2022版高中物理 第二章 能的轉(zhuǎn)化與守恒 習(xí)題課三 動能定理的應(yīng)用試題 魯科版必修2

《2022版高中物理 第二章 能的轉(zhuǎn)化與守恒 習(xí)題課三 動能定理的應(yīng)用試題 魯科版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022版高中物理 第二章 能的轉(zhuǎn)化與守恒 習(xí)題課三 動能定理的應(yīng)用試題 魯科版必修2（4頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022版高中物理 第二章 能的轉(zhuǎn)化與守恒 習(xí)題課三 動能定理的應(yīng)用試題 魯科版必修2 【二維選題表】 物理觀念 科學(xué)思維 科學(xué)探究 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 動能的 認(rèn)識 1(易) 動能定理的理解 2(易),3(易), 8(中),9(中) 動能定理的應(yīng)用 6(易) 4(易),5(易), 7(中),10(中), 11(中),12(中), 13(中),14(難) 基礎(chǔ)訓(xùn)練 1.(多選)在下列幾種情況中,甲、乙兩物體的動能相等的是(　CD　) A.甲的速度是乙的2倍,乙的質(zhì)量是甲的2倍 B.甲的質(zhì)量是乙的2倍,乙的速度是甲的2倍

2、 C.甲的質(zhì)量是乙的4倍,乙的速度是甲的2倍 D.質(zhì)量相同,速度大小也相同,但甲向東運(yùn)動,乙向西運(yùn)動 解析:動能是狀態(tài)量,反映了物體由于運(yùn)動所處的能量狀態(tài),它本身是一個標(biāo)量,沒有方向.根據(jù)動能的表達(dá)式Ek=mv2可知,如果甲的速度是乙的兩倍,質(zhì)量應(yīng)為乙的,故A錯;同理可判斷B錯,C對;又因動能是標(biāo)量,沒有方向,所以只要兩者動能大小相等即可,故D對. 2. (多選)物體沿直線運(yùn)動的v-t圖象如圖所示,已知在第1秒內(nèi)合外力對物體所做的功為W,則(　CD　) A.從第1秒末到第3秒末合外力做功為4W B.從第3秒末到第5秒末合外力做功為-2W C.從第5秒末到第7秒末合外力做功為W

3、 D.從第3秒末到第4秒末合外力做功為-0.75W 解析:設(shè)物體在第1秒末速度為v,由動能定理可得在第1秒內(nèi)合外力做功W=mv2-0,從第1秒末到第3秒末物體的速度不變,所以合外力做功為W1=0, 從第3秒末到第5秒末合外力做功為 W2=0-mv2=-W, 從第5秒末到第7秒末合外力做功為 W3=m(-v)2-0=W, 第4秒末的速度v4=, 所以從第3秒末到第4秒末合外力做功 W4=m()2-mv2=-W, 故選項(xiàng)C,D正確. 3.(多選)一質(zhì)點(diǎn)開始時做勻速直線運(yùn)動,從某時刻起受到一恒力作用.此后,該質(zhì)點(diǎn)的動能可能(　ABD　) A.一直增大 B.先逐漸減小至零,再逐

4、漸增大 C.先逐漸增大至某一最大值,再逐漸減小 D.先逐漸減小至某一非零的最小值,再逐漸增大 解析:若恒力的方向與初速度的方向相同或兩者夾角為銳角,質(zhì)點(diǎn)一直做加速運(yùn)動,選項(xiàng)A正確;若恒力的方向與初速度的方向相反,質(zhì)點(diǎn)先做勻減速運(yùn)動,再反向做勻加速運(yùn)動,選項(xiàng)B正確;若恒力方向與初速度方向之間的夾角為鈍角(如斜上拋運(yùn)動),則選項(xiàng)D正確. 4.質(zhì)量為m的金屬塊,當(dāng)初速度為v0時,在水平面上滑行的最大距離為s.如果將金屬塊質(zhì)量增加到2m,初速度增大到2v0,在同一水平面上該金屬塊最多能滑行的距離為(　C　) A.s B.2s C.4s D.8s 解析:設(shè)金屬塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ

