高中物理 3.1 探究动能变化跟做功的关系同步测控（带解析） 沪科版必修2

用心 爱心 专心1 物理沪科版必修物理沪科版必修 2 2 同步测控 同步测控 3 13 1 探究动能变化跟做功的关系 探究动能变化跟做功的关系 带解析 同步测控 带解析 同步测控 我夯基我夯基 我达标我达标 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 甲的质量是乙的 2 1 B 甲的质量是乙的 2 倍 甲的速度是乙的 2 1 C 甲的质量是乙的 4 倍 甲的速度是乙的 2 1 D 质量相同 速度大小也相同 但甲向东运动 乙向西运动 解析解析 由 Ek mv2知 A B 错误 C 对 动能是标量 D 对 2 1 答案答案 CD 2 关于对动能的理解 下列说法正确的是 A 动能是机械能的一种表现形式 凡是运动的物体都具有动能 B 动能总是正值 C 一定质量的物体 动能变化时 速度一定变化 但速度变化时 动能不一定变化 D 动能不变的物体 一定处于平衡状态 解析解析 物体由于运动而具有的能叫做动能 故 A 对 由 Ek mv2知 Ek 0 故 B 对 由于速 2 1 度是矢量 当速度大小不变 方向变化时 动能不变 但动能变化时 速度大小一定改变 故 C 对 做匀速圆周运动的物体 其动能不变 但物体却处于非平衡状态 故 D 错 答案答案 ABC 3 质量相同的两个物体 它们的速度关系是 v1 v2 那么它们的动能关系是 A Ek1 Ek2 B Ek1 Ek2 C Ek1 Ek2 D Ek1 Ek2 解析解析 动能 Ek mv2 v1 v2 m1 m2 故两物体的动能相等 2 1 答案答案 B 4 质量为 1 kg 的滑块 以 4 m s 的速度在光滑水平地面上向右滑行 从某一时刻起 在滑 块上施加一水平向左的作用力 经过一段时间 滑块的速度方向变为向左 大小仍是 4 m s 在 这段时间里水平力对滑块做的功为 A 0 B 8 J C 16 J D 32 J 解析解析 本题考查动能定理的简单应用 水平力对滑块做的功等于滑块动能的增加量 而在这段 时间内滑块的速度大小没变 其动能增加量为零 所以选项 A 正确 答案答案 A 5 质量为 80 kg 的物体在水平拉力作用下 从静止开始运动 在 2 s 内移动了 4 m 物体与 水平面间的动摩擦因数为 0 25 则拉力对物体做的功为 A 3 200 J B 1 440 J C 800 J D 640 J 解析解析 本题考查动能定理的应用 根据 s t 可求得 v0 m s 4 m s 根据动能定 2 0 v 2 422 t s 用心 爱心 专心2 理得 Fs mgs mv2 0 所以 Fs mv2 mgs 80 42 J 0 25 80 10 4 J 1 440 J 所 2 1 2 1 2 1 以选项 B 正确 答案答案 B 6 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 3 s 后停下来 那么矿车受到的阻力为 A F B F 2 C F 3 D F 4 解析解析 本题考查动能定理的应用 对整个过程应用动能定理得 Fs f 4s 0 0 解得 f F 4 所以选项 D 正确 答案答案 D 7 经典回放 一个质量为 0 3 kg 的弹性小球 在光滑水平面上以 6 m s 的速度垂直撞到墙 上 碰撞后小球沿相反方向运动 反弹后的速度大小与碰撞前相同 则碰撞前后小球速度变 化量的大小 v 和碰撞过程中墙对小球做功的大小 W 为 A v 0 B v 12 m s C W 0 D W 10 8 J 解析解析 速度是矢量 速度的变化也是矢量 反弹后小球的速度与碰前速度等值反向 则速度 变化量为 v v v 2v 设碰前速度方向为正 其大小为 v 12 m s 故选项 B 正确 反弹 前后小球的动能没有变化 即 Ek 0 根据动能定理 物体受合外力做功等于物体动能的 变化 即 W Ek 0 故选项 C 正确 答案答案 BC 8 某人将质量为 1 0 kg 的物体由静止向上提起 1 0 m 这时物体的速度是 2 m s 则人对物 体做的功是 g 取 10 m s2 解析解析 本题考查利用动能定理求解变力做功 设人对物体做功为 W 根据动能定理得 W mgh mv2 W mgh mv2 1 0 10 1 0 J 1 0 22 J 12 J 2 1 2 1 2 1 答案答案 12 J 9 某同学将 2 kg 的铅球以 8 m s 的速度投出 成绩是 6 m 则该同学对铅球做的功是 解析解析 本题考查利用动能定理求解变力做功 根据动能定理 对铅球做的功等于铅球投出时 的动能 即 W mv2 2 82 J 64 J 2 1 2 1 答案答案 64 J 我综合我综合 我发展我发展 10 如图 3 1 3 所示 人用跨过光滑滑轮的细绳牵拉静止于光滑水平平台上的质量为 m 的重 物 从绳竖直的位置到绳与水平方向夹角为 30 的过程中 人始终以速度 v0匀速走动 试 求在这个过程中人拉重物做的功 图 3 1 3 解析解析 本题考查运动的合成与分解和动能定理的综合应用 由运动的合成与分解可得重物的 速度 v v0cos30 v0 人拉重物做的功即重物动能的增量 W mv2 mv02 2 3 2 1 8 3 用心 爱心 专心3 答案答案 mv02 8 3 11 为了安全 在公路上行驶的汽车间应保持必要的距离 已知某高速公路的最高限速 vmax 120 km h 假设前车突然停止 后车司机发现这一情况 经制动到汽车开始减速所通 过的位移为 17 m 制动时汽车受到的阻力为汽车受到的重力的 0 5 倍 则高速公路上汽车 间的距离至少应为多大 g 取 10 m s2 解析解析 本题为动能定理在实际问题中的应用 制动时 路面的阻力对汽车做功 使汽车的动 能减小 根据动能定理有 kmgs 0 mvmax2 可得汽车制动后的滑行距离为 s 2 1 m 111 m 所求距离为 s总 s s 111 17 m 128 m 105 02 6 3 120 2 2 max kg v 答案答案 128 m 12 把完全相同的三块木板叠放在一起 子弹以 v0的速度射向木板 刚好能打穿这三块木板 如果让子弹仍以 v0的速度垂直射向其中的一块固定木板 子弹穿过木板的速度是多少 解析解析 本题为动能定理的综合应用 设子弹与木板间作用力为 F 每块木板的厚度为 s 根据 动能定理知 子弹射击三块木板时 F 3s 0 mv02 2 1 子弹射击一块木块时 Fs mv 2 mv02 2 1 2 1 由以上两式解得 v v0 3 6 答案答案 v0 3 6 13 传统的能源 煤和石油在利用过程中将产生严重的环境污染 而且储量有限 有朝一 日将要开采尽 因此 寻找新的 无污染的能源是人们努力的方向 利用风能发电即是一例 我国已建立了一定规模的风能电站 假设某地强风的风速约为 v 20 m s 设空气密度为 1 3 kg m3 如果把通过横截面积为 S 20 m2的风的动能全部转化为电能 则利用