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2019-2020年高中物理 機械能守恒定律 第七節(jié) 動能和動能定理課時作業(yè) 新人教版必修1 一、選擇題 1．下列關(guān)于運動物體所受的合外力、合外力做功和動能變化的關(guān)系，正確的是(　　) A．如果物體所受的合外力為零，那么合外力對物體做的功一定為零 B．如果合外力對物體做的功為零，則合外力一定為零 C．物體在合外力作用下做勻變速直線運動，則動能在一段過程中變化量一定不為零 D．物體的動能不發(fā)生變化，物體所受合外力一定是零 [解析]　根據(jù)功的定義可知，A項對B項錯；豎直上拋運動是一種勻變速直線運動，其在上升和下降階段經(jīng)過同一位置時動能相等，故C項錯；動能不變化，只能說明速度大小不變，但速度方向不一定不變，因此合外力不一定為零，故D項錯． [答案]　A 2．某物體在力F的作用下從光滑斜面的底端運動到斜面的頂端，動能的增加量為ΔEk，重力勢能的增加量為ΔEp，則下列說法正確的是(　　) A．重力所做的功等于－ΔEp B．力F所做的功等于ΔEk＋ΔEp C．合外力對物體做的功等于ΔEk D．合外力對物體所做的功等于ΔEk＋ΔEp [解析]　重力做功等于重力勢能的減少量．A正確，合外力做功等于動能的增量，C正確，D錯；除重力以外的F做功等于機械能的增量，C正確． [答案]　ABC 3．質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速度釋放，落在水平地面后砸出一個深為h的坑，如右圖所示，則在整個過程中(　　) A．重力對物體做功為mgH B．物體的重力勢能減少了mg(h＋H) C．外力對物體做的總功為零 D．地面對物體平均阻力大小為mg(h＋H)/h [解析]　整個過程：WG＝mg(H＋h)，A錯，B正確，由動能定理知WG－Wf＝0，C、D正確． [答案]　BCD 4．一個質(zhì)量為25 kg的小孩從高度為3.0 m的弧形滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時的速度為2.0 m/s.取g＝10 m/s2，關(guān)于力對小孩做的功，以下結(jié)果正確的是(　　) A．支持力做功50 J　　　　 B．克服阻力做功500 J C．重力做功750 J D．合外力做功50 J [解析]　重力做功WG＝mgh＝750 J，C對．合力做功W合＝ΔEk＝50 J，D對．支持力始終與速度垂直，不做功，A錯．WG＋Wf＝W合知阻力做功Wf＝－700 J，所以克服阻力做功為700 J，B錯． [答案]　CD 5．質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運動．當(dāng)子彈進入木塊的深度為s時相對木塊靜止．這時木塊前進的距離為l.若木塊與子彈摩擦力大小為F且恒定，下列關(guān)系正確的是(　　) A．Fl＝Mv2 B．Fs＝mv2 C．Fs＝mv－(M＋m)v2 D．F(l＋s)＝mv－mv2 [解析]　由動能定理有－F(l＋s)＝mv2－mv，F(xiàn)l＝Mv2，故Fs＝mv－v2，故A、C、D正確． [答案]　ACD 6．2011年2月10日，全國中學(xué)生足球賽在廣州市番禺明珠足球廣場揭幕. 比賽時，一學(xué)生用100 N的力將質(zhì)量為0.5 kg的足球以8 m/s的初速度沿水平方向踢出20 m遠(yuǎn)，則該學(xué)生對足球做的功至少為(　　) A．200 J　　　B．16 J　　　C．1000 J　　　D．xx J [解析]　忽略阻力，由動能定理得，學(xué)生對足球所做的功等于足球動能的增加量，即W＝mv2－0＝16 J，故B正確． [答案]　B 7．