2022-2023學年高中物理 第四章 機械能和能源 第三節(jié) 第2課時 動能定理練習 粵教版必修2

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1、2022-2023學年高中物理 第四章 機械能和能源 第三節(jié) 第2課時 動能定理練習 粵教版必修2 1．關于運動物體所受的合力、合力做的功、物體動能的變化，下列說法正確的是(　　) A．運動物體所受的合力不為零，合力必做功，物體的動能肯定要變化 B．運動物體所受的合力為零，則物體的動能肯定不變 C．運動物體的動能保持不變，則該物體所受合力一定為零 D．運動物體所受的合力不為零，則該物體一定做變速運動，其動能要變化 解析：若物體所受的合力不為零，則物體必做變速運動，但合力不一定做功，合力不做功，則物體的動能不變化，如勻速圓周運動，故選項A、D錯誤；若運動物體所受的合力為零，

2、則合力不做功(或物體所受外力做功的代數(shù)和必為零)，物體的動能絕對不會發(fā)生變化，故選項B正確；若物體的動能不變，一方面表明物體所受的合力不做功，同時表明物體的速率不變(速度的方向可以不斷改變，此時物體所受的合力只是用來改變速度的方向，產生向心加速度，如勻速圓周運動)，故選項C錯誤． 答案：B 2．質量為2 kg的物體，在水平面上以6 m/s的速度勻速向西運動，若有一個方向向北的8 N的恒力作用于物體，在2 s內物體的動能增加了(　　) A．28 J　　　　 B．64 J C．32 J D．36 J 解析：物體原來向西勻速運動，受向北的恒力F作用后將做類似于平拋的曲線運動．物體在向北

3、方向上的加速度a＝＝4 m/s2，2 s后在向北方向上的速度分量v2＝at＝8 m/s，故2 s后物體的合速度v＝＝ m/s＝10 m/s，所以物體在2 s內增加的動能ΔEk＝mv2－mv＝64 J，故選項B正確． 答案：B 3．(多選)如圖甲所示，質量m＝2 kg的物體以100 J的初動能在粗糙的水平地面上滑行，其動能Ek隨位移x變化的關系圖象如圖乙所示，則下列判斷中正確的是(　　) A．物體運動的總位移大小為10 m B．物體運動的加速度大小為10 m/s2 C．物體運動的初速度大小為10 m/s D．物體所受的摩擦力大小為10 N 解析：由圖象可知，物體運動的總位移為1

4、0 m，根據動能定理，得－Ffx＝0－Ek0，解得Ff＝＝N＝10 N，故A、D正確．根據牛頓第二定律，得物體運動的加速度大小a＝＝ m/s2＝5 m/s2，故B錯誤．根據Ek0＝mv，得v0＝＝m/s＝10 m/s，故C正確． 答案：ACD 4.如圖所示，小球以初速度v0從A點沿粗糙的軌道運動到高為^的B點后自動返回，其返回途中仍經過A點，則經過A點的速度大小為(　　) A. B. C. D. 解析：在從A到B的過程中，重力和摩擦力都做負功，根據動能定理可得mgh＋Wf＝mv，從B到A過程中，重力做正功，摩擦力做負功(因為是沿原路返回，所以兩種情況摩擦力做功大小相等)，

5、根據動能定理可得mgh－Wf＝mv2，兩式聯(lián)立得再次經過A點的速度為，選B. 答案：B 5．光滑水平面上有一物體，在水平恒力F作用下由靜止開始運動．經過時間t1速度達到v，再經過時間t2，速度由v增大到2v，在t1和t2兩段時間內，外力F對物體做功之比為(　　) A．1∶1 B．3∶1 C．1∶3 D．1∶4 解析：由動能定理可得：在時間t1內外力F對物體做功W1＝mv2－0＝mv2，在時間t2內外力F對物體做功W2＝m(2v)2－mv2＝mv2，所以W1∶W2＝1∶3，故選項C. 答案：C 6.有一質量為m的木塊，從半徑為r的圓弧曲面上的a點滑向b點，如圖所示．如果由于

