高中物理 7.7动能和动能定理（精讲优练课型）课时提升作业 新人教版必修2

课时提升作业(十五)动能和动能定理(15分钟50分)一、选择题(本题共5小题，每小题8分，共40分。多选题已在题号后标出)1.在水平路面上，有一辆以36 km/h的速度行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质量为4 kg的行李以相对客车5 m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙，则行李的动能是( )A.500 JB.200 JC.450 JD.900 J【解析】选C。行李相对地面的速度v=v车+v相对=15m/s，所以行李的动能Ek=mv2=450J，选项C正确。2.(2015临沂高一检测)用起重机将质量为m的物体匀速竖直吊起一段距离，那么作用在物体上的各力的做功情况正确的是( )A.重力做正功，拉力做负功，合力做功为零B.重力做负功，拉力做正功，合力做正功C.重力做负功，拉力做正功，合力做功为零D.重力不做功，拉力做正功，合力做正功【解析】选C。物体上升，重力做负功，拉力做正功，A、D错；物体动能不变，由动能定理知，合力做功为零，B错，C对。3.(多选)(2015武威高一检测)物体在合外力作用下，做直线运动的v-t图像如图所示，下列表述正确的是( )A.在01 s内，合外力做正功B.在02 s内，合外力总是做正功C.在12 s内，合外力不做功D.在03 s内，合外力做功为零【解析】选A、D。根据物体的速度图像可知，物体01 s内做匀加速运动，合外力做正功，A对；12 s内，物体做匀减速直线运动，合外力做负功，B、C错。根据动能定理，03 s内，物体的动能增加量为零，合外力做功为零，D对。4.(2015济南高一检测)如图所示，小球以初速度v0从A点沿粗糙的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为( )A.B.C.D.【解析】选B。在从A到B的过程中，重力和摩擦力都做负功，根据动能定理可得mgh+Wf=m，从B到A过程中，重力做正功，摩擦力做负功(因为是沿原路返回，所以两种情况摩擦力做功大小相等)根据动能定理可得mgh-Wf=mv2，两式联立得再次经过A点的速度为，选B。【补偿训练】如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为，当它由轨道顶端A从静止开始下落时，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为( )A.B.C.mgRD.(1-)mgR【解析】选D。设物体在AB段克服摩擦力所做的功为WAB，BC段摩擦力做功-mgR。故物体从A运动到C的全过程，由动能定理得：mgR-WAB-mgR=0解得：WAB=mgR-mgR=(1-)mgR，故D正确。5.(2014大纲版全国卷)一物块沿倾角为的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( )A.tan和B.(-1)tan和C.tan和D.(-1)tan和【解题指南】解答本题应分析以下三点：(1)物块沿斜坡向上滑动时物块所受的各个力做功的情况。(2)动能改变量与各个力所做的功的代数和的关系。(3)位移与物块运动的高度和斜坡倾角的关系。【解析】选D。设物块与斜坡之间的动摩擦因数为，由动能定理可得-mgH-mgcos=0-mv2和-mgh-mgcos=0-m()2，解得h=，=(-1)tan，所以选项D正确。二、计算题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)6.(2015三明高一检测)以20m/s的初速度竖直上抛一物体，质量为0.5kg，空气阻力恒定，小球上升的最大高度为18m。求：(1)上升过程中克服空气阻力对小球做的功。(2)小球落回抛出点时的速度大小。【解析】(1)上升过程中有-mgh-Wf=0-m解得：Wf=10J(2)设小球落回抛出点时的速度为vt。则mgh-Wf=m-0，得：vt=8m/s答案：(1)10J(2)8m/s(25分钟50分)一、选择题(本题共4小题，每小题8分，共32分。多选题已在题号后标出)1.(2015海南高考)如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g。质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为( )A.mgRB.mgRC.mgRD.mgR【解题指南】解答本题可按以下思路进行：(1)先根据牛顿第二定律确定质点在Q点时的速度。(2)再结合动能定理计算出克服摩擦力所做的功。【解析】选C。在Q点，FN-mg=，所以v=；由P到Q根据动能定理得mgR-Wf=mv2，解得Wf=mgR，故C正确。2.(2015渭南高一检测)质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，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，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，则从开始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.m-mg(s+x)B.m-mgxC.mgsD.mg(s+x)【解析】选A。由动能定理得-W-mg(s+x)=0-m，故物体克服弹簧弹力做功W=m-mg(s+x)，A正确。3.(2015汉中高一检测)同一个物体，分别沿两个光滑斜面由B、C匀速提升到A。如图所示，若沿两个斜面的拉力分别为FB、FC。两个过程中拉力做的功分别为WB、WC。则( )A.WBWCFBFCB.WB=WCFBWCFB=FCD.WB=WCFB=FC【解析】选B。设斜面高度为h，倾角为，物体的质量为m。则根据平衡条件拉力F=mgsin，由题图知斜面AC的倾角较大，对应的拉力FC较大；根据动能定理W-mgh=0，即沿斜面匀速上升过程拉力做的功W=mgh，故WB=WC。所以选项B正确。4.(多选)(2015金华高一检测)如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡(粗糙)底部A处由静止开始运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，A、B之间的水平距离为x，重力加速度为g。下列说法正确的是( )A.小车克服重力所做的功是mghB.合外力对小车做的功是mv2C.推力对小车做的功是mv2+mghD.阻力对小车做的功是mv2+mgh-Fx【解析】选A、B、D。重力做功WG=-mgh，A对。推力做功WF=Fx=mv2+mgh-Wf，C错。根据动能定理WF+Wf+WG=mv2，即合外力做功mv2，B对。由上式得阻力做功Wf=mv2-WF-WG=mv2+mgh-Fx，D正确。【补偿训练】在光滑的水平面上，质量为m的小滑块停放在质量为M、长度为L的静止的长木板的最右端，滑块和木板之间的动摩擦因数为。现用一个大小为F的恒力作用在M上，当小滑块滑到木板的最左端时，滑块和木板的速度大小分别为v1、v2，滑块和木板相对于地面的位移大小分别为s1、s2。下列关系式错误的是( )A.mgs1=mB.Fs2-mgs2=MC.mgL=mD.Fs2-mgs2+mgs1=M+m【解析】选C。滑块在摩擦力作用下前进的距离为s1，故对于滑块mgs1=m，A对，C错；木板前进的距离为s2，对于木板Fs2-mgs2=M，B对；由以上两式得Fs2-mgs2+mgs1=M+m，D对。故应选C。二、计算题(本题共2小题，共18分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)5.(8分)一辆汽车的质量为5103kg，该汽车从静止开始以恒定的功率在平直公路上行驶，经过40s，前进400m速度达到最大值，如果汽车受的阻力始终为车重的0.05倍，问车的最大速度是多少？(取g=10m/s2)【解析】设汽车的最大速度大小为v，则汽车的功率P=0.05mgv=2.5103v由动能定理得Pt-0.05mgs=mv2其中m=5103kg，t=40s，s=400m所以最大速度v=20m/s答案：20m/s6.(10分)(2015桂林高一检测)如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上。已知l=1.4m，v=3.0m/s，m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数=0.25，桌面高h=0.45m。不计空气阻力，重力加速度g取