1.1动能变化跟做功的关系 自主提升过关练（word版含解析）

1.1动能变化跟做功的关系 自主提升过关练（解析版）
一、选择题
1．如图是一颗质量为40g的子弹以100m/s的速度击穿苹果的瞬间照片。子弹穿过苹果后，速度将变为60m/s。这个过程中，苹果对子弹做的功（　　）
A．128J B．-128J C．-1.6J D．1.6J
2．某人用绳子通过定滑轮拉质量为m的物体A，A穿在光滑的竖直杆上，人以速度v匀速向下拉绳，当A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为，此时A的动能为（　　）
A． B．
C． D．
3．某实验小组在“探究功与物体速度变化的关系”中，为了平衡小车运动过程中受到的阻力，应该采用下面所述方法中的______（填入选项前的字母代号）。
A．逐步调节木板的倾斜程度，让小车能够自由下滑
B．逐步调节木板的倾斜程度，让小车在橡皮条作用下开始运动
C．逐步调节木板的倾斜程度，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑
D．逐步调节木板的倾斜程度，让拖着纸带的小车自由下滑
4．如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．货物受到的支持力变小
B．货物受到的摩擦力变小
C．货物受到的支持力对货物做负功
D．货物受到的摩擦力对货物做负功
5．子弹以水平速度射入静止在光滑水平面上的木块，并留在其中，则（　　）
A．子弹对木块的作用力和木块对子弹的作用力是一对平衡力
B．子弹克服阻力做功大于子弹对木块做功
C．子弹克服阻力做功与木块获得的动能相等
D．阻力对子弹做功小于子弹动能的减少
6．如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次落到斜面底端，则关于小球第一次与第二次运动情况的比较正确的是（ ）
A．运动时间之比为1:2
B．初速度之比为1:2
C．落到斜面上时重力的瞬时功率之比为1:2
D．落到斜面上时的动能之比为1:2
7．汽车在一段坡度不变的山坡上匀速上行，速度大小为v，汽车发动机输出功率为P。设汽车所受摩擦力大小恒为f。则下列说法中错误的是（　　）
A．汽车所受合外力对汽车所做的功为零
B．汽车所受的摩擦力与重力对汽车做负功，支持力对汽车不做功
C．汽车发动机输出功率P＝fv
D．若汽车匀速上行的速度大小为2v，发动机输出功率应为2P
8．小球以初速度v0水平抛出，用vt表示小球某时刻的速度，△v表示小球速度的改变量，s表示小球的位移，Ek表示小球某时刻的动能，不计空气阻力，则下列各图的关系正确的是（）
A． B． C． D．
9．引力波是爱因斯坦在其广义相对论中提出的一种关于时空弯曲之中的一种涟漪现象，其能量会以辐射的形式向外扩散。就像是在平静的湖中投入一颗石子，石子泛起的涟漪向外扩散。我国的“天琴计划”所要做的是在太空之中观测引力波的存在，这是一个庞大的计划，牵一发而动全身。此计划一但成功，那势必会引起世界基础科学的巨大进步。2019年12月20日，我国长征四号火箭已经将“天琴一号”卫星发射升空。“天琴一号”卫星先发射到轨道半径约为地球半径4倍的轨道上运行，稳定工作一段时间后，又升高到轨道半径约为地球半径16倍的轨道上运行。“天琴一号”在升高后的轨道上运行与在原轨道上运行相比，其动能（　　）
A．增大 B．减小 C．不变 D．无法确定
10．下列物理量的单位用国际单位制中基本单位正确表示的是（　　）
A．功： B．角速度： C．动能： D．功率：
11．如图所示，倾角的斜面固定放置，质量的物块以的初动能从斜面底端沿斜面向上滑动，当它的动能减少为零时，重力势能增加了，则物块返回到斜面底端时的动能和重力的功率分别为（　　）
A． B．
C． D．
12．人用绳子通过光滑定滑轮拉静止在地面上的物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当人以速度 v竖直向下匀速拉绳使质量为m的物体A上升高度h后到达如图所示位置时，此时绳与竖直杆的夹角为θ。已知重力加速度为g，则（　　）
A．此时物体A的速度为
B．此时物体A的速度为
C．该过程中绳对物体A做的功为
