8.3 动能和动能定理 第一课时（备作业）-2021-2022学年高一物理同步备课系列（人教版2019 必修第二册）.zip

第1 页,共 4 页8.3 动能和动能定理动能和动能定理1.关于动能，下列说法中正确的是()A动能是机械能的一种基本形式，凡是运动的物体都有动能B公式 Ek mv2中，速度 v 是物体相对于地面的速度，且动能总是正值12C一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化D动能不变的物体，一定处于平衡状态2.改变物体的质量和速度都可改变物体的动能，在下列情况下，物体的动能变化最大的是()A物体的质量不变，运动速度增大到原来的 2 倍B物体的速度不变，质量增大到原来的 2 倍C物体的质量变为原来的 3 倍，运动速度减为原来的一半D物体的质量变为原来的一半，速度增加为原来的 4 倍3.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功 1 900 J，他克服阻力做功 100 J韩晓鹏在此过程中()A重力势能减小了 2 000 JB重力势能减小了 1 900 JC动能增加了 1 900 JD动能增加了 2 000 J4.一质量为 0.1 kg 的小球，以 5 m/s 的速度在光滑水平面上匀速运动，与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹，若以弹回的速度方向为正方向，则小球碰墙过程中速度的变化和动能的变化分别是()Av10 m/sBv0CEk1 JDEk05.下列关于运动物体所受合力做功和动能变化的关系正确的是()第2 页,共 4 页A如果物体所受合力为 0，则合力对物体做的功一定为 0B如果合力对物体所做的功为 0，则合力一定为 0C物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化D物体的动能不变，所受合力一定为 06.取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（）ABCD6435127速度，其实也是一种破坏力！一只 0.40kg 的飞鸟在空中与速度为 900km/h 的飞机相撞后嵌到了飞机上，则可估算出飞机对飞鸟做的功约为（）ABCD42.5 10 J41.25 10 J32.5 10 J31.25 10 J8港珠澳大桥是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程。2018 年 10 月 24 日上午 9 时正式通车。大桥设计使用寿命 120 年，可抵御 8 级地震、16 级台风、允许 30 万吨级油轮通过。假设一艘质量为 m 的轮船由于失控，以速度 v 撞向大桥（大桥无损），最后没有反弹而停下来，事故勘察测量发现轮船迎面相撞处下凹深度 d，据此估算出船对桥的平均撞击力 F，关于 F 的表达式正确的是（）ABCDMv22mvd2mvd2mvd9.如图所示，质量为 m 的小车在水平恒力 F 的推动下，从山坡(粗糙)底部 A 处由静止开始运动至高为 h 的坡顶 B，获得的速度为 v，A、B 之间的水平距离为 x，重力加速度为 g。下列说法正确的是()A小车克服重力所做的功是 mghB合外力对小车做的功是 mv212C推力对小车做的功是 mv2mgh12D阻力对小车做的功是 mv2mghFx12第3 页,共 4 页10如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。设小球在斜面最低点 A 的速度为 v，压缩弹簧至 C 点时弹簧最短，C 点距地面高度为h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则弹簧被压缩至 C 点过程中，弹簧对小球做的功为（）Amgh-mv2Bmv2-mghCmghmv2Dmgh12121211一物体沿直线运动的图像如图所示，已知在第 1 秒内合外力对物体做的功为，v tW则（）A从第 1 秒末到第 2 秒末合外力做功为2WB从第 3 秒末到第 5 秒末合外力做功为2WC从第 5 秒末到第 7 秒末合外力做功为WD从第 4 秒末到第 5 秒末合外力做功为0.25W2、非选择题12质量为 m=4kg 的小物块静止于水平地面上的 A 点，现用 F=10N 的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在 B 点，A、B 两点相距 x=20m，物块与地面间的动摩擦因数，g 取，求：0.2210m/s（1）物块在力 F 作用过程发生位移的大小；1x（2）整个过程中物体运动的最大速度的大小；（3）撤去力 F 后物块继续滑动的时间 t。第4 页,共 4 页13某大学生研制的无人环保清洁船，只需要选定“智慧清洁”功能，就能轻松地将湖面上的树枝、树叶、塑料袋子等漂浮物捞进船体内，自主完成环保清洁任务。某次作业时，机载传感器描绘出的速度时间图像如图所示，清洁船在 t1时刻达到额定功率 P=400kW，速度为=10m/s，此后清洁船以恒定功率运动。在 =15s 时达到最大速度=20m/s，已知清1v2t2v洁船的质量为kg，清洁船在运动过程中所受阻力恒定不变。求：41 10（1）清洁船达到额定功率的时间 ；1t（2）清洁船在 0时间内运动的位移大小。2t第1 页,共 8 页8.3 动能和动能定理动能和动能定理1.关于动能，下列说法中正确的是()A动能是机械能的一种基本形式，凡是运动的物体都有动能B公式 Ek mv2中，速度 v 是物体相对于地面的速度，且动能总是正值12C一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化D动能不变的物体，一定处于平衡状态【答案】AC【解析】动能是物体由于运动而具有的能量，所以运动的物体都有动能动能是机械能的一种基本形式，A 对；Ek mv2中的速度 v 与参考系的选取有关，但参考系不一定是地面，12B 错；速度是矢量，当其只有方向发生变化时，动能不变化，此时物体并不处于平衡状态，C 对，D 错2.