8.3动能和动能定理 同步练习(word版含答案)

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名称 8.3动能和动能定理 同步练习(word版含答案)
格式 doc
文件大小 341.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-01 08:25:11

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文档简介

8.3动能和动能定理第八章机械能守恒定律同步练习2021_2022学年高一物理必修第二册(人教版2019)
一、单选题,共10小题
1.对于动能的理解,下列说法正确的是(  )
A.动能是机械能的一种表现形式,运动的物体也可能不具有动能
B.动能有可能为负值
C.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
2.一物体的速度为时,其动能为,当其速度变为时,其动能变为(  )
A. B. C. D.
3.在离地面高为处竖直上抛一质量为的物块,抛出时的速度为,当它落到地面时速度为,重力加速度为,则在此过程中物块克服空气阻力所做的功为(  )
A. B.
C. D.
4.一质量为1 kg的滑块以6 m/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,滑块的速度方向变为向右,大小仍为6 m/s。在这段时间内水平力对滑块所做的功是(  )
A.0 B.9 J
C.18 J D.无法确定
5.物体沿直线运动的v-t图像如图所示,已知在第1 s内合力对物体做功为W,则(  )
A.从第1 s末到第3 s末合力做功为4W
B.从第3 s末到第5 s末合力做功为-2W
C.从第5 s末到第7 s末合力做功为W
D.从第3 s末到第4 s末合力做功为-0.5W
6.如图所示,质量为的物体用经过光滑小孔的细绳牵引着,在光滑水平面内做匀速圆周运动。当拉力为某个值时,转动半径为,当拉力逐渐减小到时,物体仍做匀速圆周运动,半径为。则在这一过程中细绳拉力对物体所做的功是(  )
A. B. C. D.0
7.如图所示,质量为m的物体静止在水平光滑的平台上,系在物体上的水平绳子跨过光滑的定滑轮,由地面上的人以速度v0水平向右匀速拉动,设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向的夹角θ=37°处,在此过程中人的拉力对物体所做的功为(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(  )
A.mv02 B.mv02
C.mv02 D.mv02
8.一质量为2 kg的物体,在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速直线运动,当运动一段时间后拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动。如图所示为拉力F随位移x变化的关系图像,取g=10 m/s2,则据此可以求得(  )
A.物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.25
B.拉力在减速过程中做的功为16 J
C.物体匀速运动时的速度大小为v=4 m/s
D.在整个过程中合外力对物体所做的功为W合=32 J
9.如图所示,小球以初速度v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回,其返回途中仍经过A点,则经过A点的速度大小为(  )
A. B. C. D.
10.如图所示,某人站在距水平地面高h处的山顶用球拍水平击出一个质量为m的小球(不计空气阻力),球刚好落在图中L处的A点,则下列说法正确的是(  )
A.球被击出后在水平方向做匀加速直线运动
B.该球从被击出到落至A点所用的时间仅由L决足
C.球被击出时的初速度大小为L
D.击球时球拍对球做的功为
二、多选题,共4小题
11.关于对动能的理解,下列说法中正确的是(  )
A.动能是能的一种表现形式,凡是运动的物体都具有动能
B.动能总为正值,但对于不同的参考系,同一物体的动能大小是不同的
C.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
12.关于质量一定的物体的速度和动能,下列说法中正确的是(  )
A.物体的速度发生变化时,其动能一定发生变化
B.物体的速度保持不变时,其动能一定保持不变
C.物体的动能发生变化时,其速度一定发生变化
D.物体的动能保持不变时,其速度可能发生变化
13.如图所示,质量为M的小车放在光滑的水平面上,质量为m的物体(可视为质点)放在小车的左端。受到水平恒力F的作用后,物体由静止开始运动,设小车与物体间的摩擦力为Ff,车长为L,车发生的位移为x,则物体从小车左端运动到右端时,下列说法正确的是(  )
