2024-2025學(xué)年高中物理課時分層作業(yè)16動能和動能定理含解析新人教版必修2

PAGE4-課時分層作業(yè)(十六)(時間：40分鐘分值：100分)[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．(多選)關(guān)于動能，下列說法正確的是()A．公式Ek＝eq\f(1,2)mv2中的速度v一般是物體相對于地面的速度B．動能的大小由物體的質(zhì)量和速率確定，與物體運動的方向無關(guān)C．肯定質(zhì)量的物體動能變更時，速度肯定變更，但速度變更時，動能不肯定變更D．動能不變的物體，肯定處于平衡狀態(tài)ABC[動能是標(biāo)量，與速度的大小有關(guān)，而與速度的方向無關(guān)，B對．公式中的速度一般是相對于地面的速度，A對．肯定質(zhì)量的物體的動能變更時，速度的大小肯定變更，但速度變更時，動能不肯定變更，如勻速圓周運動，動能不變，但速度變更，故選項C正確，D錯誤．]2．從地面豎直向上拋出一只小球，小球運動一段時間后落回地面．忽視空氣阻力，該過程中小球的動能Ek與時間t的關(guān)系圖象是()ABCDA[小球做豎直上拋運動時，速度v＝v0－gt，依據(jù)動能Ek＝eq\f(1,2)mv2得Ek＝eq\f(1,2)m(v0－gt)2，故圖象A正確．]3．變更汽車的質(zhì)量和速度，都能使汽車的動能發(fā)生變更，在下面幾種狀況中，汽車的動能是原來的2倍的是()A．質(zhì)量不變，速度變?yōu)樵瓉淼?倍B．質(zhì)量和速度都變?yōu)樵瓉淼?倍C．質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍，速度減半D．質(zhì)量減半，速度變?yōu)樵瓉淼?倍D[由Ek＝eq\f(1,2)mv2知，m不變，v變?yōu)樵瓉淼?倍，Ek變?yōu)樵瓉淼?倍．同理，m和v都變?yōu)樵瓉淼?倍時，Ek變?yōu)樵瓉淼?倍；m變?yōu)?倍，速度減半時，Ek變?yōu)樵瓉淼囊话?；m減半，v變?yōu)?倍時，Ek變?yōu)樵瓉淼?倍，故選項D正確．]4．關(guān)于動能概念及公式W＝Ek2－Ek1的說法中正確的是()A．若物體速度在變更，則動能肯定在變更B．速度大的物體，動能肯定大C．W＝Ek2－Ek1表示功可以變成能D．動能的變更可以用合力做的功來量度D[速度是矢量，而動能是標(biāo)量，若物體速度只變更方向，不變更大小，則動能不變，A錯；由Ek＝eq\f(1,2)mv2知B錯；動能定理W＝Ek2－Ek1表示動能的變更可用合力做的功來量度，但功和能是兩個不同的概念，有著本質(zhì)的區(qū)分，故C錯，D對．]5．將距離沙坑表面上方1m高處質(zhì)量為0.2kg的小球由靜止釋放，測得小球落入沙坑靜止時距離沙坑表面的深度為10cm.若忽視空氣阻力，g取10m/s2，則小球克服沙坑的阻力所做的功為()A．0.4J B．2JC．2.2J D．4JC[由動能定理得mg(h＋d)－Wf＝0，解得小球克服沙坑的阻力所做的功為Wf＝2.2J，故C正確，A、B、D錯誤．]6．人在距地面h高處拋出一個質(zhì)量為m的小球，落地時小球的速度為v，不計空氣阻力，人對小球做功是()A．eq\f(1,2)mv2 B．mgh＋eq\f(1,2)mv2C．mgh－eq\f(1,2)mv2 D．eq\f(1,2)mv2－mghD[對全過程運用動能定理得：mgh＋W＝eq\f(1,2)mv2－0，解得：W＝eq\f(1,2)mv2－mgh，故D正確，A、B、C錯誤．故選D.]二、非選擇題(14分)7.質(zhì)量為m＝50kg的滑雪運動員，以初速度v0＝4m/s從高度為h＝10m的彎曲滑道頂端A滑下，到達(dá)滑道底端B時的速度v1＝10m/s.求滑雪運動員在這段滑行過程中克服阻力做的功．(g取10m/s2)[解析]從A運動到B，物體所受摩擦力隨之變更，所以克服摩擦力所做的功不能干脆由功的公式求得，此時要依據(jù)動能定理求解．