【文档说明】2023-2024学年高一物理人教版2019必修第二册同步试题 8.3 动能和动能定理(基础达标练) Word版含解析.docx,共(9)页,220.520 KB,由小赞的店铺上传
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8.3动能和动能定理(基础达标练)(解析版)一、单选题(本大题共12小题)1.关于动能,下列说法正确的是()A.对于同一物体,速度变化时,动能一定变化B.对于同一物体,动能变化时,速度一定变化C.物体所受的合外力不为零,则动
能一定变化D.物体做曲线运动,则动能一定变化【答案】B【解析】解:𝐴、对同一物体,速度变化,可能只是速度方向变化而大小不变,动能不变,故𝐴错误;B、对同一物体,动能变化,速度大小一定变化,速度一定变化,故
𝐵正确;C、物体受合外力不为零,但是合外力做功可能为零,动能可能不变,如匀速圆周运动,故C错误;D、物体做曲线运动,物体速度方向一定变化,速度大小不一定变化,动能不一定变化,故D错误。故选:𝐵。动能是
标量、速度是矢量,速度变化时,动能不一定变化,物体动能变化,速度一定变化。解决本题的关键知道动能和速度的关系,知道动能是标量,速度是矢量。2.改变汽车的质量和速度,都可能使汽车的动能发生改变.下列情形下能使汽车动能变为原来2倍的是A.质量不变,速度增大为原来的2倍B.速度不变,
质量增大为原来的2倍C.质量减半,速度增大到原来的4倍D.速度减半,质量增大到原来的4倍【答案】B【解析】动能为EK=12mV2,物体的质量和速度的大小都可以引起物体动能的变化,根据公式逐个分析即可.本题是对
动能公式的直接应用,题目比较简单.直接代入公式即可求解.【解答】解:A、质量不变,速度增大到原来的2倍,根据EK=12mV2,可知EK′=12m(2V)2=4EK,所以A错误;B、速度不变,质量增大到原来的2倍,根据EK=12
mV2,可知EK′=12⋅2mV2=2EK,所以B正确C、质量减半,速度增大到原来的4倍,根据EK=12mV2,可知EK′=12(m2)(4V)2=8EK,所以C错误.D、速度减半,质量增大到原来的4倍,根据EK=12mV2,可知EK′=12⋅4m(12V)2=EK,所以D错误.故选B。3.甲
、乙两物体的质量相等,速度之比2:1,则它们的动能之比是()A.1:4B.1:2C.4:1D.2:1【答案】C【解析】解:甲、乙两个质量相同的物体,甲的速度是乙的速度的2倍,故:Ek1Ek2=12mv1212mv22=41故选:C动能是物体由于运动而具有的能量,表达式为:Ek=12mv
2.本题关键是明确动能的定义和表达式,记住公式Ek=12mv2即可,基础题.4.一物体仅在两个同向力的共同作用下运动,若这两个力对物体分别做了6𝐽和8𝐽的功,则该物体的动能增加了()A.2𝐽B.10𝐽C.14𝐽D.48𝐽【答案】C【解析】本题考查动能定理,运
用动能定理求解物体动能的增加量。【解答】运用动能定理:𝛥𝐸𝐾=𝑊合=6𝐽+8𝐽=14𝐽,所以该物体的动能增加了14𝐽,故ABD错误,C正确。故选C。5.一辆重为2𝑡的汽车以72𝑘𝑚/ℎ的速度匀速行驶在平直公路上,突然遇到事故紧急刹车,车速降为原来一半,该过程中汽车动能减
少量为A.1×105𝐽B.4×105𝐽C.3×105𝐽D.5×105𝐽【答案】C【解析】根据动能公式求得动能减少量。本题的关键是能用动能的公式及动能的变化量公式计算本题。【解答】72km/h=20m
/s,根据动能及动能的变化量公式得:ΔE=12mv2−12mv02=12×2×103×102−12×2×103×202J=−3×105J,即汽车动能减少量为3×105J,故C正确,ABD错误。故选C。6.一颗质量为40𝑔的子弹以100𝑚/
