1.3动能和动能定理 课时作业（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册
1.3动能和动能定理 课时作业（解析版）
1．在体有课上，某同学练习投篮，他站在罚球线处用力将蓝球从手中投出，如图所示，篮球约以1m/s的速度撞击篮筐。已知篮球质量约为0.5kg，篮筐离地高度约头3m，则该同学投值时对篮球做的功约为（　　）
A．1J B．10 C．40J D．100J
2．如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑球，当整个装置沿水平面向左以速度v匀速运动时，以下说法中正确的是（　　）
A．小球的重力做正功 B．斜面对球的弹力做正功
C．挡板对球的弹力做正功 D．合外力做正功
3．如图所示，质量为的小朋友从的斜坡高处滑下，以的速度通过斜坡上距水平面高处的A点后不再做任何动作，任其自由下滑，滑到水平面上后又滑行一段距离才停止，已知小朋友与斜面、水平面的动摩擦因数均为0.25，斜面和水平面连接处平滑连接，空气阻力不计，由此可知该小朋友（　　）
A．运动过程中最大动能为 B．运动过程中最大动能为
C．在水平面上滑行了 D．在水平面上滑行了
4．如图所示，质量为m的物块与转轴相距R，物块随水平转台由静止开始缓慢转动，当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到开始滑动前的这一过程中，转台对物块做的功为，若物块与转台之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则物块与转台间的动摩擦因数为（　　）
A．0.25 B．0.5 C．0.75 D．1.0
5．在下列几种情况下，甲、乙两物体的动能相等的是（　　）
A．甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的
B．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的
C．甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的
D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动
6．小茗同学将质量为m的手机平放在水平伸开的手掌上，在保持这种姿势不变的情况下，先让手掌缓慢上升高度h，再沿平直路面从静止开始变加速向前跑动距离x时，速度正好达到v。若手机与手掌无相对滑动，二者接触面间的动摩擦因数为，不计空气阻力，可判断（　　）
A．对手机而言，重力做功为
B．整个过程支持力对手机做功为零
C．摩擦力对手机做功为
D．整个过程手对手机做功为
7．如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为2m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为（重力加速度为g，不计空气阻力）（　　）
A． B． C． D．0
8．如图所示，一个质量是20kg的小孩从高为2m的滑梯顶端由静止滑下，滑到底端时的速度为2m/s（取g=10m/s2），关于力对小孩做的功，以下结果正确的是（　　）
A．重力做的功为400J B．合外力做功为40J
C．支持力做功为360J D．阻力做功为-360J
9．某中学为了加强同学们的爱国主义教育，和当地某驻军进行了一次联谊活动，其中有一项活动是体验解放军战士军事训练。如图所示，某同学在一次军事体验中正从悬停在离地高处的直升机上沿绳竖直速降，质量为的该同学握住绳子下降时受到绳子的摩擦力为，下降过程中把人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取。则由静止开始到下降到地面的过程中（　　）
A．该同学机械能减少了
B．该同学机械能增加了
C．该同学重力势能减少了
D．该同学动能增加了
10．如图所示，一根绳子绕过高4m的滑轮（大小、摩擦均不计），绳的一端拴一质量为10kg的物体，另一侧沿竖直方向的绳被人拉住。若人拉住绳子前进3m，使物体以速度v=5m/s匀速上升，则（ ）
