2024-2025学年高中物理第7章机械能守恒定律第7节动能和动能定理课时分层训练新人教版必修2

PAGEPAGE1第7节动能和动能定理课时分层训练「基础达标练」1．关于动能的概念，下列说法中正确的是()A．物体由于运动而具有的能叫做动能B．运动物体具有的能叫动能C．运动物体的质量越大，其动能肯定越大D．速度较大的物体，具有的动能肯定较大解析：选A物体由于运动而具有的能叫动能，但是运动的物体可以具有多种能量，如重力势能，内能等，故A正确，B错误；由公式Ek＝eq\f(1,2)mv2可知，动能既与m有关，又与v有关，故C、D错误．2．(2024·江阴四校联考)在下列几种状况中，甲、乙两物体的动能相等的是()A．甲的速度是乙的4倍，甲的质量是乙的eq\f(1,2)B．甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)C．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)D．甲的质量是乙的8倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)解析：选B依据Ek＝eq\f(1,2)mv2可知甲的速度是乙的4倍，甲的质量是乙的eq\f(1,2)，则甲的动能是乙的8倍，选项A错误；甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)，则甲乙的动能相等，选项B正确；甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)，则甲的动能是乙的eq\f(1,2)，选项C错误；甲的质量是乙的8倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)，则甲的动能是乙的2倍，选项D错误．3．(2024·山西长治高一期末)有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示，假如由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是()A．木块所受的合力为零B．因木块所受的力都不对其做功，所以合力做的功为零C．重力和摩擦力做的功代数和为零D．重力和摩擦力的合力为零解析：选C物体做曲线运动，速度方向改变，加速度不为零，合外力不为零，A错误；速率不变，动能不变，由动能定理知，合外力做功为零，支持力始终不做功，重力做正功，所以重力做的功与阻力做的功代数和为零，但重力和阻力的合力不为零，故C正确，B、D错误．4．(2024·邢台市段考)如图所示，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作用下，从平衡位置P点很缓慢地移到Q点．此时悬线与竖直方向夹角为θ，则拉力F所做的功为()A．FLcosθ B．FLsinθC．mgLcosθ D．mgL(1－cosθ)解析：选D小球从平衡位置P点缓慢地移动到Q点的过程中，动能的改变量为零，依据动能定理得WF－mgL(1－cosθ)＝0，得拉力F所做的功为WF＝mgL(1－cosθ)．D正确，A、B、C错误．5．(2024·宣威市期末)在足球赛中，红队球员在白队禁区旁边主罚定位球，如图所示，并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门．球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球做的功W(不计空气阻力，足球视为质点)()A．等于mgh＋eq\f(1,2)mv2B．大于mgh＋eq\f(1,2)mv2C．小于mgh＋eq\f(1,2)mv2D．因为球入球门过程中的曲线的形态不确定，所以做功的大小无法确定解析：选A对足球从球员踢出到飞入球门的过程探讨，依据动能定理得：W－mgh＝eq\f(1,2)mv2，得到W＝mgh＋eq\f(1,2)mv2，故选项A正确．6．(多选)用力F拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功－3J，拉力F做功8J，空气阻力做功－0.5J，则下列推断正确的是()A．物体的重力势能增加了3JB．物体的重力势能削减了3JC．物体的动能增加了4.5JD．物体的动能增加了8J解析：选AC因为重力做功－3J，所以重力势能增加3J，A对，B错；依据动能定理W合＝ΔEk，得ΔEk＝－3J＋8J－0.5J＝4.5J，C对，D错．7．(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起先运动相同的距离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：选BC由功的公式W＝Flcosα＝F·s可知，两种状况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多，A错误，B正确；依据动能定理，对甲有Fs＝Ek1，对乙有Fs－Ffs＝Ek2，可知Ek1＞Ek2，即甲物体获得的动能比乙大，C正确，D错误．8．