鲁科版必修2第2章 第1节　动能的改变 作业.doc

第2章能的转化与守恒第1节动能的改变【二维选题表】物理观念科学思维科学探究科学态度与责任对动能的理解1(易),2(易)对动能定理的理解4(易)动能定理的应用3(易),5(易),6(中),7(中),8(中),9(中),10(中),11(中),13(中),14(中),15(难)6(中),15(难)实验:探究动能定理12(中)基础训练1.(2016福建四地六校联考)下列说法中正确的是(c)a.物体的动能不变,其速度一定不变b.物体的动能不变,所受合外力必定为零c.物体所受的合外力为零,其动能一定不变化d.物体速度变化,其动能一定变化解析:速度是矢量,既有大小也有方向,速度的变化可能是大小变化,也可能是方向变化,也可能是大小和方向都变化.若动能变化,速度的大小一定变化,速度的方向是否变化不能确定.故c正确.2.(多选)关于动能,下列说法中正确的是(abd)a.公式ek=12mv2中的速度v通常是物体相对于地面的速度b.动能的大小由物体的质量和速率决定,与物体运动的方向无关c.物体以相同的速率向东和向西运动,动能的大小相等但方向不同d.物体以相同的速率做匀速直线运动和曲线运动,其动能相同解析:ek=12mv2中的速度v是以地面为参考系的,选项a正确;动能的大小与物体的质量和速度大小有关,与速度方向无关,故选项b,d均正确;动能是标量,没有方向,选项c错误.3.(2016浙江杭州检测) 一个人站在高出地面h处,抛出一个质量为m的物体,物体落地时速率为v,空气阻力可以忽略不计,则人对物体所做的功为(c)a.mghb.12mv2c.12mv2-mghd.12mv2+mgh解析:设人对物体所做的功为w,根据动能定理得w+mgh=12mv2,得w=12mv2-mgh,选项c正确.4.(多选)关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化,下列说法中正确的是(bd)a.运动物体所受的合力不为零,合力一定做功,物体的动能一定变化b.运动物体所受的合力为零,则物体的动能一定不变c.运动物体的动能保持不变,则该物体所受合力一定为零d.运动物体所受合力不为零,则该物体一定做变速运动解析:合力不为零,合力不一定做功,选项a错误;合力为零,则合力不做功,动能不变,选项b正确;动能不变,合力不一定为零,但合力一定不做功,选项c错误;合力不为零时,物体一定有加速度,即做变速运动,选项d正确.5. (多选)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(ad)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,合外力做功为零解析:在01 s内,物体的速度增大,动能增加,根据动能定理w合=ek,合外力做正功.故a正确.b错误.在12 s内,动能减小,合外力做负功.故c错误.在03 s内,动能变化为零,合外力做功为零.故d正确.6. (2016福建四地六校联考)如图所示,质量为m的小球用长为l的细线悬挂静止在竖直位置,现用水平力f将小球缓慢地拉到细线与竖直方向成角的位置,重力加速度为g,则在此过程中拉力f做的功是(d)a.flsin b.flcos c.mgl(1-sin )d.mgl(1-cos )解析:因f为变力,故不能直接通过功的公式求解,根据动能定理可知,力f做的功等于物体克服重力做的功,故选项d正确.7.在光滑的水平面上有一物体,在将它的速度由零增大到v的过程中,外力对它所做的功为w1;紧接着将该物体的速度由v增大到2v的过程中,外力对它所做的功为w2,则w1与w2之比为(c)a.11b.12c.13d.14解析:由动能定理得,w1=12mv2-0=12mv2,w2=12m(2v)2-12mv2=32mv2,所以w1w2=13,选项c正确.8.(2016福建四地六校联考)一学生用力踢质量为1 kg的足球,使球从静止开始以10 m/s的速度水平飞出,设人踢球时对球的平均作用力为100 n,球在水平方向上运动了10 m,则该学生对球做的功为(b)a.0b.50 jc.1 000 jd.条件不足,无法确定解析:对于该学生踢球的过程,根据动能定理得该学生对足球所做的功为w=12mv2=121102 j=50 j,故a,c,d错误,b正确.9.