2019-2020学年高中物理 第7章 机械能守恒定律 第7节 动能和动能定理随堂演练（含解析）新人教版必修2

第七章第7节动能和动能定理1质量为2 kg的物体a以5 m/s的速度向北运动，另一个质量为0.5 kg的物体b以10 m/s的速度向西运动，则下列说法正确的是aekaekbbekaekbcekaekbd因运动方向不同，无法比较动能解析根据ekmv2知，eka25 j，ekb25 j，而且动能是标量。所以ekaekb，a项正确。答案a2(2018江苏)从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力，该过程中小球的动能ek与时间t的关系图像是解析设小球抛出瞬间的速度大小为v0，抛出后，某时刻t小球的速度vv0gt，故小球的动能ekmv2m(v0gt)2，结合数学知识知，选项a正确。答案a3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asb2sc4s d8s解析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。答案c4为了节约能源，有的地下铁道的车站站台建得比较高，车辆进站时要上坡，出站时要下坡。如图773所示。设某车站的站台高度h2 m，进站斜坡的长度为50 m，车辆进站前到达斜坡时的速度大小为36 km/h，此时关闭车辆的动力，车辆“冲”上站台。假设车辆在斜坡和水平轨道上受到铁道的摩擦力均为其重力的0.05倍，取g10 m/s2。求：图773(1)车辆刚冲上站台时的速度多大？(2)车辆在站台上运行的距离多远？解析车辆受到的摩擦力ff0.05mg(1)由动能定理：mghffx1mvmv代入数据解得：v2 m/s3.16 m/s。(2)车辆在站台上运动由动能定理：ffx20mv解得：x210 m。答案(1)3.16 m/s(2)10 m限时45分钟满分60分一、选择题(每小题4分，共40分)1(多选)质量不等但有相同初动能的两物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直到停止，则a质量大的物体滑行距离大b质量小的物体滑行距离大c它们滑行的时间相同d物体克服摩擦力做的功相等解析由动能定理列式：mgx0ek所以x可见质量越小，x越大，b正确；物体克服摩擦力做功等于动能的减少，即wek，d正确。答案bd2如图774所示，光滑水平面上，一物体以速率v向右做匀速直线运动，当物体运动到p点时，对它施加一水平向左的恒力。过一段时间，物体向反方向运动再次通过p点，则物体再次通过p点时的速率图774a大于vb小于vc等于v d无法确定解析质点运动位移为零，恒力f做的功为零，动能不变，再次经过p点的速率仍为v。答案c3一人用力踢质量为1 kg的皮球，使球由静止以10 m/s的速度飞出，假定人踢球瞬间对球平均作用力是200 n，球在水平方向运动了20 m停止，那么人对球所做的功为a50 j b500 jc4 000 j d无法确定解析由动能定理得，人对球做的功wmv201102 j50 j，a正确。答案a4物体在合外力作用下做直线运动的vt图像如图775所示。下列表述正确的是图775a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根据动能定理，合外力做的功等于物体动能的变化，01 s内，动能增加，所以合外力做正功，a正确；02 s内动能先增加后减少，合外力先做正功后做负功，b错误；12 s内，动能减少，合外力做负功，c错误；03 s内，动能变化量为零，合力做功为零，d错误。答案a5下面有关动能的说法正确的是a物体只有做匀速运动时，动能才不变b物体做平抛运动时，水平方向速度不变，动能不变c物体做自由落体运动时，重力做功，物体的动能增加d物体的动能变化时，速度不一定变化，速度变化时，动能一定变化解析物体只要速率不变，动能就不变，a错；水平方向速度不变，但竖直方向速度逐渐增大，故动能增加，b错；物体做自由落体运动时，其合力等于重力，重力做功，物体的动能增加，故c正确；物体的动能变化时，速度的大小一定变化，故d错。答案c6木球从水面上方某位置由静止开始自由下落，落入水中又继续下降一段距离后速度减小到零。把木球在空中下落过程叫作过程，在水中下落过程叫作过程。不计空气和水的摩擦阻力，下列说法中正确的是a第阶段重力对木球做的功等于第阶段木球克服浮力做的功b第阶段重力对木球做的功大于第阶段木球克服浮力做的功c第、第阶段重力对木球做的总功和第阶段合力对木球做的功的代数和为零d第、第阶段重力对木球做的总功等于第阶段木球克服浮力做的功解析设重力和浮力大小分别为g和f，第、第阶段下落的高度分别为h和h，对于整个下落过程，由动能定理得g(hh)fh0，故gh(fg)h，c错。答案d7如图776所示，某人将质量为m的石块从距地面h高处向斜向上方抛出，石块抛出时的速度大小为v0，不计空气阻力，石块落地时的动能为图776amgh b.mvc.mvmgh d.mvmgh解析设石块落地时的动能为ek，由动能定理得：mghekmv，所以ekmghmv，d正确。答案d8两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m1m212，速度之比v1v221。当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为l1，乙车滑行的最大距离为l2.设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则al1l212 bl1l211cl1l221 dl1l241解析由动能定理，对两车分别列式f1l10m1v，f2l20m2v，f1m1g，f2m2g。由以上四式联立得l1l241故选项d是正确的。答案d9(多选)质量为1 kg的物体以某一初速度在水平地面上滑行，由于受到地面摩擦阻力作用，其动能随位移变化的图线如图777所示，g10 m/s2，则物体在水平地面上图777a所受合外力大小为5 nb滑行的总时间为4 sc滑行的加速度大小为1 m/s2d滑行的加速度大小为2.5 m/s2解析物体初动能为50 j(初速度为10 m/s)，在摩擦力作用下滑动20 m动能为零，根据动能定理得所受合外力为2.5 n，a错；由牛顿第二定律知物体加速度大小为2.5 m/s2，c错、d对；时间t4 s，b对。答案bd10(多选)如图778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。下列说法正确的是图778a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解析小车克服重力做功wmgh，a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量，w合ekmv2，b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错误；阻力对小车做的功w阻mv2w推w重mv2mghfx，d正确。答案abd二、非选择题(共20分)11(10分)ab是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，在下端b与水平直轨平滑相切，如图779所示。一小木块自a点起由静止开始沿轨道下滑，最后停在c点。已知圆轨道半径为r，小木块的质量为m，水平直轨道的动摩擦因数为。(小木块可视为质点)试求：图779(1)小木块经过圆弧轨道的b点和水平轨道的c点时，所受轨道支持力fnb、fnc各是多大？(2)b、c两点之间的距离x是多大？解析(1)设小木块经b点时的速度为v，由动能定理得mgrmv2根据牛顿第二定律fnbmgm解得fnb3mg。小木块在c点时处于静止状态，故fncmg(2)由a到c，根据动能定理得mgrmgx0所以x。答案(1)3mgmg(2)12(10分)某校物理兴趣小组决定举行摇控赛车比赛，如图7710所示，赛车从起点a由静止出发，沿水平直线轨道运动l10.0 m后到达b点并越过壕沟。已知赛车质量m0.1 kg，通电后以额定功