沪科版必修2第3章3.1知能优化训练

1下列关于动能的说法中，正确的是()A运动物体所具有的能就是动能B物体做匀变速运动，在中间时刻的速度为v，则物体在全过程中的动能都是mv2C做匀速圆周运动的物体其速度改变而动能不变D物体在外力F的作用下做加速运动，当力F逐渐减小时，其动能也逐渐减小解析：选C.运动的物体除具有动能以外，还具有其他形式的能，故A错；动能是状态量，动能随速度的变化而变化，故B错；当物体做匀速圆周运动时，速度的方向变化，但大小不变，所以物体的动能不变，故C正确；当物体的加速度减小时，其速度在增大，所以物体的动能仍在增大，故D错2在下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是()A甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的B甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的C甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的D质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动解析：选CD.由动能的表达式Ekmv2知，A、B错，C对；动能是标量，D对3有两个物体a和b，其质量分别为ma和mb，且mamb，它们的动能相同若a和b分别受到不变的阻力fa和fb的作用，经过相同的时间停下来，它们的位移分别为sa和sb，则()Afafb，且safb，且sasbCfafb，且sasb Dfasb解析：选A.由题意知：mavmbv，由于mamb，所以vavb.两者在相同时间内停下来，考虑到sat，sbt，故得到safb.4在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当它落到地面时速度为v.用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于()Amghmv2mvBmv2mvmghCmghmvmv2Dmghmv2mv解析：选C.本题中阻力做功为变力做功，不能直接由功的表达式WFl求解，因此要想到应用动能定理求解，初态为抛物块处，末态为着地处，整个过程中重力做功只和高度有关由动能定理得：WGWfmv2mvWfWGmvmv2mghmvmv2.5一颗质量m10 g的子弹，以速度v600 m/s从枪口飞出，子弹飞出枪口时的动能为多少？若测得枪膛长s0.6 m，则火药引爆后产生的高温高压气体在枪膛内对子弹的平均推力为多大？解析：子弹的动能可由动能定义式直接算出子弹的动能是依靠火药引爆后产生的气体对它做功转化来的，由功的定义式根据已知的枪膛长度即可算出气体的平均推力子弹飞出枪口时的动能为Ekmv2101036002 J1.8103 J.根据动能定理可知，火药引爆后的气体在枪膛内对子弹做的功为WEk1.8103 J.设气体的平均推力为，由功的定义式知Ws所以 N3.0103 N.答案：1.8103 J3.0103N一、选择题1关于动能的概念，下列说法中正确的是()A物体由于运动具有的能，叫做动能B运动物体所具有的能，叫做动能C运动物体的质量越大，其动能一定越大D速度较大的物体，具有的动能一定较大解析：选A.动能是指物体由于运动而具有的能量，但运动物体具有的能量并不一定都是动能，例如，空中飞行的飞机，除具有动能外还具有其他形式的能，故B错误，A正确；影响动能大小的因素有质量和速度，物体的质量越大，速度越大，动能才越多，故C、D错误2下列各种物体的运动，动能保持不变的是()A物体做匀速直线运动B物体做匀变速直线运动C物体做匀速圆周运动D物体做平抛运动解析：选AC.只要物体的速度大小保持不变，动能就不变，匀速直线运动、匀速圆周运动速率不变，故动能不变3(2011年山东济宁高一考试)改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化，在下面四种情况中，能使汽车的动能变为原来的4倍的是()A质量不变，速度增大到原来的4倍B质量不变，速度增大到原来的2倍C速度不变，质量增大到原来的2倍D速度不变，质量增大到原来的4倍解析：选BD.