改变物体的质量和速度都可改变物体的动能，在下列情况下，物体的动能变化最大的是()A物体的质量不变，运动速度增大到原来的 2 倍B物体的速度不变，质量增大到原来的 2 倍C物体的质量变为原来的 3 倍，运动速度减为原来的一半D物体的质量变为原来的一半，速度增加为原来的 4 倍【答案】D【解析】由动能的计算式 Ek mv2可知，D 正确123.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功 1 900 J，他克服阻力做功 100 J韩晓鹏在此过程中()A重力势能减小了 2 000 JB重力势能减小了 1 900 J第2 页,共 8 页C动能增加了 1 900 JD动能增加了 2 000 J【答案】B【解析】重力对物体做功为 1 900 J，是正功，则物体重力势能减小了 1 900 J，故 A 错误，B 正确；外力对物体所做的总功为 W总WGW阻1 900 J100 J1 800 J，是正功，根据动能定理得：动能增加了 1 800 J，故 C、D 错误4.一质量为 0.1 kg 的小球，以 5 m/s 的速度在光滑水平面上匀速运动，与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹，若以弹回的速度方向为正方向，则小球碰墙过程中速度的变化和动能的变化分别是()Av10 m/sBv0CEk1 JDEk0【答案】AD【解析】弄清速度的变化是矢量而动能的变化是标量，是分析问题的关键由于速度是矢量，故 vv2v15 m/s(5 m/s)10 m/s.而动能是标量，初、末状态的速度大小相等，故动能相等，因此 Ek0.故选 A、D.5.下列关于运动物体所受合力做功和动能变化的关系正确的是()A如果物体所受合力为 0，则合力对物体做的功一定为 0B如果合力对物体所做的功为 0，则合力一定为 0C物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化D物体的动能不变，所受合力一定为 0【答案】A【解析】由功的定义可知，选项 A 正确；如果合力做的功为 0，但合力不一定为 0，例如物体的合力和运动方向垂直而不做功，选项 B 错误；物体做变速运动可能是速度方向变化而速度大小不变，所以，做变速运动的物体，动能可能不变，选项 C 错误；物体动能不变，只能说合力不做功，但合力不一定为 0，选项 D 错误6.取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（）第3 页,共 8 页ABCD643512【答案】B【解析】设物块的初速度为 v0，质量为 m，依题意有2012mghmv设物块落地瞬间水平速度分量为 vx，竖直速度分量为 vy，则根据平抛运动的规律可得, 0 xvv212hgt2yvgtgh即,所以物块落地时速度方向与水平方向夹角为,故选 B。0 xyvvv47速度，其实也是一种破坏力！一只 0.40kg 的飞鸟在空中与速度为 900km/h 的飞机相撞后嵌到了飞机上，则可估算出飞机对飞鸟做的功约为（）ABCD42.5 10 J41.25 10 J32.5 10 J31.25 10 J【答案】 B【解析】飞鸟的初速度相比飞机速度可忽略不计，所以根据动能定理得224119000.4J=1.25 10 J223.6Wmv故选 B。8港珠澳大桥是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程。2018 年 10 月 24 日上午 9 时正式通车。大桥设计使用寿命 120 年，可抵御 8 级地震、16 级台风、允许 30 万吨级油轮通过。假设一艘质量为 m 的轮船由于失控，以速度 v 撞向大桥（大桥无损），最后没有反弹而停下来，事故勘察测量发现轮船迎面相撞处下凹深度 d，据此估算出船对桥的平均撞击力 F，关于 F 的表达式正确的是（）ABCDMv22mvd2mvd2mvd第4 页,共 8 页【答案】B【解析】根据动能定理可得212Fdmv解得故 A 正确，BCD 错误。故选 A。22 mvFd9.如图所示，质量为 m 的小车在水平恒力 F 的推动下，从山坡(粗糙)底部 A 处由静止开始运动至高为 h 的坡顶 B，获得的速度为 v，A、B 之间的水平距离为 x，重力加速度为 g。下列说法正确的是()A小车克服重力所做的功是 mghB合外力对小车做的功是 mv212C推力对小车做的功是 mv2mgh12D阻力对小车做的功是 mv2mghFx12【答案】ABD【解析】小车克服重力做功 Wmgh，A 正确；由动能定理可知，小车受到的合力所做的功等于小车动能的增量，即 W合Ek mv2，B 正确；由动能定理可知，W合W推W12重W阻 mv2，所以推力做的功 W推 mv2W阻W重 mv2mghW阻，C 错误；阻121212力对小车做的功 W阻 mv2W推W重 mv2mghFx，D 正确。121210如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。设小球在斜面最低点 A 的速度为 v，压缩弹簧至 C 点时弹簧最短，C 点距地面高度为h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则弹簧被压缩至 C 点过程中，弹簧对小球做的功为（）第5 页,共 8 页Amgh-mv2Bmv2-mghCmghmv2Dmgh121212【答案】ABD【解析】小球从 A 点运动到 C 点的过程中，重力和弹簧弹力对小球做负功，由于斜面支持力与位移方向始终垂直，则支持力对小球不做功，由动能定理可得2102GFWWmv重力做功为GWmgh 则弹簧弹力对小球做的功为故选 A。212FWmghmv11一物体沿直线运动的图像如图所示，已知在第 1 秒内合外力对物体做的功为，v tW则（）A从第 1 秒末到第 2 秒末合外力做功为2WB从第 3 秒末到第 5 秒末合外力做功为2WC从第 5 秒末到第 7 秒末合外力做功为WD从第 4 秒末到第 5 秒末合外力做功为0.25W【答案】ABD【解析】A物体在第 1 秒末到第 2 秒末做匀速直线运动，合力为零，合外力做功为零，故 A 错误；B从第 3 秒末到第 5 秒末动能的变化量与第 1 秒内动能的变化量相反，合外力做的功相反，等于W，故 B 错误；C从第 5 秒末到第 7 秒末动能的变化量与第 1 秒内动能的变第6 页,共 8 页化量相同，合外力做