物理（教科版必修2）练习第4章第4节动能动能定理（活页作业）

活页作业(十四)动能动能定理(15分钟50分)一、选择题(每小题5分，共30分)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eq\f(1,2)B．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)C．甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的eq\f(1,2)D．甲、乙质量相等，速度大小也相等，但甲向东运动，乙向西运动解析：由动能的表达式Ek＝eq\f(1,2)mv2可知，选项A、B、C错误；动能是标量，只与质量和速度的大小有关，与速度方向无关，选项D正确．答案：D2．关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，下列说法正确的是()A．物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化B．若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零C．物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零解析：力是改变物体速度的原因，物体做变速运动时，合外力一定不为零，但合外力不为零时，做功可能为零，动能可能不变，选项A、B错误．物体合外力做功，它的动能一定变化，速度也一定变化，选项C正确．物体的动能不变，所受合外力做功一定为零，但合外力不一定为零，选项D错误．答案：C3．下列关于动能概念及公式W＝Ek2－Ek1的说法正确的是()A．若物体速度在变化，则动能一定在变化B．速度大的物体，动能一定大C．W＝Ek2－Ek1表示功可以变成能D．动能的变化可以用合力的功来量度解析：速度是矢量，而动能是标量，若物体速度只改变方向，不改变大小，则动能不变，选项A错误；由Ek＝eq\f(1,2)mv2知选项B错误；动能定理W＝Ek2－Ek1表示动能的变化可用合力的功量度，但功和能是两个不同的概念，有着本质的区别，故选项C错误，选项D正确．答案：D4．(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，故选项B、C正确．答案：BC5．(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＝Flcosα＝Fs可知，两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多，选项A错误，选项B正确；根据动能定理，对甲有Fs＝Ek1，对乙有Fs－fs＝Ek2，可知Ek1＞Ek2，即甲物体获得的动能比乙大，选项C正确，选项D错误．答案：BC6．两个物体A、B的质量之比为mA∶mB＝2∶1，二者初动能相同，它们和水平桌面的动摩擦因数相同，则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为()A．xA∶xB＝2∶1 B．xA∶xB＝1∶2C．xA∶xB＝4∶1 D．xA∶xB＝1∶4解析：由动能定理－μmgx＝0－Ek故eq\f(xA,xB)＝eq\f(mB,mA)＝eq\f(1,2)，选项B正确．答案：B二、非选择题(每小题10分，共20分)7．一物体静止在不光滑的水平面上，已知m＝1kg，μ＝0．1，现用水平外力F＝2N拉其运动5m后立即撤去水平外力F，求其还能滑多远．(g取解析：设力F作用过程中的位移为x1，撤去外力F后发生的位移为x2．水平外力F在x1段做正功，滑动摩擦力Ff在整个运动过程做负功，且Ff＝μmg，初始动能Ek0＝0，末动能Ek＝0，根据动能定理得Fx1－μmg(x1＋x2)＝0，则x2＝eq\f(F－μmgx1,μmg)＝eq\f(2－0.1×1×10×5,0.1×1×10)m＝5m．答案：58．一弹性皮球从距离地面H＝3m高处由静止释放，皮球落地后与地面碰撞的能量损失不计，即以等大的速度反弹．已知皮球在运动过程中所受到的空气阻力大小恒为自身重力的eq\f(1,5)．求：(1)皮球第一次反弹后，向上运动的最高点距离地面的高度；(2)皮球从释放到停止运动的过程中运动的总路程．解：(1)设第一次反弹的高度为h1则由动能定理可知mg(H－h1)－eq\f(1,5)mg(H＋h1)＝0－0，解得h1＝eq\f(2,3)H代入数据得h1＝2(2)由于空气阻力的作用，最终皮球一定停在地面上，设皮球开始释放到最终停止运动的过程中运动的总路程为s则全程对皮球由动能定理得mgH－eq\f(1,5)mgs＝0－0解得s＝5H代入数据得s＝15答案：(1)2m(2(25分钟50分)一、选择题(每小题5分，共30分)1．(多选)一物体做变速运动时，下列说法正确的是()A．合外力一定对物体做功，使物体的动能改变B．物体所受合外力一定不为零C．合外力一定对物体做功，但物体的动能可能不变D．物体的加速度一定不为零解析：物体的速度发生了变化，则合外力一定不为零，加速度也一定不为零，选项B、D正确；物体的速度变化，可能是大小不变，方向变化，故动能不一定变化，合外力不一定做功，选项A、C错误．