設(shè)摩擦力做的功為W，依據(jù)動能定理mgh－W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)代入數(shù)值得：W＝2900J.[答案]2900J[實力提升練]一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1．如圖所示，物體沿曲面從A點無初速度滑下，滑至曲面的最低點B時，下滑的高度為5m，速度為6m/s，若物體的質(zhì)量為1kg.則下滑過程中物體克服阻力所做的功為()A．50JB．18JC．32JD．0JC[由動能定理得mgh－Wf＝eq\f(1,2)mv2，故Wf＝mgh－eq\f(1,2)mv2＝1×10×5J－eq\f(1,2)×1×62J＝32J，C正確．]2．(多選)用力F拉著一個物體從空中的a點運動到b點的過程中，重力做功－3J，拉力F做功8J，空氣阻力做功－0.5J，則下列推斷正確的是()A．物體的重力勢能增加了3JB．物體的重力勢能削減了3JC．物體的動能增加了4.5JD．物體的動能增加了8JAC[因為重力做功－3J，所以重力勢能增加3J，A對，B錯；依據(jù)動能定理W合＝ΔEk，得ΔEk＝－3J＋8J－0.5J＝4.5J，C對，D錯．]3．飛機(jī)起飛過程中，速度從v增大到2v合外力做功為W1；速度從2v增大到3v合外力做功為W2.則W1與W2的比值為()A．1∶1B．1∶3C．3∶5D．4∶9C[依據(jù)動能定理得：W1＝eq\f(1,2)m(2v)2－eq\f(1,2)mv2＝eq\f(3,2)mv2，W2＝eq\f(1,2)m(3v)2－eq\f(1,2)m(2v)2＝eq\f(5,2)mv2，則W1∶W2＝3∶5，選C.]4．如圖所示，光滑斜面的頂端固定一彈簧，一物體向右滑行，并沖上固定在地面上的斜面．設(shè)物體在斜面最低點A的速度為v，壓縮彈簧至C點時彈簧最短，C點距地面高度為h，則從A到C的過程中彈簧彈力做功是()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的過程運用動能定理可得：－mgh＋W＝0－eq\f(1,2)mv2所以W＝mgh－eq\f(1,2)mv2，所以A正確．]二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5.(13分)粗糙的1/4圓弧的半徑為0.45m，有一質(zhì)量為0.2kg的物體自最高點A從靜止起先下滑到圓弧最低點B.然后沿水平面前進(jìn)0.4m到達(dá)C點停止.設(shè)物體與軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5(取g＝10m/s2)，求：(1)物體到達(dá)B點時的速度大小；(2)物體在圓弧軌道上克服摩擦力所做的功．[解析](1)物體從B運動到C的過程，由動能定理得：－μmgx＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)解得：vB＝2m/s.(2)物體從A運動到B的過程，由動能定理得：mgR－Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－0解得：Wf＝0.5J.[答案](1)2m/s(2)0.5J6．(13分)如圖所示，粗糙水平軌道AB與半徑為R的光滑半圓形軌道BC相切于B點，現(xiàn)有質(zhì)量為m的小球(可看成質(zhì)點)以初速度v0＝eq\r(6gR)，從A點起先向右運動，并進(jìn)入半圓形軌道，若小球恰好能到達(dá)半圓形軌道的最高點C，最終又落于水平軌道上的A處，重力加速度為g，求：(1)小球落到水平軌道上的A點時速度的大小vA；(2)水平軌道與小球間的動摩擦因數(shù)μ.[解析](1)mg＝meq\f(v\o\al(2,C),R)，得vC＝eq\r(gR)，從C到A由動能定理得：mg2R＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)，得vA＝