2024-2025學(xué)年高中物理第7章機械能守恒定律第7節(jié)動能和動能定理課時分層訓(xùn)練新人教版必修2

PAGEPAGE1第7節(jié)動能和動能定理課時分層訓(xùn)練「基礎(chǔ)達標練」1．關(guān)于動能的概念，下列說法中正確的是()A．物體由于運動而具有的能叫做動能B．運動物體具有的能叫動能C．運動物體的質(zhì)量越大，其動能肯定越大D．速度較大的物體，具有的動能肯定較大解析：選A物體由于運動而具有的能叫動能，但是運動的物體可以具有多種能量，如重力勢能，內(nèi)能等，故A正確，B錯誤；由公式Ek＝eq\f(1,2)mv2可知，動能既與m有關(guān)，又與v有關(guān)，故C、D錯誤．2．(2024·江陰四校聯(lián)考)在下列幾種狀況中，甲、乙兩物體的動能相等的是()A．甲的速度是乙的4倍，甲的質(zhì)量是乙的eq\f(1,2)B．甲的質(zhì)量是乙的4倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)C．甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)D．甲的質(zhì)量是乙的8倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)解析：選B依據(jù)Ek＝eq\f(1,2)mv2可知甲的速度是乙的4倍，甲的質(zhì)量是乙的eq\f(1,2)，則甲的動能是乙的8倍，選項A錯誤；甲的質(zhì)量是乙的4倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)，則甲乙的動能相等，選項B正確；甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)，則甲的動能是乙的eq\f(1,2)，選項C錯誤；甲的質(zhì)量是乙的8倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)，則甲的動能是乙的2倍，選項D錯誤．3．(2024·山西長治高一期末)有一質(zhì)量為m的木塊，從半徑為r的圓弧曲面上的a點滑向b點，如圖所示，假如由于摩擦使木塊的運動速率保持不變，則以下敘述正確的是()A．木塊所受的合力為零B．因木塊所受的力都不對其做功，所以合力做的功為零C．重力和摩擦力做的功代數(shù)和為零D．重力和摩擦力的合力為零解析：選C物體做曲線運動，速度方向改變，加速度不為零，合外力不為零，A錯誤；速率不變，動能不變，由動能定理知，合外力做功為零，支持力始終不做功，重力做正功，所以重力做的功與阻力做的功代數(shù)和為零，但重力和阻力的合力不為零，故C正確，B、D錯誤．4．(2024·邢臺市段考)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點，小球在水平力F作用下，從平衡位置P點很緩慢地移到Q點．此時懸線與豎直方向夾角為θ，則拉力F所做的功為()A．FLcosθ B．FLsinθC．mgLcosθ D．mgL(1－cosθ)解析：選D小球從平衡位置P點緩慢地移動到Q點的過程中，動能的改變量為零，依據(jù)動能定理得WF－mgL(1－cosθ)＝0，得拉力F所做的功為WF＝mgL(1－cosθ)．D正確，A、B、C錯誤．5．(2024·宣威市期末)在足球賽中，紅隊球員在白隊禁區(qū)旁邊主罰定位球，如圖所示，并將球從球門右上角擦著橫梁踢進球門．球門高度為h，足球飛入球門的速度為v，足球的質(zhì)量為m，則紅隊球員將足球踢出時對足球做的功W(不計空氣阻力，足球視為質(zhì)點)()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．因為球入球門過程中的曲線的形態(tài)不確定，所以做功的大小無法確定解析：選A對足球從球員踢出到飛入球門的過程探討，依據(jù)動能定理得：W－mgh＝eq\f(1,2)mv2，得到W＝mgh＋eq\f(1,2)mv2，故選項A正確．6．(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8J解析：選AC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．7．(多選)甲、乙兩個質(zhì)量相同的物體，用大小相等的力F分別拉它們在水平面上從靜止起先運動相同的距離s.如圖所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，則下列關(guān)于力F對甲、乙兩物體做的功和甲、乙兩物體獲得的動能的說法中正確的是()A．力F對甲物體做功多B．力F對甲、乙兩個物體做的功一樣多C．甲物體獲得的動能比乙大D．甲、乙兩個物體獲得的動能相同解析：選BC由功的公式W＝Flcosα＝F·s可知，兩種狀況下力F對甲、乙兩個物體做的功一樣多，A錯誤，B正確；依據(jù)動能定理，對甲有Fs＝Ek1，對乙有Fs－Ffs＝Ek2，可知Ek1＞Ek2，即甲物體獲得的動能比乙大，C正確，D錯誤．