2019-2020學(xué)年新教材高中物理 課時作業(yè)（十四）動能和動能定理 新人教版必修第二冊

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1、課時作業(yè)(十四)　動能和動能定理 A組：基礎(chǔ)落實(shí)練 1．下列關(guān)于運(yùn)動物體的合外力做功和動能、速度變化的關(guān)系，正確的是(　　) A．物體做變速運(yùn)動，合外力一定不為零，動能一定變化 B．若合外力對物體做功為零，則合外力一定為零 C．物體的合外力做功，它的速度大小一定發(fā)生變化 D．物體的動能不變，所受的合外力必定為零 解析：力是改變物體速度的原因，物體做變速運(yùn)動時，合外力一定不為零，但合外力不為零時，做功可能為零，動能可能不變，A、B錯誤．物體合外力做功，它的動能一定變化，速度大小也一定變化，C正確．物體的動能不變，所受合外力做功一定為零，但合外力不一定為零，D錯誤． 答案：C 2

2、．[2019·廣州檢測]放在光滑水平面上的物體，僅在兩個同向水平力的共同作用下開始運(yùn)動，若這兩個力分別做了6 J和8 J的功，則該物體的動能增加了(　　) A．48 J　　B．14 J C．10 J D．2 J 解析：由動能定理得：ΔEk＝W合＝6 J＋8 J＝14 J，所以該物體的動能增加了14 J，故選項(xiàng)B正確． 答案：B 3．(多選)關(guān)于動能、動能定理，下列說法正確的是(　　) A．一定質(zhì)量的物體，動能變化時，速度一定變化，但速度變化時，動能不一定變化 B．動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài) C．合力做正功，物體動能可能減小 D．運(yùn)動物體所受的合力為零，則物體的動能肯定

3、不變 解析：一定質(zhì)量的物體，動能變化時，物體的速度大小一定變化，所以速度一定變化；速度變化時，物體的速度大小不一定變化，所以動能不一定變化，A項(xiàng)正確；動能不變的物體，速度方向可能改變，不一定處于平衡狀態(tài)，B項(xiàng)錯誤；合力做正功時，動能肯定增加，合力做功為零時，動能肯定不變，C項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確． 答案：AD 4. 竹蜻蜓是我國古代發(fā)明的一種兒童玩具，人們根據(jù)竹蜻蜓原理設(shè)計了直升機(jī)的螺旋槳．如圖所示，一小孩搓動質(zhì)量為20 g的竹蜻蜓，松開后竹蜻蜓能從地面豎直上升到高為6 m的二層樓房頂處．在搓動過程中手對竹蜻蜓做的功可能是(　　) A．0.2 J B．0.6 J C．1.0 J

4、D．2.5 J 解析：竹蜻蜓從地面上升到二層樓房頂處時，速度剛好為零，此過程中，根據(jù)動能定理得0－mv＝－mgh－Wf，解得mv>mgh＝0.02×10×6 J＝1.2 J，而在搓動過程中手對竹蜻蜓做的功等于竹蜻蜓獲得的初動能，所以在搓動過程中手對竹蜻蜓做的功大于1.2 J，故D正確． 答案：D 5．(多選)甲、乙兩個質(zhì)量相同的物體，用大小相等的力F分別拉它們在水平面上從靜止開始運(yùn)動相同的距離s.如圖所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，則下列關(guān)于力F對甲、乙兩物體做的功和甲、乙兩物體獲得的動能的說法中正確的是(　　) A．力F對甲物體做功多 B．力F對甲、乙兩個物體做的功一樣多

5、C．甲物體獲得的動能比乙大 D．甲、乙兩個物體獲得的動能相同 解析：由功的公式W＝Flcos α＝F·x可知，兩種情況下力F對甲、乙兩個物體做的功一樣多，A錯誤、B正確；根據(jù)動能定理，對甲有Fx＝Ek1，對乙有Fx－Ffx＝Ek2，可知Ek1>Ek2，即甲物體獲得的動能比乙大，C正確、D錯誤． 答案：BC 6．一質(zhì)量為m的滑塊，以速度v在光滑水平面上向左滑行，從某一時刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時間后，滑塊的速度變?yōu)椋?v(方向與原來相反)，在整段時間內(nèi)，水平力所做的功為(　　) A.mv2 B．－mv2 C.mv2 D．－mv2 解析：由動能定理得W＝m(－2

6、v)2－mv2＝mv2. 答案：A 7．一水平桌面距離地面的高度為H＝3 m，現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝0.2 kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的小球由桌子邊緣的M點(diǎn)沿水平向右的方向拋出，拋出的速度大小為v0＝1 m/s，一段時間后經(jīng)過空中的N點(diǎn)，已知M、N兩點(diǎn)的高度差為h＝1 m，重力加速度為g＝10 m/s2.則小球在N點(diǎn)的動能大小為(　　) A．4.1 J B．2.1 J C．2 J D．6.1 J 解析：由M到N，合外力對小球做的功W＝mgh，小球的動能變化ΔEk＝Ek－mv，根據(jù)動能定理得小球在B點(diǎn)的動能Ek＝mv＋mgh，代入數(shù)據(jù)得Ek＝2.1 J，B正確． 答案：B 8．一輛汽車以v