5、.則由動能定理得, -μmgs=-m, -μ·2mg·s′=-×2m×(2v0)2, 解得s′=4s.C正確. 5.籃球比賽中一運(yùn)動員在某次投籃過程中對籃球做功為W,出手高度為h1,籃筐距地面高度為h2,球的質(zhì)量為m,不計(jì)空氣阻力,則籃球進(jìn)筐時的動能為(　A　) A.W+mgh1-mgh2 B.mgh2-mgh1-W C.mgh1+mgh2-W D.W+mgh2-mgh1 解析:投籃過程中,籃球上升的高度h=h2-h1,根據(jù)動能定理得W-mgh =Ek-0,故籃球進(jìn)筐時的動能Ek=W-mg(h2-h1)=W+mgh1-mgh2,A正確. 6. (多選)質(zhì)量為m的小車在

6、水平恒力F推動下,從山坡(粗糙)底部A處由靜止起運(yùn)動至高為h的坡頂B,獲得速度為v,AB之間的水平距離為x,重力加速度為g.下列說法正確的是(　ABD　) A.小車克服重力所做的功是mgh B.合外力對小車做的功是mv2 C.推力對小車做的功是mv2+mgh D.阻力對小車做的功是mv2+mgh-Fx 解析:小車克服重力做功W=Gh=mgh,選項(xiàng)A正確;由動能定理,小車受到的合力做的功等于小車動能的增加,W合=ΔEk=mv2,選項(xiàng)B正確;由動能定理,W合=W推+W重+W阻=mv2,所以推力做的功W推=mv2-W重-W阻=mv2+mgh-W阻,選項(xiàng)C錯誤;阻力對小車做的功W阻=mv

7、2-W重-W推=mv2+mgh-Fx,選項(xiàng)D正確. 7.質(zhì)量為m=4 kg的小物塊靜止于水平地面上的A點(diǎn),現(xiàn)用F=10 N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去,物塊繼續(xù)滑動一段位移停在B點(diǎn),A,B兩點(diǎn)相距s=20 m,物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,g取 10 m/s2,求: (1)物塊在力F作用過程發(fā)生位移s1的大小; (2)撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間t. 解析:(1)設(shè)物塊受到的滑動摩擦力為f,則f=μmg, 根據(jù)動能定理,對物塊由A到B整個過程,有 Fs1-fs=0, 代入數(shù)據(jù),解得s1=16 m. (2)設(shè)剛撤去力F時物塊的速度為v,此后物塊的加速度為a,滑動的位移

8、為s2,則s2=s-s1, 由牛頓第二定律得a=, 由勻變速直線運(yùn)動公式得v2=2as2,s2=vt, 代入數(shù)據(jù),解得t=2 s. 答案:(1)16 m　(2)2 s 素養(yǎng)提升 8.關(guān)于動能定理,下列說法中正確的是(　D　) A.在某過程中,外力做的總功等于各個力單獨(dú)做功的絕對值之和 B.只要有力對物體做功,物體的動能就一定改變 C.動能定理只適用于直線運(yùn)動,不適用于曲線運(yùn)動 D.動能定理既適用于恒力做功的情況,又適用于變力做功的情況 解析:外力做的總功等于各個力單獨(dú)做功的代數(shù)和,A錯.根據(jù)動能定理,決定動能是否改變的是總功,而不是某一個力做的功,B錯.動能定理既適用于直

9、線運(yùn)動,也適用于曲線運(yùn)動;既適用于恒力做功的情況,又適用于變力做功的情況,C錯,D正確. 9.(多選)一物體做變速運(yùn)動時,下列說法正確的有(　BD　) A.合外力一定對物體做功,使物體動能改變 B.物體所受合外力一定不為零 C.合外力一定對物體做功,但物體動能可能不變 D.物體加速度一定不為零 解析:物體的速度發(fā)生了變化,則合外力一定不為零,加速度也一定不為零,B,D正確;物體的速度變化,可能是大小不變,方向變化,故動能不一定變化,合外力不一定做功,A,C錯誤. 10.一質(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

