1.3动能和动能定理—2021-2022学年高一物理鲁科版(2019)必修第二册同步课时作业
1.如图所示,在短道速滑运动中,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲,甲获得更大的速度向前冲出.不计冰面阻力,则在乙推甲的过程中( )
A. 甲对乙做正功,甲的动能增大
B. 甲对乙做正功,乙的动能增大
C. 乙对甲做正功,甲的动能增大
D. 乙对甲做正功,乙的动能增大
2.如图所示,一物体以的初动能从点沿圆弧下滑,滑到 点时动能仍为,若物体以的初动能从点沿同 一路线滑到点,则物体到点时的动能( )
A.小于 B.等于 C.大于 D.不能确定
3.质量为2kg的小球以2m/s的速率做匀速圆周运动,则小球的动能是( )
A.4 W B.2 W C. 4 J D. 2 J
4.如图所示,用大小不变、方向始终与物体速度方向一致的力F,将质量为m的小物体沿半径为R的竖直粗糙的圆弧轨道从A点缓慢推到B点,已知重力加速度为g,则此过程( )
A.力F对物体做的功为 B.力F对物体做的功为
C.物体克服摩擦力做的功为 D.物体克服摩擦力做的功为
5.一个人从高H处以一定的初速度将一质量为m的小球抛出。测出落地时小球的速度大小为v,不计空气阻力,重力加速度大小为g,则小球被抛出时人对小球做的功W及小球的初速度大小分别为( )
A. B.
C. D.
6.静止在水平地面上的物块,受到水平方向的拉力F作用,此拉力方向不变,其大小与时间t的关系如图所示。设物块与地面间的静摩擦力最大值与滑动摩擦力大小相等,则( )
A.0~时间内拉力F的功率逐渐增大 B.时刻物块的加速度最大
C.时刻后物块做反向运动 D.时刻物块的动能最大
7.质量为m的物体静止在水平面上,用水平力拉物体,物体运动一段距离后撤去此力,最终物体停止运动。物体运动过程中的动能随位移变化的图像如图所示,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.水平拉力大小是物体所受摩擦力大小的4倍
B.物体与水平面间的动摩擦因数为
C.整个过程物体克服摩擦力做的功为
D.水平拉力的大小为
8.质量为10 kg的物体,在变力F的作用下沿x轴做直线运动,力F随位移x的变化情况如图所示。物体在处,速度为1 m/s,假设物体只受力F的作用,则物体运动到处时,速度大小为( )
A. B.3 m/s C.4 m/s D.
9.一个质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力F的作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向夹角为θ,如图所示,则拉力F所做的功为( )
A. B. C. D.
10.如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置.物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点.在从A到B的过程中,物块( )
A.加速度逐渐减小
B.经过O点时的速度最大
C.所受弹簧弹力始终做正功
D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
11.质量为1.0kg的物体以某一初速度在水平面上滑行,由于摩擦力的作用,其动能随位移变化的情况如图所示,重力加速度,求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数。
(2)位移为3m时物体运动的加速度。
(3)物体滑行的总时间。
12.某游乐场的滑梯可以视为由上、下两段高均为h,与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成。质量为m的小朋友从滑梯顶端由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,恰好静止于滑道的底端。已知上、下两段滑道与小朋友之间的动摩擦因数相同。取,不计小朋友在两段滑道交接处的能量损失。求:
(1)小朋友在滑梯上滑动时与滑梯之间的动摩擦因数μ;
(2)小朋友在滑梯上下滑的最大速度。
答案以及解析
1.答案:C
2.答案:A
解析:当物体以的初动能从点沿圆弧下滑 ,滑到点时动能仍为,根据动能定理有:,当物体以的初动能从点下滑时, 由于物体沿圆弧下滑,指向圆心的合力提供向心力,由于速度变大,圆弧轨道给物体的弹力变大,根据滑动摩擦力大小的计算式:,可得物体受到的摩擦力增大,在从到的过程中,物体通过的圆弧长度不变,所以物体在从到的过程中,克服摩擦力做功增大,重力做功不变,所以到达点时动能小于,故A正确,B、 C、D错误。
3.答案:C
解析:解小球的动能为:;所以C选项是正确的,ABD错误。
所以C选项是正确的。
4.答案:BC
解析:虽然力的方向一直在改变,但是始终与速度方向相同,F做的功为,B正确,A错误;因为从A点缓慢推到B点,认为物体的动能没发生改变,由动能定理得,解得,C正确,D错误。
5.答案:A
解析:对小球在空中的运动过程,根据动能定理有,解得,则,故A正确。
6.答案:BD
解析:由题图可知,在0~时间内,水平方向的拉力从零逐渐增大到,物块始终静止不动,水平拉力做功为零,功率为零,选项A错误;时刻水平拉力最大且大于滑动摩擦力的2倍,根据牛顿第二定律可知物块加速度最大,选项B正确;时刻后水平拉力逐渐减小,物块的加速度逐渐减小,速度方向不变,速度继续增大,选项C错误;时刻水平拉力减小到等于滑动摩擦力,速度增大到最大,时刻物块的动能最大,选项D正确。
7.答案:AD
解析:由动能定理可知,图线的斜率表示物体受到的合外力,可得,可得,AD正确;撤去拉力后,由动能定理可得,解得,B错误;整个过程物体克服摩擦力做的功为,C错误。
8.答案:B
解析:根据力F随位移x变化关系图像与横轴所围“面积”表示功,可知力F做功。由动能定理得,解得,选项B正确。
9.答案:B
解析:从P缓慢拉到Q,由动能定理得(因为小球缓慢移动,速度可视为零),即。选项B正确。
10.答案:D
解析:由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置,所以弹力与摩擦力平衡的位置在之间,加速度为零时弹力和摩擦力平衡,所以物块在从A到B过程中加速度先减小后反向增大,A错误;物体在平衡位置处速度最大,所以物块速度最大的位置在之间某一位置,B错误;从A到O程中弹力方向与位移方向相同,弹力做正功,从O到B过程中弹力方向与位移方向相反,弹力做负功,C错误;从A到B过程中根据动能定理可得,即,即弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功,D正确.
11.答案:(1)0.2;
(2);
(3)2s
解析:(1)根据动能定理得
由图可知
解得
(2)物体滑行的过程中,由牛顿第二定律得
解得
(3)物体的初动能为
解得
故物体滑行的总时间为,逆向思维
12.答案:(1)
(2)
解析:解:(1)对小朋友从滑梯顶端由静止开始自由下滑,到底端静止的全过程,由动能定理得
解得
(2)由题意分析知,对小朋友经过上段滑道过程,
根据动能定理得
解得