7、1＝6 m/s的速度沿水平路面行駛時，急剎車后能滑行x1＝3.6 m，如果以v2＝8 m/s的速度行駛，在同樣路面上急剎車后滑行的距離x2應(yīng)為(　　) A．6.4 m B．5.6 m C．7.2 m D．10.8 m 解析：急剎車后，車只受摩擦阻力的作用，且兩種情況下摩擦力大小是相同的，汽車的末速度皆為零． 設(shè)摩擦阻力為F，據(jù)動能定理得 －Fx1＝0－mv① －Fx2＝0－mv② ②式除以①式得：＝ 故得汽車滑行距離x2＝x1＝()2×3.6 m＝6.4 m. 答案：A 9．冰壺運(yùn)動逐漸成為人們所關(guān)注的一項(xiàng)運(yùn)動．場地如圖所示，假設(shè)質(zhì)量為m的冰壺在運(yùn)動員的操控下，先從

8、起滑架A點(diǎn)由靜止開始加速啟動，經(jīng)過投擲線B時釋放，以后勻減速自由滑行剛好能滑至營壘中心O停下．已知A、B相距L1，B、O相距L2，冰壺與冰面各處的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g.求： (1)冰壺運(yùn)動的最大速度vmax； (2)在AB段，運(yùn)動員水平推冰壺做的功W是多少？ 解析：(1)由題意知，在B點(diǎn)冰壺有最大速度，設(shè)為vmax，在BO段運(yùn)用動能定理有－μmgL2＝0－mv，解得vmax＝. (2)方法一　全過程用動能定理： 對AO過程：W－μmg(L1＋L2)＝0， 得W＝μmg(L1＋L2)． 方法二　分過程運(yùn)用動能定理： 對AB段：W－μmgL1＝mv－0. 對BO段：－

9、μmgL2＝0－mv. 解以上兩式得W＝μmg(L1＋L2)． 答案：(1)　(2)μmg(L1＋L2) B組：能力提升練 10．如圖所示，摩托車做特技表演時，以v0＝10 m/s的速度從地面沖上高臺，t＝5 s后以同樣大小的速度從高臺水平飛出．人和車的總質(zhì)量m＝1.8×102 kg，臺高h(yuǎn)＝5.0 m．摩托車沖上高臺過程中功率恒定為P＝2 kW，不計空氣阻力，取g＝10 m/s2.求： (1)人和摩托車從高臺飛出時的動能Ek； (2)摩托車落地點(diǎn)到高臺的水平距離s； (3)摩托車沖上高臺過程中克服阻力所做的功Wf. 解析：(1)由題可知拋出時動能：Ek0＝mv＝9×1

10、03 J； (2)根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律，在豎直方向有：h＝gt2，解得：t＝1 s；則水平距離s＝v0t＝10 m； (3)摩托車沖上高臺過程中，由動能定理得：Pt－mgh－Wf＝0，解得：Wf＝1×103 J. 答案：(1)9×103 J　(2)10 m　(3)1×103 J 11．[2019·天津卷，10]完全由我國自行設(shè)計、建造的國產(chǎn)新型航空母艦已完成多次海試，并取得成功．航母上的艦載機(jī)采用滑躍式起飛，故甲板是由水平甲板和上翹甲板兩部分構(gòu)成，如圖1所示．為了便于研究艦載機(jī)的起飛過程，假設(shè)上翹甲板BC是與水平甲板AB相切的一段圓弧，示意如圖2，AB長L1＝150 m，BC水平投影L2＝

11、63 m，圖中C點(diǎn)切線方向與水平方向的夾角θ＝12°(sin 12°≈0.21)．若艦載機(jī)從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)t＝6 s到達(dá)B點(diǎn)進(jìn)入BC.已知飛行員的質(zhì)量m＝60 kg，g＝10 m/s2，求 (1)艦載機(jī)水平運(yùn)動的過程中，飛行員受到的水平力所做功W； (2)艦載機(jī)剛進(jìn)入BC時，飛行員受到豎直向上的壓力FN多大． 解析：本題考查勻變速直線運(yùn)動、動能定理、圓周運(yùn)動．通過對艦載機(jī)整個起飛過程的運(yùn)動分析、受力分析，以及學(xué)生的綜合分析能力，體現(xiàn)了科學(xué)推理的核心素養(yǎng)．國產(chǎn)航母是大國重器，通過本題也能厚植愛國情懷． (1)艦載機(jī)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，設(shè)其剛進(jìn)入上翹甲板時的速度為v，則有 ＝① 根據(jù)動能定理，有 W＝mv2－0② 聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)，得 W＝7.5×104 J③ (2)設(shè)上翹甲板所對應(yīng)的圓弧半徑為R，根據(jù)幾何關(guān)系，有 L2＝Rsin θ④ 由牛頓第二定律，有 FN－mg＝m⑤ 聯(lián)立①④⑤式，代入數(shù)據(jù)，得 FN＝1.1×103 N⑥ 答案：(1)7.5×104 J　(2)1.1×103 N - 6 -