D．该过程中绳对物体A做的功为
13．静止在粗糙水平面上的物块A，在方向始终不变的拉力作用下做直线运动，拉力大小先后为，t=4s时物块A停下，其v-t图像如图所示，已知物块A与水平面的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是（　　）
A．在1 ~3s内，合外力对物块A做的功为零
B．全过程拉力做的功等于零
C．在0~1s内拉力做的功一定大于3 ~4s内拉力做的功
D．2s时拉力的功率可能小于3.5s时拉力的功率
14．某同学做了一个力学实验，如图所示，将一金属球通过一轻质弹簧悬挂于O点，并用一水平方向的细绳拉住，然后将水平细绳剪断，经观察发现，水平细绳剪断后金属球在第一次向左摆动以及回摆过程的一段运动轨迹如图中虚线所示。根据运动轨迹以及相关的物理知识，该同学得出以下几个结论中正确的是（　　）
A．金属球运动到悬点正下方时所受合力方向竖直向上
B．水平细绳剪断瞬间金属球的加速度方向一定水平向左
C．金属球动能最大的位置应该在悬点正下方的左侧
D．金属球运动到最左端时动能为零
15．如图所示，将一质量为m的小球从空中O点以速度v0水平抛出，飞行一段时间后，小球经过空间P点时动能为Ek，不计空气阻力，则（ ）
A．小球经过P点时竖直分速度为
B．从O点到P点，小球的高度下降
C．从O点到P点过程中，小球运动的平均速度为
D．从O点到P点过程中，小球运动的平均速度为
二、解答题
16．把一辆汽车的速度从加速到，或者从加速到，哪种情况做的功比较多？通过计算说明。
17．质量的物体，原来的速度，受到一个与运动方向相同的力的作用，在光滑水平面上发生了位移。问物体的末动能是多大？
参考答案
1．B
【详解】
以子弹为研究对象，根据动能定理
故选B。
2．A
【详解】
设此时A的速度为vA，则vA在沿绳方向的分量vA1与v大小相等，即
解得
此时A的动能为
故选A。
3．C
【详解】
为了平衡摩擦力的影响，在实验中可以将木板一端垫高，则小车受到的重力的分力可以与摩擦力平衡；则小车做匀速运动时，则摩擦力的影响可以取消，此时，小车后面的纸带上的点应为均匀分布的，因此不能拖着纸带，也不能有橡皮条作用。
故选C。
4．A
【详解】
试题分析：货物受重力、支持力、摩擦力的作用，根据平衡条件得，，θ角缓慢增大的过程中，支持力变小，摩擦力增大，所以A正确；B错误；根据做功的公式知，支持力做正功，故C错误；摩擦力不做功，所以D错误．
考点：本题考查物体的平衡、功
5．B
【详解】
A．子弹对木块的作用力和木块对子弹的作用力分别作用在木块和子弹两个不同的物体，大小相等方向相反，是一对相互作用力，A错误；
B．相对于地面而言，子弹的位移大于木块的位移，子弹和木块相互作用力大小相等，根据功的公式
可知，子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功，B正确；
C．根据动能定理得知，子弹克服阻力做功等于子弹动能的减小，根据能量守恒可知，子弹动能的减小等于系统产生的内能和木块获得的动能之和，C错误；
D．根据动能定理得知，子弹克服阻力做功等于子弹动能的减小，D错误。
故选B。
6．D
【详解】
AB、在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端．所以两次竖直方向下落的高度之比为：1：2；根据可知，则两次小球运动时间之比，故A错误；因为水平位移之比是1：2，则水平速度之比为，故B错误；
CD、设落地时速度与水平方向的夹角为θ，则落地时有 ，所以落地时动能为，所以动能之比为初速度的平方比，即为1：2，故D正确；落到斜面上时重力的瞬时功率，所以落到斜面上时重力的瞬时功率之比为，故C错误；
故选D．
【点睛】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．以及知道小球落在斜面上，竖直方向上的位移和水平方向上的位移比值一定．
7．C
【详解】
A．汽车匀速上行，根据动能定理
A正确；
B．汽车受到的重力方向和汽车的位移方向夹角是钝角，重力做负功，摩擦力方向和汽车位移方向相反，做负功，支持力始终和汽车的位移垂直，不做功，B正确；
C．设山坡的倾角为 ，因为匀速上升，则牵引力
