2022-2023学年第二学期高一物理2人教版（2019） 8.3 动能和动能定理 课时作业（含解析）
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年第二学期高一物理2人教版（2019） 8.3 动能和动能定理 课时作业（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 376.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-03-14 21:48:44 | ||
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文档简介
8.3 动能和动能定理
一、单选题
1．一质量为2kg的物体，运动速度为2m/s，该物体的动能是（ ）
A．32J B．16J C．8J D．4J
2．一人用力踢质量为0.1kg的静止皮球，使球以20m/s的速度水平飞出。假设人踢球瞬间对球的平均作用力是200N，球在水平方向运动了20m停止。那么人对球所做的功为（ ）
A．5J B．20J C．50J D．400J
3．质量为的物体，放在动摩擦因数的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功随位移变化的关系如图所示。重力加速度取，则（ ）
A．至的过程中，水平拉力为
B．至的过程中，水平拉力为
C．时，物体的速度为
D．至的过程中，物体做匀加速运动
4．如图所示，物块A、B用轻绳连接放在光滑水平面上，它们的质量分别为、。现在物块B上施加水平恒力使两物块从静止开始一起向右加速运动，若经过时间两物块运动的位移为、速度为，则（ ）
A．绳中的拉力大小为
B．此过程物块B动能的增量等于
C．若开始时在物块B上施加的恒力为，则两物块经过时间后速度为
D．若开始时在物块B上施加的恒力为，则两物块经过位移后速度为
5．两个相同的网球被击出时的速度比为1∶4，则它们的动能比是（ ）
A．1∶4 B．4∶1 C．1∶16 D．16∶1
6．一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提升1m，2s末物体的速度为2m/s，则下列说法错误的是（ ）
A．手对物体做功12J
B．重力做功12J
C．合外力对物体做功2J
D．该过程中重力的功率为5W
7．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决定
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
8．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，可以得到橡皮筋对小车做的功W与小车获得的速度大小v之间的关系，下列关系正确的是（ ）
A．W∝v B．W∝v2 C． D．
二、多选题
9．质量为2×103 kg，发动机额定功率为80 kw的汽车在平直公路上行驶．汽车所受阻力大小恒为4×103 N，则下列判断中正确的有
A．车的最大动能是4×105 J
B．车以加速度2 m/s2匀加速启动，启动后第2 s末时发动机实际功率是32 kW
C．车以加速度2 m/s2做初速度为0的匀加速运动，达到最大速度时阻力做功为4×105J
D．汽车保持额定功率启动，则当汽车速度为5 m/s时，其加速度为6 m/s2
10．如图所示,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..则( )
A．两次小球运动时间之比为1：2
B．两次小球运动时间之比为1：
C．两次小球落到斜面上时动能之比1：2
D．两次小球落到斜面上时动能之比1：
11．从竖直上升的气球上掉下的小石块与同一高度静止释放的小石块相比（不计空气阻力），从开始到落地的过程中相等的物理量是（ ）
A．时间 B．落地时的速度 C．加速度 D．位移
12．暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命．为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为”悟空”的暗物质探测卫星．已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，同时地球同步轨道上还有一与“悟空”质量相等的卫星，则下列说法正确的是（ ）