8．在距地面高12m處，以12m/s的水平速度拋出質(zhì)量為0.5kg的小球，其落地時速度大小為18m/s，求小球在運動過程中克服阻力做功多少？(g取10m/s2)解析：對小球自拋出至落地過程由動能定理得mgh－Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(1,2)，則小球克服阻力做功為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「實力提升練」9．(多選)如圖所示，在外力作用下某質(zhì)點運動的v-t圖象為正弦曲線．從圖中可以推斷()A．在0～t1時間內(nèi)，外力的功率漸漸增大B．在0～t1時間內(nèi)，外力做正功C．t1～t3時間內(nèi)，外力做的總功為零D．在t2時刻，外力的功率最大解析：選BC圖象斜率表示加速度，加速度對應(yīng)合外力，合外力減小，速度增大；由圖象可知0時刻速度為零，t1時刻速度最大但拉力為零，由P＝Fv可知外力的功率在0時刻為零，t1時刻功率也為零，可知功領(lǐng)先增大后減小，故A錯誤；在0～t1時間內(nèi)，由圖象可知，物體的速度沿正方向，加速度為正值且減小，故力與速度方向相同，外力做正功，故B正確；在t1～t3時間內(nèi)物體的動能改變?yōu)榱?，由動能定理可知外力做的總功為零，故C正確；t2時刻物體的速度為零，由P＝Fv可知外力的功率為零，故D錯誤．10．(多選)如圖所示，質(zhì)量為M的木塊靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運動．已知當(dāng)子彈相對木塊靜止時，木塊前進距離L，子彈進入木塊的深度為L′，若木塊對子彈的阻力F視為恒力，則下列關(guān)系式中正確的是()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：選ACD依據(jù)動能定理，對子彈：－F(L＋L′)＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(0,2)，D正確；對木塊：FL＝eq\f(1,2)Mv2，A正確；由以上兩式整理可得FL′＝eq\f(1,2)mveq\o\al(0,2)－eq\f(1,2)(M＋m)v2，C正確．11．質(zhì)量為m的物體以初速度v0沿水平面對左起先運動，起始點A與一輕彈簧O端相距s，如圖所示．已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，物體與彈簧相碰后，彈簧的最大壓縮量為x，則從起先碰撞到彈簧被壓縮至最短，物體克服彈簧彈力所做的功為()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：選A由動能定理得－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選項正確．12．質(zhì)量為m的小球用長度為L的輕繩系住，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，運動過程中小球受空氣阻力作用．已知小球經(jīng)過最低點時輕繩受的拉力為7mg，經(jīng)過半周小球恰好能通過最高點，則此過程中小球克服空氣阻力做的功為()A.eq\f(mgL,4) B．eq\f(mgL,3)C．eq\f(mgL,2) D．mgL解析：選C小球經(jīng)過最低點時，有FN－mg＝eq\f(mv\o\al(1,2),L)，解得v1＝eq\r(6gL).小球恰好能通過最高點，有mg＝eq\f(mv\o\al(2,2),L)，解得v2＝eq\r(gL).依據(jù)動能定理－mg·2L－Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(1,2)，解得小球克服空氣阻力做功Wf＝eq\f(1,2)mgL，所以C選項正確．13．將質(zhì)量為m的物體，以初速度v0豎直向上拋出．已知拋出過程中阻力大小恒為重力的0.2倍．求：(1)物體上升的最大高度；(2)物體落回拋出點時的速度大小．解析：(1)上升過程，由動能定理－mgh－Ffh＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(0,2)①將Ff＝0.2mg②聯(lián)立①②可得：h＝eq\f(5v\o\al(0,2),12g).③(2)全過程，由動能定理－2Ffh＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(0,2)④聯(lián)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)v014．一架噴氣式飛機質(zhì)量m＝5×103kg，起飛過程中從靜止起先滑行的路程s＝5.3×102m時(做勻加速直線運動)，達到起飛速度v＝60m/s.在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重力的k倍(k＝0.02)．求飛機受到