由公式Ekmv2知，若质量不变，则速度变成原来的2倍；若速度不变，质量应为原来的4倍，故选项B、D正确4在探究恒力做功与物体动能变化的关系的实验中作出Wv图像如图314所示，哪一个是符合实际的()图314解析：选C.由恒力做功与动能变化的关系知WFsmv2，即Wv2，故W与v的变化关系应是抛物线的一部分，选项C正确5一物体做变速运动时，下列说法中正确的是()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，但动能可能不变D物体加速度一定不为零解析：选BD.变速运动一定有加速度，合外力一定不为零，所以B、D正确；变速运动中发生改变的如果只是速度的方向，则动能不发生改变，合力也就不做功，所以A、C错误6速度为v的子弹，恰可穿透一固定的木板，如果子弹速度为2v，子弹穿透木板时所受阻力视为不变，则可穿透同样的固定木板()A2块 B3块C4块 D8块解析：选C.子弹的动能与速度的平方成正比，速度变为2v时，动能变为原来的4倍，所以能穿透4块木板7水平铁轨上停着一辆矿车，煤矿工人用水平力F推动矿车从静止开始运动了位移s后停止推车，煤车在轨道上又滑行了3s后停下来，那么矿车受到的阻力为()AF BF/2CF/3 DF/4解析：选D.对整个过程应用动能定理得：Fsf4s00，解得：fF/4，所以选项D正确8一辆汽车以v16 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行s13.6 m，如果以v28 m/s的速度行驶时，同样情况下急刹车后滑行的距离s2应为()A6.4 m B5.6 mC7.2 m D10.8 m解析：选A.急刹车后，车只受摩擦力的作用，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力为f，根据动能定理得：fs10mv，fs20mv，两式相除得：，故得汽车滑行距离s2s1()23.6 m6.4 m.9质量为m的物体，在水平面上只受摩擦力作用，以初速度v0做匀减速直线运动，经距离d以后，速度减为，则()A此平面动摩擦因数为B物体再前进便停止C摩擦力做功为mvD若使物体前进总距离为2d时，其初速度至少为v0解析：选ABD.设动摩擦因数为，据动能定理WEk有Wfmgdm()2mvmv，解得，选项A正确；设物体总共能滑行l，则有：mgl0mv，得ld，即再前进便停止，选项B正确；若要使物体滑行2d，则物体初速度为v，根据动能定理有：mg(2d)0mv，得vv0，选项D正确二、非选择题10滑块在某一水平面上滑行，利用速度采集器获取其初速度v，并测量出不同初速度时的最大滑行距离s，得到下表的几组数据：数据组123456v/(ms1)00.160.190.240.300.49s/m00.0450.0750.1110.1630.422(1)一同学根据表中数据，作出sv图像如图315甲所示观察该图像，该同学做出如下推理：根据sv图像大致是一条抛物线，可以猜想，s可能与v2成正比请在乙图中所示的坐标系中选择适当的坐标轴，作出图线验证该同学的猜想图315(2)根据你所作的图像，你认为滑块滑行的最大距离s与滑块初速度的二次方v2的关系是_解析：(1)既然猜想s可能与v2成正比，则以v2为横轴、s为纵轴建立坐标系，作出图像如图所示(2)由图线可知，sv2是一条过原点的直线，所以滑块的最大滑行距离s与v2成正比，即sv2.答案：(1)见解析图(2)sv211质量为2 kg的物体做自由落体运动，求出物体在第1 s末、第2 s末的动能各是多少？(g取10 m/s2)解析：根据vtgt可知，v110 m/s，v220 m/s.根据Ekmv2可知，Ek1mv2 kg(10 m/s)2100 J，Ek2mv2 kg(20 m/s)2400 J.答案：100 J400 J12. (2011年浙江杭州高一考试)某滑板爱好者在离地h1.8 m高的平台上滑行，水平离开A点后落在水平地面上的B点，其水平位移s13.6 m着地时由于存在能量损失，着地后速度变为v4 m/s，并以此为初速度沿水平地面滑行s28 m后停止已知人与滑板的总质量m60 kg.试求：图316(1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力的大小；(2)人与滑板离开平台时的水平初速