优化方案高中物理 第七章 机械能守恒定律 第七节 动能和动能定理分层演练巩固落实 新人教版必修2.doc

第七节 动能和动能定理学生用书p80随堂达标1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，乙的质量是甲的2倍b甲的质量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍c甲的质量是乙的4倍，乙的速度是甲的2倍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.动能是状态量，反映了物体由于运动所处的能量状态，它本身是一个标量，没有方向根据动能的表达式ekmv2可知，如果甲的速度是乙的两倍，质量应为乙的，故a错；同理可判断b错，c对；又因动能是标量，没有方向，所以只要二者动能大小相等即可，故d对2下列关于运动物体所受合力做功和动能变化的关系正确的是()a如果物体所受合力为0，则合力对物体做的功一定为0b如果合力对物体所做的功为0，则合力一定为0c物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化d物体的动能不变，所受合力一定为0解析：选a.由功的定义可知，选项a正确如果合力做的功为0，但合力不一定为0，例如物体的合力和运动方向垂直而不做功，选项b错误物体做变速运动可能是速度方向变化而速度大小不变，所以，做变速运动的物体，动能可能不变，选项c错误物体动能不变，只能说合力不做功，但合力不一定为0，选项d错误3某消防队员从一平台上跳下，下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m，在着地过程中地面对他双腿的平均作用力是其自身重力的()a2倍b5倍c8倍 d10倍解析：选b.设地面对双腿的平均作用力为f，对全过程利用动能定理得mg(hh)fh0，fmg5mg，故选项b正确4(2015武汉三中高一月考)物体沿直线运动的vt关系图象如图所示，已知在第1秒内合外力对物体所做的功为w，则()a从第1秒末到第3秒末合外力做功为4wb从第3秒末到第5秒末合外力做功为2wc从第5秒末到第7秒末合外力做功为wd从第3秒末到第4秒末合外力做功为0.75w解析：选cd.设物体在第1秒末速度为v，由动能定理可得在第1秒内合外力的功wmv20从第1秒末到第3秒末物体的速度不变，所以合外力的功为w10从第3秒末到第5秒末合外力的功为w20mv2w从第5秒末到第7秒末合外力的功为w3m(v)20w第4秒末的速度v4所以从第3秒末到第4秒末合外力的功w4m2mv2w故选项c、d正确5.(选做题)如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于o点，下端系一质量m1.0 kg的小球现将小球拉到a点(保持绳绷直)由静止释放，当它经过b点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的c点地面上的d点与ob在同一竖直线上，已知绳长l1.0 m，b点离地高度h1.0 m，a、b两点的高度差 h0.5 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气影响，求：(1)地面上dc两点间的距离s；(2)轻绳所受的最大拉力大小解析：(1)小球从a到b过程mghmv小球从b到c做平抛运动，在竖直方向上hgt2在水平方向上有svbt由式解得s1.41 m(2)小球下摆到达b点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有fmgm由式解得f20 n根据牛顿第三定律ff故轻绳所受的最大拉力为20 n.答案：(1)1.41 m(2)20 n课时作业一、选择题1若物体在运动过程中受到的合力不为0，则()a物体的动能不可能总是不变的b物体的加速度一定变化c物体的速度方向一定变化d物体所受合力做的功可能为0解析：选d.当合力不为0时，若物体做匀速圆周运动，则动能不变，选项a错误，选项d正确当合力恒定时，加速度就不变，选项b错误当加速度方向与速度方向相同时，物体做直线运动，选项c错误2(多选)一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用此后，该质点的动能可能()a一直增大b先逐渐减小至零，再逐渐增大c先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小d先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大解析：选abd.若恒力的方向与初速度的方向相同或二者夹角为锐角，物体一直做加速运动，选项a正确；若恒力的方向与初速度的方向相反，物体先做匀减速运动，再反向做匀加速运动，选项b正确；若恒力方向与初速度方向之间的夹角为钝角(如斜上抛运动)，则选项d正确，故本题正确选项为a、b、d.3一个原来静止的质量为m的物体放在光滑的水平面上，在互成60角的大小相等的两个水平恒力作用下，经过一段时间，物体获得的速度为v，在两个力的方向上的分速度分别为v1和v2，那么在这段时间内，其中一个力做的功为()a.mv2 b.mv2c.mv2 d.mv2解析：选b.依题意，两个力做的功相同，设为w，则两力做的总功为2w，物体动能的改变量为mv2.根据动能定理有2wmv2，则可得一个力做的功为wmv2.4(2015济南高一检测)质量为m的金属块，当初速度为v0时，在水平面上滑行的最大距离为s.