A.物体具有的动能为(F-Ff)(x+L)
B.小车具有的动能为Ffx
C.物体克服摩擦力做的功为Ff(x+L)
D.物体克服摩擦力做的功为FfL
14.如图所示。某人通过光滑滑轮将质量为m的物体,沿光滑斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高度为h,到达斜面顶端的速度为v,则在此过程中(  )
A.物体所受的合力做功为mgh+mv2
B.物体所受的合力做功为mv2
C.人对物体做的功为mgh
D.人对物体做的功大于mgh
三、填空题,共4小题
15.质量、以的速度飞行的子弹与质量、以的速度奔跑的运动员,二者相比,________的动能大。
16.物体由于________而具有的能叫做动能。物体的动能等于________________,动能大小的表达式为________。
17.质量为和的两个小球,如果它们的速度相等,它们的动能之比是________;如果它们的动能相等,它们的速度之比是________。
18.木块受水平力F作用在水平面上由静止开始运动,前进s后撤去F,木块又沿原方向前进了3s停止,则摩擦力________,木块最大动能为________。
四、解答题,共4小题
19.汽车在平直的公路上由静止开始做匀加速运动,当速度达到后立即关闭发动机让其滑行,直至停止。汽车的图像如图所示。设在运动的全过程中汽车的牵引力做功,克服摩擦力做功,求。
20.图是一颗质量为的子弹以的速度击穿苹果瞬间的照片。子弹穿过苹果后,速度降为。问子弹击穿苹果前后的动能变化了多少?苹果对子弹做了多少功?
21.用质量为的铁锤,以的速度打击放在铁砧上烧红的铁块。设击中铁块后铁锤即静止,求铁块对铁锤所做的功。
22.汽车的制动性能是衡量汽车性能的重要指标。在一次汽车制动性能的测试中,司机踩下制动闸,使汽车在阻力作用下逐渐停止运动。下表中记录的是汽车以不同速率行驶时,制动后所经过的距离。
汽车速率 制动距离
10 1
20 4
40 16
60 ?
请根据表中的数据,分析以下问题:
(1)为什么汽车的速率越大,制动距离也越长?
(2)让汽车载上3名乘客,再做同样的测试,制动距离会有变化吗?试分析原因。
(3)设汽车在以匀速行驶的时候制动,在表中填上(没有乘客时的)制动距离的近似值。试说明你分析的依据和过程。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【解析】
A.动能是普遍存在的机械能的一种基本形式,运动的物体都具有动能,故A错误;
B.根据,及质量为正值,速度的平方为正值或零,可知动能不会为负值,故B错误。
C.一定质量的物体,动能变化,则速度的大小一定变化,所以速度一定变化;但是速度变化,动能不一定变化,比如做匀速圆周运动的物体,速度方向变化,大小不变,则物体动能不变,故C正确;
D.动能不变的物体,速度方向可能变化,则物体不一定处于平衡状态,故D错误;
故选C。
2.C
【解析】
由动能的表达式可知,当物体的速度增大为原来的2倍时,物体的动能
故选C。
3.A
【解析】
由动能定理可知
此过程中物块克服空气阻力所做的功为
故选A。
4.A
【解析】
在这段时间内只有水平力对滑块做功,根据动能定理可知
即在这段时间内水平力对滑块所做的功是0。
故选A。
5.C
【解析】
由题图可知物体速度变化情况,根据动能定理分别可得
A.第1s内
W=mv02
第1s末到第3s末
W1=mv02-mv02=0
A错误;
B.第3s末到第5s末
W2=0-mv02=-W
B错误;
C.第5s末到第7s末
W3=m(-v0)2-0=W
C正确;
D.第3s末到第4s末
W4=m()2-mv02=-0.75W
D错误。
故选C。
6.A
【解析】
当细绳的拉力为、半径为时,设物体的线速度大小为,有,当细绳的拉力为、半径为时,设物体的线速度大小为,有
在题目所述过程中,设细绳拉力对物体做的功为,由动能定理得
联立各式解得
故选A。
7.B
【解析】
将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的分速度大小等于物体的速度大小,则
v物=v0cos 37°
根据动能定理有
W=mv物2=mv02
故选B。
8.B
【解析】
A.物体做匀速运动时,受力平衡,则Ff=8 N
故A错误;
B.F-x图线与x轴围成的面积表示拉力做的功,则由题图可知,在减速过程中拉力做功
WF=×4×8 J=16 J
故选项B正确;
C.在减速过程中
Wf=-8×4=-32 J
由动能定理得
WF+Wf=0-mv02
解得
v0=4 m/s
选项C错误;
D.在整个过程
W合=ΔEk=0-mv02=-16 J
选项D错误。
故选B。
9.B
【解析】
小球由A运动到B的过程中,由动能定理可得