则汽车发动机输出功率
C错误；
D．若汽车匀速上行的速度大小为2v时，汽车的牵引力没有变化，但是速度增加了2倍，根据
D正确。
故选C。
8．B
【详解】
平抛运动在竖直方向上的分速度vy=gt，．知vt与t不成线性关系．故A错误．平抛运动是匀变速运动曲线运动，加速度不变，△v=gt，知速度变化量与时间成正比．故B正确．小球的水平位移x=v0t，y＝gt2，则，知s与t不成线性关系．故C错误．动能EK＝mvt2＝mv02+mg2t2．知Ek与时间不成线性关系．故D错误．
9．B
【详解】
根据
解得
轨道半径增大，速度减小，根据
动能变小。
故选B。
10．C
【详解】
A．由
可知功的单位是，故A错误；
B．角速度的单位是，故B错误；
C．由
可得动能的单位是，故C正确；
D．由
可知功率的单位是，故D错误。
故选C。
11．C
【详解】
根据功能关系可知，上升过程中物体损失的动能等于物体克服阻力做的功和克服重力做的功之和，物体克服重力做的功等于重力势能的增加量，有
解得
对全过程，根据动能定理有
物块返回到斜面底端时的动能
设物块返回到斜面底端时的速率为，根据
解得
物块返回到斜面底端时重力的功率
故选C。
12．D
【详解】
AB．将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示
拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，根据平行四边形定则得，实际速度
AB错误；
CD．在A上升的过程中根据动能定理有
即绳对A做的功为
C错误，D正确。
故选D。
13．AC
【详解】
A．由v-t图像可知，在1 ~3s内，物块做匀速直线运动，加速度是零，物块受合外力是零，所以合外力对物块A做的功是零，A正确；
B．物块在整个运动中的位移是
由动能定理可知
WF Wf=0
WF=Wf≠0
因此在整个运动中，拉力做功等于克服阻力做功，B错误；
C．在0~1s内物块位移是，由动能定理
在3 ~4s内，物块的位移是，则有
因摩擦力做功相等，所以在0~1s内拉力做的功一定大于3 ~4s内拉力做的功，C正确；
D．在2s时，拉力F2=μmg，速度是v0，所以功率有
P2=F2v0=μmgv0
在3.5s时，加速度
由牛顿第二定律得
F3 μmg=ma
代入数据解得
F3=μmg mv0
由图像可知
v′= v0+a（3.5 3）=
则有
P3=F3v′=
因此2s时拉力的功率大于3.5s时拉力的功率，D错误。
故选AC。
14．BC
【详解】
A．当金属球运动到悬点O正下方时，根据做曲线运动的条件结合受力分析可知，此时金属球所受合力方向竖直向下，如图甲所示，故A错误；
B．细绳未剪断前，设小球的重力为G、弹簧的弹力为F，细绳的拉力为T，由于金属球处于水平状态，则根据三力平衡可知G与F的合力与T等大反向，即G与F的合力水平向左，当细绳被剪断的瞬间细绳的拉力突然消失，而弹簧弹力的大小和方向均不发生变化仍为F，所以此时小球所受G与F的合力仍水平向左，根据牛顿第二定律中力与加速度的同向性可知在水平细绳剪断瞬间金属球的加速度方向一定水平向左，故B正确；
C．如图甲所示，当金属球运动到O点正下方时，金属球所受合力与金属球的速度成锐角，在此后的一段时间内金属球的速度将增大，动能增大，则金属球动能最大的位置应该在悬点正下方的左侧，故C正确；
D．当金属球运动到最左端时，由轨迹的切线可知，速度方向向上，不为零，动能不为零，故D错误。
故选BC。
15．AD
【详解】
A．P点的动能
解得
vy＝
故A正确；
B．从O点到P点，小球下降的高度
故B错误；
CD．从O点到P点，小球运动的时间
所以水平方向位移
总位移
S=
则平均速度
故D正确，C错误。
故选AD。
【点睛】
解决本题的关键会熟练处理平抛运动，掌握平抛运动的规律，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。
16．第二种情况做功较多
【详解】
根据动能定理可知，外力所做的功等于物体动能变化量，所以哪种情况下物体动能变化量较大，哪种情况外力做功就比较多，第一种情况外力做功为
第二种情况外力做功为
可见，即第二种情况做的功较多。
17．9J
【详解】
根据动能定理
解得