𝑠的速度飞行,则子弹的动能是()A.100𝐽B.200𝐽C.2×𝑙04𝐽D.2×𝑙05𝐽【答案】B【解析】解:子弹动能为:Ek=12mv2=12×0.04kg×(100m/s)2=200J所以选项B正确,ACD错误故选:B。根据动能的表达式Ek=12mv2即可求出子弹离开枪
口时的动能.此题考查动能的计算,属于基础类题目,将有关的数据代入公式即可.难度不大7.在离地面高为ℎ处竖直上抛一质量为𝑚的物块,抛出时的速度为𝑣0,当它落到地面时速度为𝑣,用𝑔表示重力加速度,则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于()A.𝑚𝑔
ℎ−12𝑚𝑣2−12𝑚𝑣02B.−12𝑚𝑣2−12𝑚𝑣02−𝑚𝑔ℎC.𝑚𝑔ℎ+12𝑚𝑣02−12𝑚𝑣2D.𝑚𝑔ℎ+12𝑚𝑣2−12𝑚𝑣02【答案】C【解析】物体从离地面A处以一定速度
竖直上抛,最后又以一定速度落到地面,则过程中物体克服空气阻力做功,可由动能定理求出。运用动能定理时,要当心力做功的正负,同时要合理选取过程.此题要求物体的克服空气阻力做功,即阻力做负功;同时得出重力做功与初末位置有关,而阻力做功与路径有关。【解答】选取物体从刚抛出到正好落地,
由动能定理可得:mgh−Wf克=12mv2−12mv02解得:Wf克=mgh+12mv02−12mv2,故ABD错误,C正确。故选C。8.用100𝑁的力将0.5𝑘𝑔静止的足球以8𝑚/𝑠的初速度沿水平方向踢出20米,则人对球做功为()A.200𝐽B.16𝐽
C.2000𝐽D.无法确定【答案】B【解析】该题考查动能定理相关知识。分析好物理情景,对人开始踢球到离开脚过程,由动能定理分析解题即可。【解答】对人开始踢球到离开脚过程,由动能定理得:W=12mv2=12×0.5×82J
=16J,故B正确,ACD错误。故选B。9.一质量为1𝑘𝑔的滑块,以6𝑚/𝑠的初速度在光滑的水平面上向左滑行。从某一时刻起在滑块上施加一个向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变成向右,大小仍为6𝑚/𝑠。在这段时间里水平力对
物体所做的功是()A.0B.9𝐽C.18𝐽D.无法确定【答案】A【解析】本题由于水平力是否恒定不清楚,所以必须运用动能定理来解决,只要明确初动能与末动能大小,无需关注速度的方向。物体在光滑水平面上向左滑行的同时,受到向右作用一水平力,经过一段时间速度向右,则由动能定理可求出这段时间内力做的功
。【解答】选取物体从速度以6m/s到速度大小为6m/s作为过程,由动能定理可知:W=12mv2−12mv′2=0,故A正确,BCD错误。故选A。10.某同学骑自行车下坡。已知坡长500𝑚、高8𝑚,人和车的总质量为100𝑘𝑔。下坡时车的初速度为4𝑚/𝑠,在人不踏车的情况下,到达坡底
时车速为10𝑚/𝑠。取重力加速度𝑔=10𝑚/𝑠2,则下坡过程中克服阻力做的功为()A.−4000𝐽B.−3800𝐽C.4000𝐽D.3800𝐽【答案】D【解析】本题考查动能定理的简单应用,分析清楚力做功的情况是关键。受力分析,分析力做功的情况,根
据动能定理即可求解。【解答】人骑自行车下坡的过程中,受重力、支持力、摩擦阻力作用,其中支持力不做功,重力做功与路径无关;故由动能定理有:mgh+Wf=12mv2−12mv02;代入数据得:Wf=−3800J;克服阻力做的功为3800J;故ABC错误,D正确。故选D。11.如图,用同种材料制成的
一个轨道𝐴𝐵𝐶,𝐴𝐵段为四分之一圆弧,半径为𝑅,水平放置的𝐵𝐶段长为𝑅。一个物块质量为𝑚,与轨道的动摩擦因数为𝜇,它由轨道顶端𝐴从静止开始下滑,恰好运动到𝐶端停止,物块在𝐴𝐵段克服摩擦