小球由B运动到A的过程中,由动能定理可得

综合①②可得
故选B。
10.D
【解析】
A.球被击出后做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,故A错误;
B.球击出后做平抛运动,根据,得
所以该球从被击出到落至A点所用的时间仅由竖直高度h决定,故B错误;
C.根据L=v0t,得
故C错误;
D.根据动能定理
所以击球时球拍对球做的功为,故D正确;
故选D。
11.ABC
【解析】
A.动能是由于物体运动而具有的能量,所以运动的物体就有动能
故A正确;
B.由于Ek=mv2,而v与参考系的选取有关
故B正确;
C.由于速度是矢量,一定质量的物体,当速度方向变化,而大小不变时,动能并不改变,而当动能变化时,速度大小一定变化,即速度一定变化
故C正确;
D.做匀速圆周运动的物体动能不变,但并不处于平衡状态,平衡状态指合力为零
故D错误。
12.BCD
【解析】
A.当物体的速度大小不变,方向变化时,物体的动能不变,故A错误;
B.当物体的速度不变时,物体的动能一定不变,故B正确;
C.当物体的动能变化时,物体的速度大小一定变化,故物体的速度一定变化,故C正确;
D.当物体的动能保持不变时,物体的速度大小可能不变,但物体的速度的方向可能变化,故物体的速度可能变化,故D正确。
故选BCD。
13.ABC
【解析】
AB.物体相对地面的位移为(x+L),根据动能定理,对物体有
(F-Ff)(x+L)=Ek物
对小车有
Ffx =Ek车
故AB正确;
CD.根据功的定义可知,物体克服摩擦力做功
Wf=Ff(x+L)
故C正确,D错误。
故选ABC。
14.BD
【解析】
对物体应用动能定理可得
W合=W人-mgh=

W人=mgh+
故选BD。
15.子弹
【解析】
子弹的动能为

运动员的动能为

因为
所以子弹的动能较大。
16. 运动 物体的质量与速度平方乘积的一半
【解析】
物体由于运动而具有的能叫做动能
物体的动能等于物体的质量与速度平方乘积的一半
动能大小的表达式
17.
【解析】
由动能的定义得
可知速度相同时,质量之比等于动能之比,即。
设质量为5g的小球速度为,质量为10g的小球速度为,由动能的定义得
联立得
18.
【解析】
对全过程运用动能定理得
解得
撤去外力时动能最大,根据动能定理得
解得
19.W1:W2=1:1
【解析】
在整个运动中汽车的牵引力做正功,克服摩擦力做功,汽车动能的变化量是零,则由动能定理可知
W1 W2=0
则得
W1:W2=1:1
20.;
【解析】
子弹的质量,子弹的初速度,击穿苹果后的速度。
由动能定理
可知,苹果对子弹做的功与子弹击穿苹果前后动能的变化量是相等的,
代入数值得
负号表示苹果对子弹做负功,使子弹的动能减少。
21.
【解析】
忽略重力对铁锤做的功,根据动能定理,铁块对铁锤做的功为
代入数据得
22.(1)见解析;(2)见解析;(3)36m
【解析】
(1)在质量一定的情况下,汽车的速度越大,它的动能()也越大,根据动能定理,相同制动力作用下停下来的距离越长;
(2)同样道理,在速度相等时,汽车的质量(增加乘员)大,它的动能()也越大.,
根据动能定理,当然相同制动力作用下停下来的距离当然也越长;
(3)设汽车的质量(含驾驶员)为M,汽车制动力近似每次相等(与速度无关)设为f,汽车速度为v,根据动能定理
解得
当汽车速度为60km/h时,位移变为速度是10km/h时的36倍,则汽车制动的距离为36m。
答案第1页,共2页
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