.如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是()A．力F对甲物体做功多B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多C．甲物体获得的动能比乙大D．甲、乙两个物体获得的动能相同解析：由功的公式W＝Flcosα＝F·x可知，两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多，A错误、B正确；根据动能定理，对甲有Fx＝Ek1，对乙有Fx－Ffx＝Ek2，可知Ek1>Ek2，即甲物体获得的动能比乙大，C正确、D错误．答案：BC10．如图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为L′，若木块对子弹的阻力F视为恒力，则下列关系式中正确的是()A．FL＝eq\f(1,2)Mv2B．FL′＝eq\f(1,2)mv2C．FL′＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)(M＋m)v2D．F(L＋L′)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)mv2解析：根据动能定理，对子弹：－F(L＋L′)＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，选项D正确；对木块：FL＝eq\f(1,2)Mv2，A正确；由以上两式整理可得FL′＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)(M＋m)v2，C正确．答案：ACD三、非选择题11．(2017·安徽六校高三联考)冰壶运动逐渐成为人们所关注的一项运动．场地如图所示，假设质量为m的冰壶在运动员的操控下，先从起滑架A点由静止开始加速启动，经过投掷线B时释放，以后匀减速自由滑行刚好能滑至营垒中心O停下．已知A、B相距L1，B、O相距L2，冰壶与冰面各处的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g.求：(1)冰壶运动的最大速度vmax；(2)在AB段，运动员水平推冰壶做的功W是多少？解析：(1)由题意知，在B点冰壶有最大速度，设为vmax，在BO段运用动能定理有－μmgL2＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,max)，解得vmax＝eq\r(2μgL2).(2)(方法一)全过程用动能定理：对AO过程：W－μmg(L1＋L2)＝0，得W＝μmg(L1＋L2)．(方法二)分过程运用动能定理：对AB段：W－μmgL1＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－0.对BO段：－μmgL2＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B).解以上两式得W＝μmg(L1＋L2)．答案：(1)eq\r(2μgL2)(2)μmg(L1＋L2)12．(2017·贵阳模底考试)如图所示，水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上，圆弧轨道B端的切线沿水平方向．质量m＝1kg的滑块(可视为质点)在水平恒力F＝10N的作用下，从A点由静止开始运动，当滑块运动的位移x＝0.5m时撤去力F.已知A、B之间的距离x0＝1m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.1，滑块上升的最大高度h＝0.2m，g取10m/s2.求：(1)在撤去力F