一辆汽车在平直公路上以速度v0开始加速行驶,经时间t后,前进了距离s,此时恰好达到其最大速度vm,设此过程中发动机始终以额定功率p工作,汽车所受阻力为f,则在这段时间里,发动机所做的功为(c)a.fsb.pt-fsc.12mvm2-12mv02+fsd.fvm+v02t解析:发动机牵引力是变力,其做功为w=pt,又由动能定理得w-fs=12mvm2-12mv02,则w=12mvm2-12mv02+fs,选项c正确,a,b,d错误.10. a,b两物体的质量之比mamb=21,它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其速度图象如图所示.那么,a,b两物体所受摩擦阻力之比fafb与a,b两物体克服摩擦阻力做的功之比wawb分别为(a)a.41,21 b.21,41c.14,12 d.12,14解析:由v-t图象知,aa=2ab,因fa=maaa,fb=mbab,故fafb=41,由动能定理知,wa=-12mav02,wb=-12mbv02.即克服摩擦阻力做的功之比wawb=21,选项a正确.11.两个物体a,b的质量之比mamb=21,两者动能相同,它们和水平桌面的动摩擦因数相同,则两者在桌面上滑行到停止所经过的距离之比为(b)a.sasb=21b.sasb=12c.sasb=41d.sasb=14解析:由动能定理-fs=0-12mv2,得s=mv22f.又因为f=mg,故sasb=fbfa=mbma=12,故选项b正确.素养提升12.(2016福建闽清月考)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图(甲)所示的实验装置和实验器材.(1)为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验中必须进行的操作是 ;为了能够用沙桶和沙所受的重力代替拉力,必须满足的条件是 .(2)如图(乙)为实验中打出的一条纸带,现选取纸带中的a,b两点对应的过程来探究恒力做功与动能改变的关系.已知打点计时器的打点周期为t,重力加速度为g.若沙与沙桶的总质量为m1,小车的质量为m2.则此过程恒力做的功w=,动能的改变量ek=(用题中或图中的物理量符号表示).解析:(1)为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验时应平衡小车受到的摩擦力,即改变木板的倾角,使重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力,要用沙桶和沙的重力代替拉力,须使得小车的质量远大于沙桶和沙的质量.(2)w=m1gs.打a,b两点时小车对应的瞬时速度分别为va=s12t,vb=s22t,ek=12m2vb2-12m2va2=12m2(s22t)2-12m2(s12t)2.答案:(1)平衡摩擦力小车的质量远大于沙桶和沙的质量(2)m1gs12m2(s22t)2-12m2(s12t)213. 质量m=1 kg的物体,在水平拉力f的作用下(拉力f大小恒定,方向与物体初速度方向相同),沿粗糙水平面运动,经过一段位移后拉力f停止作用,物体最终停下.运动过程中物体的动能位移图象如图所示.(g取10 m/s2)求:(1)物体的初速度大小;(2)物体和平面间的动摩擦因数;(3)拉力f的大小.解析:(1)从图象可知初动能为2 j,ek0=12mv2=2 j,则v=2 m/s.(2)设摩擦力为f,由ek-s图象知48 m的过程中摩擦力做负功,则-fs2=0-10 j.因f=mg,解得=0.25.(3)在04 m的过程中,根据动能定理有(f-f)s1=ek,代入数据得f=4.5 n.答案:(1)2 m/s(2)0.25(3)4.5 n14.某人将一个质量m=0.1 kg的小球从离水平地面高h=20 m处以大小v0=10 m/s的速度抛出,小球落地时的速度大小v=20 m/s,(取重力加速度g=10 m/s2)试求:(1)抛出小球的过程中人对小球做的功;(2)在小球运动的过程中空气阻力对小球做的功.解析:(1)在抛出过程中,设人对小球做的功为w,由动能定理得w=12mv02-0,代入数据得w=5 j.(2)小球在空中运动过程中,由动能定理mgh+wf=12mv2-12mv02则wf=12mv2-12mv02-mgh=-5 j.答案:(1)5 j(2)-5 j15. 如图所示,摩托车做特技表演时,以v0=10 m/s的初速度从高台底部冲向高台顶端,然后从高台顶端水平飞出.摩托车在冲向高台顶端的过程中始终以p=4 kw的额定功率行驶,所经历的时间t=3 s.人和车的总质量m=1.8102 kg,台高h=5 m,摩托车冲到高台顶端时的速度为v=11 m/s.取重力加速度g=10 m/s2.求:(重力做功wg=-mgh)(