答案：BD2．据报道，我国研制出了一种新型炸弹，已知该新型炸弹材料密度约为钢的2．5倍，设其与常规炸弹飞行速度之比约为2∶1，它们在穿甲过程中所受的阻力相同，则形状相同的新型炸弹与常规炸弹的最大穿甲深度之比约为()A．2∶1 B．1∶1C．10∶1 D．5∶2解析：设穿甲过程中所受阻力为Ff，由动能定理得：－Ffd＝0－eq\f(1,2)mv2，所以d＝eq\f(mv2,2Ff)代入数据解得：d新∶d常＝10∶1，选项C正确．答案：C3．汽车在平直公路上行驶，在它的速度从0增加到v的过程中，汽车发动机做的功为W1；在它的速度从v增加到2v的过程中，汽车发动机做的功为W2．设汽车在行驶过程中，发动机的牵引力和所受阻力都不变，则有()A．W2＝2W1 B．W2＝3W1C．W2＝4W1 D．仅能判定出W2>W1解析：设汽车所受的牵引力和阻力分别为F、Ff，两个过程中的位移分别为l1、l2，由动能定理得(F－Ff)l1＝eq\f(1,2)mv2－0，(F－Ff)l2＝eq\f(1,2)m(2v)2－eq\f(1,2)mv2，解得l2＝3l1．由W1＝Fl1，W2＝Fl2得W2＝3W1，故选项B正确．答案：B4．不久前欧洲天文学家在太阳系外发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c”．该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1．5倍．设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则eq\f(Ek1,Ek2)为()A．0．13 B．0．3C．3．33 D．7．5解析：卫星在行星表面附近做圆周运动时，万有引力提供向心力，即Geq\f(Mm,r2)＝eq\f(mv2,r)，所以卫星的动能Ek＝eq\f(1,2)Geq\f(Mm,r)，所以eq\f(Ek1,Ek2)＝eq\f(M1,M2)·eq\f(r2,r1)＝5×eq\f(1,1.5)＝eq\f(10,3)≈3．33．选项C正确．答案：C5．(多选)如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是()A．两小球落地时的速度相同B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率不相同解析：根据动能定理，可以判断出它们落地时的速度大小相等，但是A球落地时的速度在水平方向和竖直方向上存在分速度，即速度方向与竖直方向存在夹角，而B球落地时的速度方向竖直向下，可见，它们落地时的速度方向不同，选项A错误；它们质量相等，而B球落地时沿竖直方向的速度大小大于A球落地时沿竖直方向上的分速度的大小，所以两小球落地时，重力的瞬时功率不同，选项B错误；重力做功与路径无关，只与初末位置的高度差有关，所以，从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，选项C正确；从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，但做功的时间不同，所以重力做功的平均功率不同，选项D正确．答案：CD6．(多选)某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s(g取10mA．手对物体做功12J B．合力做功2JC．合力做功12J D．物体克服重力做功10J解析：WG＝－mgh＝－10J，选项D正确．由动能定理有W合＝ΔEk＝eq\f(1,2)mv2－0＝2J，选项B正确，选项C错误．又因W合＝W手＋WG，故W手＝W合－WG＝12J，选项A正确．答案：ABD二、非选择题(每小题10分，共20分)7．如右图所示，质量m＝1kg的木块静止在高h＝1．2m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数μ＝0．2，用水平推力F＝20N，使木块产生位移l1＝3m时撤去，木块又滑行l2＝解析：法一：取木块为研究对象．其运动分三个过程，先匀加速前进l1，后匀减速l2，再做平抛运动，对每一过程，分别列动能定理得Fl1－μmgl1＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－μmgl2＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,3)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)解得v3＝11．3m法二：对全过程由动能定理得Fl1－μmg(l1＋l2)＋mgh＝eq\f(1,2)mv2－0代入数据解得v＝11．3答案：11．38．一动车组有三节车厢启动了动力，使该动车组由静止开始启动，当该动车组前进的距离为L0时，将其中一节车厢的动力撤走后该动车组保持恒定的速度匀速直线运动，当该动车组将要进站时，将另外两节车厢的动力撤走，经过一段时间该动车组刚好停在车站．假设在运动过程中动车组所受的阻力恒定，每节车厢提供牵引力恒定．求当所有的动力都撤走后动车组的位移．解析：设每节动力车厢提供的牵引力为F，动车组所受的阻力是f．当撤走一节