10、的速度變?yōu)?2v(方向與原來相反),在這段時間內(nèi),水平力所做的功為(　A　) A.mv2 B.-mv2 C.mv2 D.-mv2 解析:由動能定理得W=m(2v)2-mv2=mv2.故A正確. 11.某人把質(zhì)量為0.1 kg的一塊小石頭,從距地面為5 m的高處以60°角斜向上拋出,拋出時的初速度大小為10 m/s,則當(dāng)石頭著地時,其速度大小約為(g取10 m/s2,不計(jì)空氣阻力)(　A　) A.14 m/s B.12 m/s C.28 m/s D.20 m/s 解析:由動能定理,重力對物體所做的功等于物體動能的變化,則mgh= m-m,v2==10 m/s≈

11、14 m/s,A正確. 12. 如圖所示,物體與路面之間的動摩擦因數(shù)處處相同且不為零,運(yùn)動中無碰撞能量損失.DO是水平面,AB是斜面,初速度為v0的物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DBA滑動到頂點(diǎn)A時速度剛好為零.如果斜面改為AC,讓該物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DCA滑動到A點(diǎn)時速度也剛好為零,則此時物體具有的初速度v(　B　) A.大于v0 B.等于v0 C.小于v0 D.決定于斜面的傾角 解析:設(shè)斜面的傾角為θ,則滑動摩擦力對物體所做的功為Wf= -μmg·BD-μmgcos θ·AB=-μmg·BD-μmg·OB=-μmg·OD.可見,Wf與θ無關(guān),也就是說,物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DBA或沿DCA

12、滑動到A點(diǎn),滑動摩擦力對物體所做的功相同.根據(jù)動能定理,沿DBA有WG+Wf=0-m;沿DCA有WG+Wf=0-mv2,解得v=v0. 13.(多選)質(zhì)量為m的汽車在平直公路上行駛,發(fā)動機(jī)的功率P和汽車受到的阻力f均恒定不變,在時間t內(nèi),汽車的速度由v0增加到最大速度vm,汽車前進(jìn)的距離為s,則此段時間內(nèi)發(fā)動機(jī)所做的功W可表示為(　AC　) A.W=Pt B.W=fs C.W=m-m+fs D.W=m+fs 解析:由題意知,發(fā)動機(jī)功率不變,故t時間內(nèi)發(fā)動機(jī)做功W=Pt,所以A正確;汽車做加速運(yùn)動,故牽引力大于阻力f,故B錯誤;根據(jù)動能定理W-fs=m-m,所以C正確,D錯誤. 1

13、4.近年來全國多地霧霾頻發(fā),且有愈演愈烈的趨勢,空氣質(zhì)量問題備受關(guān)注,在霧霾天氣下,能見度下降,機(jī)動車行駛速度降低,道路通行效率下降,對城市快速路、橋梁和高速公路的影響很大.如果路上能見度小于200米,應(yīng)開啟機(jī)動車的大燈、霧燈、應(yīng)急燈,將車速控制在60 km/h以下,并與同道前車保持50米的車距;當(dāng)能見度小于100米時,駕駛員將車速控制在40 km/h以下,車距控制在100米.已知汽車保持勻速正常行駛時受到地面的阻力為車重的0.1倍,剎車時受到地面的阻力為車重的0.5倍,重力加速度為g=10 m/s2(空氣阻力忽略不計(jì)),則 (1)若汽車在霧霾天行駛的速度為v=54 km/h,則剎車后經(jīng)過多

14、長時間才會停下來? (2)若前車因故障停在車道上,當(dāng)質(zhì)量為m=1 300 kg的后車距已經(jīng)停止的前車為90 m時緊急剎車,剛好不與前車相撞,則后車正常行駛時的功率為多大? 解析:(1)汽車的初速度v=54 km/h=15 m/s, 剎車后,由牛頓第二定律得-0.5mg=ma, 解得a=-0.5g=-5 m/s2, 由勻變速直線運(yùn)動的速度公式得v′=v+at, 代入數(shù)據(jù)解得t=3 s. (2)由動能定理得-f2s=0-m, 阻力f2=k2mg, 代入數(shù)據(jù)解得v0=30 m/s, 正常行駛時,F-f1=0,f1=k1mg=0.1mg, 功率P=Fv0=0.1×1 300×10×30 W=39 000 W=39 kW. 答案:(1)3 s　(2)39 kW