A．人拉绳所做的功为300J
B．人拉绳所做的功为100J
C．当绳与水平面夹角为37°时，人的速度为6.25m/s
D．当绳与水平面夹角为37°时，人的速度为4m/s
11．如图所示，将弹簧一端固定在水平桌面上，另一端放上小球，用力把小球往下压后迅速放开，观察到小球被弹起并离开弹簧向上运动一段距离。不计弹簧质量和空气阻力，在弹簧恢复原长的过程中（　　）
A．小球的加速度先不断减小，后不断增大
B．小球先做加速运动，达到最大速度后，再做匀减速运动
C．弹簧对小球做的功和对桌面做的功相等
D．弹簧对小球的弹力做功的平均功率大于小球克服重力做功的平均功率
12．如图所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上的点，已知物体的质量为，物体与水平面间的动摩擦因数，弹簧的劲度系数。现用力拉物体，使弹簧从处于自然状态的点由静止开始缓慢向左移动一段距离，这时弹簧具有弹性势能。撤去外力后，物体在点两侧往复运动的过程中（　　）
A．在整个运动过程中，物体第一次回到点时速度不是最大
B．在整个运动过程中，物体第一次回到点时速度最大
C．物体最终停止时，运动的总路程为
D．物体第一次向右运动过程中所能到达的最远点记为，该物体此后运动均不会再次经过点
13．如图所示，A是倾角为θ=30°的光滑轨道，BC是粗糙的水平轨道，现有一质量为m=0.2kg的物体从高为h=0.45m的A点由静止开始下滑，最终停在水平轨道上的M点。已知M点到B点的距离为L=1.5m，（物体通过连接处B点时能量损失不计，取g=10m/s）。求∶
（1）物体沿AB轨道下滑的加速度多大？
（2）物体到达B点时的速度多大？
（3）物体与水平轨道的动摩擦因数μ。
14．用300N的拉力F在水平面上拉着小车从静止开始行走5m，已知小车的质量为40kg，拉力和水平方向夹角是37°，车受到的阻力是200N，求：（cos37°=0.8，sin37°=0.6）
（1）拉力F对车做的功；
（2）阻力对车做的功；
（3）行走5m时车的速度。
15．炎炎夏日，水上滑梯给人们带来清凉和畅快。图示为某水上滑梯的示意图，倾斜滑道倾角，下端平滑连接水平滑道，滑梯的起点A距水面的高度，水平滑道长，端点C距水面的高度。质量的人从滑道起点A由静止滑下，人与滑道和间的动摩擦因数均为。已知，，人在运动过程中可视为质点，取。求：
（1）人从A滑到C的过程中重力势能减少量；
（2）人在倾斜滑道上克服摩擦力做功与在水平滑道上克服摩擦力做功的比值；
（3）人滑到点时，重力的瞬时功率。
16．如图所示，位于水平面上的物体，在斜向上的恒定拉力作用下，由静止开始向右做匀加速直线运动。已知物体质量为的大小为，方向与速度v的夹角为，物体与水平面间的动摩擦因数为。求：
（1）开始运动内摩擦力做的功；
（2）运动开始时，拉力F对物体做功的瞬时功率；
（3）前内合外力对物体做的功（建议用动能定理求解）。
参考答案
1．B
【详解】
对篮球从手中出手到撞击篮筐的过程，由动能定理得
得
故选B。
2．B
【详解】
对小球进行受力分析：小球受到竖直向下的重力，斜面对它垂直斜面向上的弹力，挡板对它水平向右的弹力，而小球位移方向水平向左，则可知档板对球的弹力做负功，而斜面对球的弹力做正功，小球的重力不做功，根据动能定理可知，物体做匀速运动，合力不做功。
故选B。
3．D
【详解】
AB．因
则人在斜面上加速下滑，运动过程中到达B点时动能最大，根据动能定理，可得最大动能为
选项AB错误；
CD．在水平面上滑行时，由动能定理
解得在水平面上滑行
故选D。
4．B
【详解】
滑动前最大静摩擦力充当向心力
由动能定理可知
解得
μ=0.5
故选B。
5．D
【详解】
A．根据
则甲的动能是乙的2倍；A错误；
B．根据
则甲的动能是乙的倍；B错误；
C．根据
则甲的动能是乙的倍，C错误；
D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动，则动能一定相等，D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A.对手机而言，从初状态到末状态升高了h，所以重力做功为