在距地面高12m处，以12m/s的水平速度抛出质量为0.5kg的小球，其落地时速度大小为18m/s，求小球在运动过程中克服阻力做功多少？(g取10m/s2)解析：对小球自抛出至落地过程由动能定理得mgh－Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(1,2)，则小球克服阻力做功为Wf＝mgh－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)mv\o\al(2,2)－\f(1,2)mv\o\al(1,2)))＝0.5×10×12J－eq\f(1,2)×0.5×182－eq\f(1,2)×0.5×122J＝15J.答案：15J「实力提升练」9．(多选)如图所示，在外力作用下某质点运动的v­t图象为正弦曲线．从图中可以推断()A．在0～t1时间内，外力的功率渐渐增大B．在0～t1时间内，外力做正功C．t1～t3时间内，外力做的总功为零D．在t2时刻，外力的功率最大解析：选BC图象斜率表示加速度，加速度对应合外力，合外力减小，速度增大；由图象可知0时刻速度为零，t1时刻速度最大但拉力为零，由P＝Fv可知外力的功率在0时刻为零，t1时刻功率也为零，可知功领先增大后减小，故A错误；在0～t1时间内，由图象可知，物体的速度沿正方向，加速度为正值且减小，故力与速度方向相同，外力做正功，故B正确；在t1～t3时间内物体的动能改变为零，由动能定理可知外力做的总功为零，故C正确；t2时刻物体的速度为零，由P＝Fv可知外力的功率为零，故D错误．10．(多选)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(0,2)－eq\f(1,2)(M＋m)v2D．F(L＋L′)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(0,2)－eq\f(1,2)mv2解析：选ACD依据动能定理，对子弹：－F(L＋L′)＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(0,2)，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(0,2)－eq\f(1,2)(M＋m)v2，C正确．11．质量为m的物体以初速度v0沿水平面对左起先运动，起始点A与一轻弹簧O端相距s，如图所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，则从起先碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为()A.eq\f(1,2)mveq\o\al(0,2)－μmg(s＋x) B．eq\f(1,2)mveq\o\al(0,2)－μmgxC．μmgs D．μmg(s＋x)解析：选A由动能定理得－W－μmg(s＋x)＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(0,2)，解得W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(0,2)－μmg(s＋x)，故A选项正确．12．质量为m的小球用长度为L的轻绳系住，在竖直平面内做圆周运动，运动过程中小球受空气阻力作用．已知小球经过最低点时轻绳受的拉力为7mg，经过半周小球恰好能通过最高点，则此过程中小球克服空气阻力做的功为()A.eq\f(mgL,4) B．eq\f(mgL,3)C．eq\f(mgL,2) D．mgL解析：选C小球经过最低点时，有FN－mg＝eq\f(mv\o\al(1,2),L)，解得v1＝eq\r(6gL).小球恰好能通过最高点，有mg＝eq\f(mv\o\al(2,2),L)，解得v2＝eq\r(gL).依据动能定理－mg·2L－Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(1,2)，解得小球克服空气阻力做功Wf＝eq\f(1,2)mgL，所以C选项正确．13．将质量为m的物体，以初速度v0竖直向上抛出．已知抛出过程中阻力大小恒为重力的0.2倍．求：(1)物体上升的最大高度；(2)物体落回抛出点时的速度大小．解析：(1)上升过程，由动能定理－mgh－Ffh＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(0,2)①将Ff＝0.2mg②联立①②可得：h＝eq\f(5v\o\al(0,2),12g).③(2)全过程，由动能定理－2Ffh＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(0,2)④联立②③④可得：v＝eq\f(\r(6),3)v0.答案：(1)eq\f(5v\o\al(0,2),12g)(2)eq\f(\r(6),3)v014．一架喷气式飞机质量m＝5×103kg，起飞过程中从静止起先滑行的路程s＝5.3×102m时(做匀加速直线运动)，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力的k倍(k＝0.02)．求飞机受到