A．“悟空”的线速度大于第一宇宙速度
B．“悟空”的向心加速度大于地球同步轨道上卫星的向心加速度
C．“悟空”的动能大于地球同步轨道上卫星的动能
D．“悟空”和地球同步轨道上的卫星与地心的连线在单位时间内扫过的面积相等
三、解答题
13．在一些影视剧中经常能看到一些特技表演。如图所示，有一高台离地面的高度，一特技演员骑摩托车从坡底由静止出发，冲上高台后以某一速度水平飞出，在水平地面上的落点到高台边沿的水平距离。已知摩托车从坡底冲上高台的过程历时，人和车的总质量，发动机的功率恒为，不计空气阻力，取重力加速度大小。求：
(1)摩托车水平飞出高台时的速度大小；
(2)摩托车在冲上高台的过程中克服摩擦阻力所做的功。
14．弹性小球质量m，在离地高H的a点由静止释放，反弹上升到离地高h的b点，设小球运动中空气阻力大小不变，与地面碰撞无机械能损失，在a点竖直下抛刚好能使小球反弹上升到a点，求a点初动能。
15．2014年20届巴西世界杯B组荷兰与西班牙的比赛中，罗宾·范佩西的一个漂亮鱼跃头球冲顶，把足球吊射飞入球门（如图）．设范佩西头球冲顶时，足球的高度为h1=1.8m，足球与头碰撞前速度大小为v1=6m/s，碰撞后速度大小变为v2=10m/s，足球飞入球门时的高度为h2=2m，如果不计空气阻力，足球质量m=0.44kg（视为质点），g=10m/s2．求：
（1）范佩西头球冲顶前后，足球动能的变化量？
（2）范佩西对足球做的功？
（3）足球飞入球门时的速度大小？
试卷第2页，共4页
试卷第1页，共4页
参考答案：
1．D
【详解】根据动能的公式可知，该物体的动能
故选D。
2．B
【详解】在踢球的过程中，人对球所做的功等于球动能的变化，则
故选B。
3．C
【详解】A．根据公式，由图像可知，在的过程中拉力为恒力，解得
故A错误；
B．根据公式，由图像可知，解得
故B错误；
C．根据题意可知，物体受到的摩擦力
在时，由可得，拉力做功为
由动能定理有
代入数据解得
故C正确；
D．由BC可知物体在过程中，拉力，摩擦力，所以物体做匀速直线运动，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】A．对AB的整体，根据牛顿第二定律可得
对A，根据牛顿第二定律可得
联立解得
A错误；
B．以B为对象，根据动能定理可知，此过程物块B动能的增量
B错误；
C．若开始时在物块B上施加的恒力为，则系统的加速度变为，则两物块经过时间后速度为
C正确；
D．若开始时在物块B上施加的恒力为，则系统的加速度变为，两物块经过位移后速度为
D错误。
故选C。
5．C
【详解】根据
速度比为1∶4，则它们的动能比是1∶16
故选C。
6．B
【分析】运用动能定理，结合功的定义式和平均功率公式解题。
【详解】A．由动能定理，得
代入数据解得
故A正确；
B．重力做功是恒力做功，可用功的定义式求解，得
可知，重力做负功且大小为10J，故B错误；
C．由动能定理，得
故C正确；
D．该过程功率表示平均功率，则重力平均功率为
故D正确。
故选B。
7．D
【详解】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。
8．B
【详解】小车在橡皮筋拉力作用下由静止开始运动，初动能为零，由动能定理可知
物体的质量一定，则
故选B。
9．ABD
【详解】A.汽车达到最大速度时，加速度为零，牵引力等于阻力，汽车功率
所以最大速度
对应动能
故A正确；
BC.汽车以加速度2 m/s2匀加速启动，牵引力
所以2s末实际功率为
能维持匀加速的时间
匀加速运动的位移
这一过程克服摩擦力做功
所以B正确；C错误；
D.当汽车保持额定功率启动时有
当v=5 m/s时，解得加速度为6 m/s2，所以D正确。
故选ABD。
10．BC
【详解】AB. 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据 得：
因为两次小球下降的高度之比为1：2，则运动时间之比为1： ，故A错误B正确．
CD. 小球水平位移之比为1：2，由x=v0t得：水平初速度之比为
设小球落在斜面上时速度方向与水平方向成的夹角为α，则
小球从斜面上抛出由落到斜面上，则有
则得
tanα=2tanθ
小球速度与水平方向夹角相等，根据
则速度之比为，动能之比为1：2，故C正确D错误．
11．CD
【详解】A．竖直上抛运动是先向上做加速度为g的匀减速运动，后做自由落体运动，故落地时间比自由落体运动时间长，A错误；
