2019_2020学年高中物理第七章7.动能和动能定理练习（含解析）新人教版必修2.docx

7.动能和动能定理1.(多选)质量一定的物体()A.速度发生变化时其动能一定变化B.速度发生变化时其动能不一定变化C.速度不变时其动能一定不变D.动能不变时其速度一定不变解析速度是矢量,速度变化时可能只有方向变化,而大小不变,动能是标量,所以速度只有方向变化时,动能可以不变;动能不变时,只能说明速度大小不变,但速度方向不一定不变,故只有B、C正确。答案BC2.A、B两物体的速度之比为21,质量的大小之比为13,则它们的动能之比为()A.121B.123C.125D.43解析根据动能的定义Ek=12mv2,有EkAEkB=mAvA2mBvB2=122312=43,选项D正确。答案D3.一个物体的速度从0增大到v,外力对物体做功为W1;速度再从v增大到2v,外力对物体做功为W2,则W1和W2的关系正确的是()A.W2=3W1B.W2=2W1C.W2=W1D.W2=4W1解析由动能定理得W1=12mv2-0=12mv2,W2=12m(2v)2-12mv2=312mv2=3W1,故选A。答案A4.如图所示,左端固定的轻质弹簧被物块压缩,物块被释放后,由静止开始从A点沿粗糙水平面向右运动。离开弹簧后,经过B点的动能为Ek,该过程中,弹簧对物块做的功为W,则物块克服摩擦力做的功Wf为()A.Wf=EkB.Wf=Ek+WC.Wf+Ek=WD.Wf=W-Ek解析对物块应用动能定理,有W-Wf=Ek,得Wf=W-Ek,选项D正确。答案D5.(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开始运动相同的距离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由功的公式W=Flcos=Fs可知,两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多,A错误,B正确;根据动能定理,对甲有Fs=Ek1,对乙有Fs-Ffs=Ek2,可知Ek1Ek2,即甲物体获得的动能比乙大,C正确,D错误。答案BC6.质量M=6.0103 kg的客机,从静止开始沿平直的跑道滑行,当滑行距离l=7.2102 m时,达到起飞速度v=60 m/s。求:(1)起飞时飞机的动能多大;(2)若不计滑行过程中所受的阻力,则飞机受到的牵引力为多大;(3)若滑行过程中受到的平均阻力大小为F=3.0103 N,牵引力与第(2)问中求得的值相等,则要达到上述起飞速度,飞机的滑行距离应为多大。解析(1)飞机起飞时的动能为Ek=12Mv2=1.08107J。(2)设牵引力为F1,由动能定理得F1l=Ek-0,代入数值解得F1=1.5104N。(3)设滑行距离为l,由动能定理得F1l-Fl=Ek-0整理得l=EkF1-F=9.0102m。答案(1)1.08107 J(2)1.5104 N(3)9.0102 m7.质量为m的物体,在竖直平面内高h=1 m的光滑弧形轨道A点,以v0=4 m/s的初速度沿轨道滑下,并进入BC轨道,如图所示。已知BC段的动摩擦因数=0.4,g取10 m/s2,求:(1)物体滑至B点时的速度;(2)物体最后停在离B点多远的位置。解析(1)物体从A到B过程,根据动能定理得mgh=12mvB2-12mv02,代入数据得vB=6m/s。(2)物体从B点经过位移x停止,根据动能定理得-mgx=-12mvB2,代入数据得x=4.5m,即物体停在离B点4.5m的位置。答案(1)6 m/s(2)4.5 m能力提升1.(多选)质点在恒力作用下,从静止开始做匀加速直线运动,则质点的动能()A.与它通过的位移成正比B.与它通过的位移的二次方成正比C.与它运动的时间成正比D.与它运动的时间的二次方成正比解析由动能定理得Fx=12mv2,运动的位移x=12at2,质点的动能在恒力F一定的条件下与质点的位移成正比,与物体运动的时间的二次方成正比。答案AD2.如图所示,物体沿曲面从A点无初速度滑下,滑至曲面的最低点B时,下滑的高度为5 m,速度为6 m/s,若物体的质量为1 kg。则下滑过程中物体克服阻力所做的功为(g取10 m/s2)()A.50 JB.18 JC.32 JD.0解析由动能定理得mgh-Wf=12mv2,故Wf=mgh-12mv2=1105J-12162J=32J,C正确。答案C3.某人把质量为0.1 kg的一块小石头,从距地面为5 m的高处以60角斜向上抛出,抛出时的初速度大小为10 m/s,则当石头着地时,其速度大小约为(g取10 m/s2,不计空气阻力)()A.14 m/sB.12 m/sC.28 m/sD.20 m/s解析由动能定理,重力对物体所做的功等于物体动能的变化,则mgh=12mv22-12mv12,v2=v12+2gh=102m/s,A对。答案A4.物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图所示,下列表述正确的是()A.在01 s内,合外力做正功B.在02 s内,合外力总是做负功C.在12 s内,合外力不做功D.在03 s内,合外力总是做正功解析由v-t图知01s内,v增加,动能增加,由动能定理可知合外力做正功,A对。12s内v减小,动能减小,合外力做负功,可见B、C、D错。答案A5.质量m=2 kg的物块放在粗糙水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示。已知物块与水平面间的动摩擦因数=0.2,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是()A.x=1 m时物块的速度大小为2 m/sB.x=3 m时物块的加速度大小为2.5 m/s2C.在前2 m位移的运动过程中物块所经历的时间为2 sD.在前4 m位移的运动过程中拉力对物块做的功为9 J解析分析图象可知,x=1m时物块的动能为2J,即12mv2=2J,解得v=2m/s,A选项错误;研究x=2m到x=4m过程,根据动能定理得,F1x1-mgx1=Ek1,解得F1=6.5N。根据牛顿第二定律得,a1=F1-mgm=1.25m/s2,B选项错误;研究前2m的过程,根据动能定理得,F2x2-mgx2=Ek2,解得F2=6N,物体的加速度a2=F2-mgm=1m/s2,物块末速度v=2Ekm=2m/s,根据v=at得t=2s,C选项正确;对全过程运用动能定理得,WF-mgs=Ek,解得WF=25J,D选项错误。答案C6.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15。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=0-12mv02将Ff=0.2mg代入可得:h=5v0212g。(2)全过程,由动能定理:-2Ffh=12mv2-12mv02将代入得v=63v0。答案(1)5v0212g(2)63v07.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意图如图所示。比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O,为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至2=0.004。在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2 m/s的速度沿虚线滑出。为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?(g取10 m/s2)解析设投掷线到圆心O的距离为s,