力做功为()A.𝜇𝑚𝑔𝑅B.(1−𝜇)𝑚𝑔𝑅C.𝜋𝜇𝑚𝑔𝑅2D.𝑚𝑔𝑅【答案】B【解析】BC段摩擦力可以求出,由做功公式可求得BC段克服摩擦力所做的功;对全程由动能定理可求得AB段克服摩擦力所做的功。AB段的摩擦力为变力,故可以由动能定理求解;而BC段为恒力,可
以直接由功的公式求解;同时本题需要注意阻力做功与克服阻力做功的关系。【解答】设物块在AB段克服摩擦力做功为Wf,从A到C由动能定理可得mgR−Wf−μmgR=0,整理可得Wf=(1−μ)mgR,故B正确,ACD错误。故选B。12.我军装备的125𝑚𝑚钨合金尾翼
稳定脱壳穿甲弹,能够在2000𝑚开外直接刺穿200𝑚𝑚装甲.某次极限性能测试时,测得质量为12𝑘𝑔的穿甲弹在距离目标2𝑘𝑚,以1600𝑚/𝑠水平初速度发射,恰好击穿200𝑚𝑚装甲.已知穿甲弹飞行时每千米速度损失80𝑚/𝑠,则击
穿装甲过程中,穿甲弹受到的平均阻力约为()A.1.44×105𝑁B.6.22×107𝑁C.6.22×105𝑁D.1.44×107𝑁【答案】B【解析】本题考查动能定理的应用。动能定理表述为合外力做的功等于物体的动能变化。【解答】根据动能定理得0−12mv2=−Ffx,其中v
=1600m/s−160m/s=1440m/s,代入数据得Ff≈6.22×107N,故B正确,ACD错误。二、计算题(本大题共3小题)13.如图,一质量为2𝑘𝑔的铁球从离地面2𝑚高处自由下落,陷入沙坑2𝑐𝑚深处,求
沙子对铁球的平均阻力?【答案】解:在整个运动过程中,由动能定理可知:mg(H+h)−fh=0−0得:f=mg(H+h)h=2×10×(2+0.02)0.02N=2020N沙子对铁球的平均阻力为2020N答:沙子对
铁球的平均阻力2020N.【解析】在整个运动过程中,对铁球受力分析,可知,只有重力和阻力做功,并且重力做正功,阻力做负功,在整个过程中由动能定理可求阻力大小。本题主要是对运动过程的受力分析,正确的选择运动
过程,利用动能定理求解。14.2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是最具观赏性的项目之一。如图所示,AB是跳台滑雪的长直助滑道的一部分,高度差ℎ=5.5𝑚。质量为60kg的运动员从𝐴点由静止开始下滑,经过𝐵点时速度𝑣=1
0𝑚/𝑠,𝑔取10𝑚/𝑠2。求:(1)运动员经过𝐵点时的动能;(2)从𝐴点到𝐵点过程中,阻力对运动员做的功。【答案】解:(1)运动员经过B点时的动能:Ek=12mv2=12×60×102J=3000J;(2)从A点到B点过程中,对运动员,根据动能定理,有:mgh+Wf=Ek−
0,解得:Wf=Ek−mgh=3000−60×10×5.5=−300J;【解析】(1)根据公式Ek=12mv2求解B点的动能;(2)从A点到B点过程中,对运动员根据动能定理列式求解阻力对运动员做的功。对于变力做功不能依定义式W=Fscosα直接求解,但可依据动能定理列式求解
。15.如图所示,质量为𝑚的物体,以初速度𝑣0=√𝑔𝑅从𝐴点向下在𝐴𝐵部分粗糙、𝐵𝐶部分光滑的轨道中运动。不计空气阻力,若物体通过𝐵点时的速度为2√𝑔𝑅,求:(1)物体在𝐴𝐵部分运动时克服阻力做的功;(2)物体离开𝐶点后还能上升的高度。【答案】解
:(1)由动能定理有解得Wf=32mgR;(2)由动能定理有0−12mvB2=−mg(R+h)解得h=R。【解析】本题是对动能定理的直接应用,要注意正确做好受力分析,明确物理过程,再由动能定理列式求解即可。(1)对AB过程,由动能定理列式,可求得物体在
AB部分运动时克服阻力做的功;(2)对B到最高点过程中,根据动能定理列式可以求得能上升的最大高度。