高中物理人教版必修2练习：第七章 第8讲 动能和动能定理 word版含解析

高中物理人教版必修2练习：第七章 第8讲 动能和动能定理 word版含解析

第 8 讲 动能和动能定理 [时间：60 分钟] 题组一 对动能及动能定理的理解 1．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 2．关于动能定理，下列说法中正确的是( ) A．在某过程中，外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和 B．只要有力对物体做功，物体的动能就一定改变 C．动能定理只适用于直线运动，不适用于曲线运动 D．动能定理既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情况 3．一物体做变速运动时，下列说法正确的有( ) A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变 B．物体所受合外力一定不为零 C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变 D．物体加速度一定不为零 题组二 动能定理的应用 4．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 1 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中正确的是( ) 图 1 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 5．一质量为 m 的滑块，以速度 v 在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一 向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度变为－2v(方向与原来相反)，在整段时间内，水 平力所做的功为( ) A.3 2mv2 B．－3 2mv2 C.5 2mv2 D．－5 2mv2 6．某人把质量为 0.1 kg 的一块小石头，从距地面为 5 m 的高处以 60°角斜向上抛出，抛出时 的初速度大小为 10 m/s，则当石头着地时，其速度大小约为(g 取 10 m/s2，不计空气阻力)( ) A．14 m/s B．12 m/s C．28 m/s D．20 m/s 7.物体在合外力作用下做直线运动的 vt 图象如图 2 所示，下列表述正确的是( ) 图 2 A．在 0～1 s 内，合外力做正功 B．在 0～2 s 内，合外力总是做负功 C．在 1～2 s 内，合外力不做功 D．在 0～3 s 内，合外力总是做正功 8．某人用手将 1 kg 的物体由静止向上提起 1 m，这时物体的速度为 2 m/s(g 取 10 m/s2)，则 下列说法正确的是( ) A．手对物体做功 12 J B．合力做功 2 J C．合力做功 12 J D．物体克服重力做功 10 J 9．甲、乙两辆汽车的质量之比 m1∶m2＝2∶1，它们刹车时的初动能相同，若它们与水平地面 之间的动摩擦因数相同，则它们滑行的距离之比 s1∶s2 等于( ) A．1∶1 B．1∶2 C．1∶4 D．4∶1 10．如图 3 所示，一质量为 m 的质点在半径为 R 的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边 缘上的 A 点滑下，到达最低点 B 时，它对容器的正压力为 FN.重力加速度为 g，则质点自 A 滑 到 B 的过程中，摩擦力对其所做的功为( ) 图 3 A.1 2R(FN－3mg) B.1 2R(3mg－FN) C.1 2R(FN－mg) D.1 2R(FN－2mg) 题组三 综合应用 11．将质量为 m 的物体，以初速度 v0 竖直向上抛出．已知抛出过程中阻力大小恒为重力的 0.2 倍．求： (1)物体上升的最大高度； (2)物体落回抛出点时的速度大小． 12．一列火车由机车牵引沿水平轨道行驶，经过时间 t，其速度由 0 增大到 v.已知列车总质量 为 M，机车功率 P 保持不变，列车所受阻力 Ff 为恒力．求这段时间内列车通过的路程． 13．如图 4 所示，质量为 m 的物体从高为 h、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑， 最后停在水平面上，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，求： 图 4 (1)物体滑至斜面底端时的速度； (2)物体在水平面上滑行的距离．(不计斜面与平面交接处的动能损失) 答案精析 第 8 讲 动能和动能定理 1．BC [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，故只有 B、C 正确．] 2．D [外力做的总功等于各个力单独做功的代数和，A 错．根据动能定理，决定动能是否改 变的是总功，而不是某一个力做的功，B 错．动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动； 既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情况，C 错，D 对．] 3．BD [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，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，A、 C 错误．] 4．BC [由功的公式 W＝Flcos α＝F·s 可知，两种情况下力 F 对甲、乙两个物体做的功一样多， A 错误，B 正确；根据动能定理 ，对甲有 Fs＝Ek1，对乙有 Fs－Ffs＝Ek2，可知 Ek1＞Ek2，即甲 物体获得的动能比乙大，C 正确，D 错误．] 5．A [由动能定理得 W＝1 2m(2v)2－1 2mv2＝3 2mv2.] 6．A [由动能定理，重力对物体所做的功等于物体动能的变化，则 mgh＝1 2mv 22 －1 2mv 21 ，v2 ＝ v 21 ＋2gh＝10 2 m/s，A 对．] 7．A [由 vt 图知 0～1 s 内，v 增加，动能增加，由动能定理可知合外力做正功，A 对.1～2 s 内 v 减小，动能减小，合外力做负功，可见 B、C、D 错．] 8．ABD [WG＝－mgh＝－10 J，D 正确．由动能定理 W 合＝ΔEk＝1 2mv2－0＝2 J，B 对，C 错．又 因 W 合＝W 手＋WG，故 W 手＝W 合－WG＝12 J，A 对．] 9．B [对两辆汽车由动能定理得：－μm1gs1＝0－Ek，－μm2gs2＝0－Ek，s1∶s2＝m2∶m1＝1∶ 2，B 正确．] 10．A [质点到达最低点 B 时，它对容器的正压力为 FN，根据牛顿第二定律有 FN－mg＝mv2 R ， 根据动能定理，质点自 A 滑到 B 的过程中有 Wf＋mgR＝1 2mv2，故摩擦力对其所做的功 Wf＝1 2RFN －3 2mgR，故 A 项正确．] 11．(1)5v 20 12g (2) 6 3 v0 解析 (1)上升过程，由动能定理－mgh－Ffh＝0－1 2mv 20 ① 将 Ff＝0.2 mg② 代入①可得：h＝5v 20 12g ③ (2)全过程，由动能定理：－2Ffh＝1 2mv2－1 2mv 20 ④ 将②③代入得：v＝ 6 3 v0 12.2Pt－Mv2 2Ff 解析 以列车为研究对象，列车水平方向受牵引力和阻力． 设列车通过路程为 s.据动能定理 WF－Wf＝1 2Mv2－0 WF＝Pt，故 Pt－Ffs＝1 2Mv2，解得：s＝2Pt－Mv2 2Ff 13．(1) 2gh (2)h μ 解析 (1)物体下滑过程中只有重力做功，且重力做功与路径无关，由动能定理：mgh＝1 2mv2， 可求得物体滑至斜面底端时速度大小为 v＝ 2gh； (2)设物体在水平面上滑行的距离为 l， 由动能定理：－μmgl＝0－1 2mv2，解得：l＝ v2 2μg ＝h μ.