故A错误；
B.在手掌缓慢上升的过程中，支持力与手机重力大小相等，此过程中支持力做的功为
在小茗沿平直路面从静止开始变加速向前跑动距离x的过程中，支持力对手机不做功，所以整个过程中支持力对手机做的功为
故B错误；
C.由题意可知，摩擦力对手机做正功，且大小并不一定等于μmgx，故C错误；
D.在小茗沿平直路面从静止开始变加速向前跑动距离x的过程中，根据动能定理可得摩擦力对手机做的功为
所以整个过程手对手机做功为
故D正确。
故选D。
7．B
【详解】
小球A下降h过程，根据动能定理，有
小球B下降h过程，根据动能定理，有
联立解得
故选B。
8．ABD
【详解】
A．重力做功为
WG=mgh=400J
故A正确；
B．根据动能定理
故B正确；
C．支持力的方向与速度方向垂直，则支持力做功为零，故C错误；
D．因为
W合=WG+Wf
则克服阻力做功
Wf=-360J
故D正确。
故选ABD。
9．AD
【详解】
AB．下降的过程中，克服摩擦力做的功
因此机械能减少4000J，A正确，B错误；
C．重力做功
因此重力势能减少了5000J，C错误；
D．合外力做的功
根据动能定理可知，动能增加1000J，D正确。
故选AD。
10．BC
【详解】
AB．人向前运动3m的过程中，物体上升的高度
根据动能定理得
W-mgh=0
得到人对物体A做的功
W=mgh=10×10×1J=100J
选项A错误，B正确；
CD．当绳与水平面夹角为37°时，将人的速度分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度，则
解得人的速度为
v人=6.25m/s
选项C正确，D错误。
故选BC。
11．AD
【详解】
AB．弹簧恢复原长的过程中，小球向上做加速运动，弹簧压缩量减小，弹力减小，由可知，加速度逐渐减小，当弹力等于重力时，加速度减为零，速度最大，此后弹力小于重力，合力向下，由可知，加速度逐渐增大，加速度与速度反向，小球做加速度增大的减速运动，不是匀减速，A正确，B错误；
Ｃ．弹簧对桌面虽然有弹力，但力的作用点没有位移，所以桌面的弹力不做功，C错误；
Ｄ．在弹簧恢复原长的过程中，根据动能定理和功率的定义得
解得
所以，在弹簧恢复原长的过程中，弹簧对小球的弹力做功的平均功率大于小球克服重力做功的平均功率，D正确。
故选AD。
12．AD
【详解】
AB．物体第一次向右运动过程，弹力先向右减小，减为零后向左增加；滑动摩擦力一直向左；故：①拉力大于摩擦力时，物体向右加速；②拉力小于摩擦力时，物体向右减速；③弹力向左后，物体向右减速；所以拉力与摩擦力平衡时，速度最大，B错误A正确；
C．对整个运动过程运用功能关系，有
故
C错误；
D．物体第一次向右运动过程中所能到达的最远点后，再次回来时，因为物体与水平面间存在摩擦，所以此后运动均不会再次经过点，D正确。
故选AD。
13．（1）5m/s2；（2）3m/s；（3）0.3
【详解】
（1）对物体在斜面上进行受力分析，并由牛顿第二定律可知
代入数据解得
（2）物体在斜面上运动时，由运动学公式可知
代入数据解得
（3）物块在水平轨道上运动，由动能定理可知
代入数据解得
14．（1）1200J；（2）-1000J；（3）
【详解】
（1）拉力F对车做的功为
（2）阻力做的功为
（3）根据动能定理得
解得
。
15．（1）3000J；（2）4；（3）
【详解】
（1）人从A滑到C的过程中，重力做功
所以人从A到C重力势能减少3000J。
（2）人在倾斜滑道上克服摩擦力做功
人在水平滑道上克服摩擦力做功
代入数据求得
（3）人滑到点时，根据动能定理有
则到点时，重力的瞬时功率为
联立两式，代入数据求得
16．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）对物体进行受力分析，根据平衡条件和牛顿第二定律得
代入数据整理得
，
因此2s内的位移
2s内摩擦力做的功
（2）2s时的速度
2s末，拉力做功的瞬时功率
（3）3s时的速度
由动能定理可知
解得