如果将金属块质量增加到2m，初速度增大到2v0，在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为()as b2sc4s d8s解析：选c.设金属块与水平面间的动摩擦因数为.则由动能定理得mgsmv2mgs2m(2v0)2由、得s4s.c正确5(2015温州高一检测)篮球比赛中一运动员在某次投篮过程中对篮球做功为w，出手高度为h1，篮筐距地面高度为h2，球的质量为m，不计空气阻力，则篮球进筐时的动能为()awmgh1mgh2 bmgh2mgh1wcmgh1mgh2w dwmgh2mgh1解析：选a.投篮过程中，篮球上升的高度hh2h1，根据动能定理得wmghek0，故篮球进筐时的动能ekwmg(h2h1)wmgh1mgh2，a正确6(多选)(2015宿州高一检测)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.下列关系式正确的是()amgs1mvbfs2mgs2mvcmglmvdfs2mgs2mgs1mvmv解析：选abd.滑块在摩擦力作用下前进的距离为s1，故对于滑块mgs1mv，a对，c错；木板前进的距离为s2，对于木板fs2mgs2mv，b对；由以上两式得fs2mgs2mgs1mvmv，d对7.(多选)质量为m的小车在水平恒力f推动下，从山坡(粗糙)底部a处由静止起运动至高为h的坡顶b，获得速度为v，ab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mv2mghd阻力对小车做的功是mv2mghfx解析：选abd.小车克服重力做功wghmgh，a选项正确；由动能定理，小车受到的合力做的功等于小车动能的增加，w合ekmv2，b选项正确；由动能定理，w合w推w重w阻mv2，所以推力做的功w推mv2w阻w重mv2mghw阻，c选项错误；阻力对小车做的功w阻mv2w推w重mv2mghfx，d选项正确8.如图所示，物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零，运动中无碰撞能量损失do是水平面，ab是斜面，初速度为v0的物体从d点出发沿dba滑动到顶点a时速度刚好为零如果斜面改为ac，让该物体从d点出发沿dca滑动到a点时速度也刚好为零，则此时物体具有的初速度v()a大于v0 b等于v0c小于v0 d决定于斜面的倾角解析：选b.设斜面的倾角为，则滑动摩擦力对物体所做的功为wfmgbdmgcos abmgbdmgobmgod.可见，wf与无关，也就是说，物体从d点出发沿dba或沿dca滑动到a点，滑动摩擦力对物体所做的功相同根据动能定理，沿dba有wgwf0mv；沿dca有wgwf0mv2，解得vv0.9(多选)在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到vmax后，立即关闭发动机直至静止，vt图象如图所示，设汽车的牵引力为f，摩擦力为f，全程中牵引力做功为w1，克服摩擦力做功为w2，则()aff13 bw1w211cff41 dw1w213解析：选bc.对汽车全过程应用动能定理：w1w20，所以w1w2；由图象可知牵引力与阻力作用距离之比为s1s214，由fs1fs20知，ff41.10.(多选)如图所示，竖直平面内有一个半径为r的半圆形轨道oqp，其中q是半圆形轨道的中点，半圆形轨道与水平轨道oe在o点相切，质量为m的小球沿水平轨道运动，通过o点进入半圆形轨道，恰好能够通过最高点p，然后落到水平轨道上，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是()a小球落地时的动能为2.5mgrb小球落地点离o点的距离为2rc小球运动到半圆形轨道最高点p时，向心力恰好为零d小球到达q点的速度大小为解析：选abd.小球恰好通过p点，mgm得v0.根据动能定理mg2rmv2mv得mv22.5mgr，a正确由平抛运动知识得t ，落地点与o点距离xv0t2r，b正确p处小球重力提供向心力，c错误从q到p，由动能定理得mgrm()2mv，解得vq，d正确二、非选择题11质量为m4 kg的小物块静止于水平地面上的a点，现用f10 n的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在b点，a、b两点相距x20 m，物块与地面间的动摩擦因数0.2，g取10 m/s2，求：(1)物块在力f作用过程发生位移x1的大小；(2)撤去力f后物块继续滑动的时间t.解析：(1)设物块受到的滑动摩擦力为ff，则ffmg根据动能定理，对物块由a到b整个过程，有fx1ffx0代入数据，解得x116 m.(2)设刚撤去力f时物块的速度为v，此后物块的加速度为a，滑动的位移为x2，则x2xx1由牛顿第二定律得a由匀变速直线运动公式得v22ax2，x2vt，代入数据，解得t2 s.答案：(1)16 m(2)2 s12.(2014高考福建卷)如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的ab段轨道与四分之一光滑圆弧轨道bc在b点水平相切点a距水面的高度为h，圆弧轨道bc的半径为r，圆心o恰在水面一质量为m的游客(视为质点)可从轨道ab的任意位置滑下，不计空气阻力(1)若游客从a点由静止开始滑下，到b点时沿切线方向滑离轨道落在水面d点，od2r，求游客滑到b点时的速度vb大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功wf；(2)若游客从ab段某处滑下，恰好停在b点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到p点后滑离轨道，求p点离水面