如圖所示，ABCD是一個盆式容器，盆的內(nèi)側(cè)與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓?。瓸，C水平，其距離為d＝0.50 m，盆邊緣的高度為h＝0.30 m，在A處放一個質(zhì)量為m的小物塊并讓其自由下滑，已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數(shù)μ＝0.10，小滑塊在盆內(nèi)來回滑動，最后停下來，則停的地點到B的距離為(　　) A．0.50 m B．0.25 m C．0.10 m D．0 [解析]　對小物塊從A點出發(fā)到最后停下來的整個過程用動能定理，有mgh－μmgl＝0，l＝＝＝3 m，而d＝0.5 m，剛好3個來回，所以最終停在B點．故正確答案為D. [答案]　D 8．在平直公路上，汽車由靜止開始做勻加速運動，當(dāng)速度達到vm后，立即關(guān)閉發(fā)動機直至靜止，v－t圖象如圖所示，設(shè)汽車的牽引力為F，摩擦力為f，全程中牽引力做功為W1，克服摩擦力做功為W2，則(　　) A．F∶f＝1∶3 B．W1∶W2＝1∶1 C．F∶f＝4∶1 D．W1∶W2＝1∶3 [解析]　由v－t圖知F－f＝ma1，a1＝vm，f＝ma2，a2＝，解得：F∶f＝4∶1，由動能定理：W1＋W2＝0，W1∶W2＝1∶1. [答案]　BC 9．兩輛汽車在同一水平路面上行駛，它們的質(zhì)量之比為1∶2，速度之比為2∶1.設(shè)兩車與地面的動摩擦因數(shù)相等，則當(dāng)兩車緊急剎車后，滑行的最大距離之比為(　　) A．1∶2 B．1∶1 C．2∶1 D．4∶1 [解析]　對汽車用動能定理得－μmgl＝0－mv2，所以滑行的距離與v2成正比，故汽車滑行的最大距離之比l1∶l2＝4∶1，故正確答案為D. [答案]　D 二、非選擇題 10．把完全相同的三塊木板疊放在一起，子彈以v0的初速度垂直射向木板，剛好能打穿這三塊木板．如果只要求子彈能穿過第一塊木板，則子彈的速度至少應(yīng)為__________． [解析]　設(shè)三塊木板對子彈的阻力均為F阻，木板厚度均為d，在子彈恰好打穿第三塊木板時，由動能定理得－F阻3d＝0－mv，式中m是子彈的質(zhì)量，若只要求打穿第一塊木板，則有－F阻d＝0－mv2，聯(lián)立兩式可解得v＝v0. [答案]　v0 11．某同學(xué)從h＝5 m高處，以初速度v0＝8 m/s拋出一個質(zhì)量為m＝0.5 kg的皮球，測得橡皮球落地前瞬間速度為12 m/s，求該同學(xué)拋球時所做的功和皮球在空中運動時克服空氣阻力做的功．(g取10 m/s2) [解析]　拋球過程，球的速度由零增加為拋出時的初速度v0，故拋球時所做的功為：W＝mv－0＝16 J 球拋出后，重力和空氣阻力做功，由動能定理得： mgh＋Wf＝mv2－mv，解得Wf＝mv2－mv－mgh＝－5 J 即橡皮球克服空氣阻力做功為5 J. [答案]　16 J　5 J 12．人騎自行車上坡，坡長l＝200 m，坡高h(yuǎn)＝10 m，人和車的總質(zhì)量為100 kg，人蹬車的牽引力為F＝100 N．若在坡底時車的速度為10 m/s，到坡頂時速度為4 m/s(g取10 m/s2)，求： (1)上坡過程中人克服阻力做多少功？ (2)人若不蹬車，以10 m/s的初速度沖上坡，能在坡上行駛多遠(yuǎn)？ [解析]　(1)人蹬車上坡時，牽引力F做正功，阻力做負(fù)功，重力做負(fù)功，設(shè)人克服阻力做功為W，則由動能定理 Fl－mgh－W＝mv′2－mv2，W＝Fl－mgh－＝14200 J. (2)設(shè)人在坡上行駛的距離為l′，阻力做功與距離成正比，即克服阻力做功W′＝W，沖上坡的高度h′＝h，由動能定理－W′－mgh′＝0－mv2， 即W＋mgh＝mv2，解得l′＝＝41.3 m. [答案]　(1)14200 J　(2)41.3 m