6、摩擦使木塊的運動速率保持不變，則以下敘述正確的是(　　) A．木塊所受的合力為零 B．因木塊所受的力都不對其做功，所以合力做的功為零 C．重力和摩擦力做的功代數(shù)和為零 D．重力和摩擦力的合力為零 解析：物體做曲線運動，速度方向變化，加速度不為零，合外力不為零，A錯；速率不變，動能不變，由動能定理知，合外力做功為零，支持力始終不做功，重力做正功，所以重力做的功與阻力做的功代數(shù)和為零，但重力和阻力的合力不為零，C對，B、D錯． 答案：C 7．(多選)如圖所示，質量為m的小車在水平恒力F推動下，從山坡底部A由靜止運動至高為h的坡頂B，獲得速度為v，AB的水平距離為s，下列說法正確的

7、是(　　) A．小車克服重力所做的功是－mgh B．合力對小車做的功是mv2 C．推力對小車做的功是Fs－mgh D．小車阻力做的功是mv2＋mgh－Fs 解析：小車受重力G、推力F、支持力N、摩擦力f作用，全程重力做功WG＝－mgh，即小車克服重力所做的功是mgh，選項A錯誤；推力F做功WF＝Fs，選項C錯誤；支持力N不做功，由動能定理，得合力做功為Fs－mgh＋Wf＝mv2，選項B正確；且得出阻力對小車做的功Wf＝mv2＋mgh－Fs，選項D正確． 答案：BD [B級　提能力] 8.一質量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點．第一次小球在水平拉力F1作用下，從平衡位置P

8、點緩慢地移到Q點，此時繩與豎直方向夾角為θ(如圖所示)，在這個過程中水平拉力做功為W1.第二次小球在水平恒力F2作用下，從P點移到Q點，水平恒力做功為W2，重力加速度為g，且θ<90°，則(　　) A．W1＝F1lsin θ，W2＝F2lsin θ B．W1＝W2＝mgl(1－cos θ) C．W1＝mgl(1－cos θ)，W2＝F2lsin θ D．W1＝F1lsin θ，W2＝mgl(1－cos θ) 解析：第一次水平拉力為變力，由動能定理，可求得W1＝mgl(1－cos θ)； 第二次水平拉力為恒力，由功的公式，可求得W2＝F2lsin θ，故C項對． 答案：C 9

9、．質量m＝1 kg的物體，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面運動，在位移是4 m時，拉力F停止作用，運動到位移是8 m時物體停止，運動過程中Ek-x的圖象如圖所示，g取10 m/s2，求： (1)物體和平面間的動摩擦因數(shù)． (2)拉力F的大?。? 解析：(1)在運動的第二階段，物體在位移x2＝4 m內， 動能由Ek＝10 J變?yōu)榱悖? 由動能定理，得 －μmgx2＝0－Ek， 故動摩擦因數(shù)μ＝＝＝0.25. (2)在運動的第一階段，物體位移x1＝4 m， 初動能Ek0＝2 J， 根據動能定理得：Fx1－μmgx1＝Ek－Ek0， 解得F＝4.5 N. 答案：(1)0.2

10、5　(2)4.5 N 10．如圖所示，質量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運動，經距離l后以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上．已知l＝1.4 m，v＝3.0 m/s，m＝0.10 kg，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，桌面高h＝0.45 m．不計空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2.求： (1)小物塊落地點距飛出點的水平距離s. (2)小物塊落地時的動能Ek. (3)小物塊的初速度大小v0. 解析：(1)由h＝gt2，s＝vt得，s＝0.9 m. (2)根據動能定理得：mgh＝Ek－mv2， 解得Ek＝mgh＋mv2＝0.9 J. (3)由動能定理得：－μmgl＝mv2－mv， 故v0＝＝ m/s＝ 4 m/s. 答案：(1)0.9 m　(2)0.9 J　(3)4 m/s