B．整个过程中只有重力做功，且重力方向上的位移相等，所以重力做功相等，而竖直上抛运动具有初速度，根据动能定理可以知道，落地时速度比自由落体运动落地时速度大，B错误；
C．竖直上抛和自由落体运动过程中都只受重力，加速度都为g，C正确；
D．物体的初末位置相同，故位移相同，D正确。
故选CD。
12．BC
【详解】A．第一宇宙速度是绕地做圆周运动的天体的最大速度，所以“悟空”的线速度小于第一宇宙速度，选项A错误；
B．根据
得
因“悟空”低于同步卫星的轨道，故“悟空”的向心加速度大于地球同步轨道上卫星的向心加速度，选项B正确；
C．根据
得
可知“悟空”的线速度大于地球同步轨道上卫星的线速度，又因为地球同步轨道上的卫星与“悟空”质量相等，故“悟空”的动能大于地球同步轨道上卫星的动能，选项C正确；
D．因“悟空”和地球同步轨道上的卫星不在同一轨道上，故它们与地心的连线在单位时间内扫过的面积不相等，选项D错误。
故选BC。
【名师点睛】此题是万有引力定律的应用问题；要知道卫星在轨道上绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，结合牛顿第二定律即可讨论。
13．（1）；（2）
【详解】(1)摩托车飞出高台后做平抛运动，则有
解得摩托车水平飞出高台时的速度大小
(2)摩托车从静止运动到高台的过程中，由功能关系可知
解得摩托车在冲上高台的过程中克服摩擦阻力所做的功
14．
【详解】对于ab过程，由动能定理可知
若要使小球能回到a点，则由动能定理可知
解得
15．（1） ΔEk = 14.08 J （2） W= 14.08 J （3）
【详解】（1）根据定义
（2）根据动能定理可知合外力对足球做的动就等于足球动能的改变量
（3）足球从碰后到入球门，根据动能定理可知：
解得
点睛：理解动能的含义，并会利用动能定理求解待求量．
答案第6页，共7页
答案第7页，共7页
一、单选题
1．一质量为2kg的物体，运动速度为2m/s，该物体的动能是（ ）
A．32J B．16J C．8J D．4J
2．一人用力踢质量为0.1kg的静止皮球，使球以20m/s的速度水平飞出。假设人踢球瞬间对球的平均作用力是200N，球在水平方向运动了20m停止。那么人对球所做的功为（ ）
A．5J B．20J C．50J D．400J
3．质量为的物体，放在动摩擦因数的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功随位移变化的关系如图所示。重力加速度取，则（ ）
A．至的过程中，水平拉力为
B．至的过程中，水平拉力为
C．时，物体的速度为
D．至的过程中，物体做匀加速运动
4．如图所示，物块A、B用轻绳连接放在光滑水平面上，它们的质量分别为、。现在物块B上施加水平恒力使两物块从静止开始一起向右加速运动，若经过时间两物块运动的位移为、速度为，则（ ）
A．绳中的拉力大小为
B．此过程物块B动能的增量等于
C．若开始时在物块B上施加的恒力为，则两物块经过时间后速度为
D．若开始时在物块B上施加的恒力为，则两物块经过位移后速度为
5．两个相同的网球被击出时的速度比为1∶4，则它们的动能比是（ ）
A．1∶4 B．4∶1 C．1∶16 D．16∶1
6．一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提升1m，2s末物体的速度为2m/s，则下列说法错误的是（ ）
A．手对物体做功12J
B．重力做功12J
C．合外力对物体做功2J
D．该过程中重力的功率为5W
7．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决定
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
8．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，可以得到橡皮筋对小车做的功W与小车获得的速度大小v之间的关系，下列关系正确的是（ ）
A．W∝v B．W∝v2 C． D．
二、多选题
9．质量为2×103 kg，发动机额定功率为80 kw的汽车在平直公路上行驶．汽车所受阻力大小恒为4×103 N，则下列判断中正确的有
A．车的最大动能是4×105 J
B．车以加速度2 m/s2匀加速启动，启动后第2 s末时发动机实际功率是32 kW
C．车以加速度2 m/s2做初速度为0的匀加速运动，达到最大速度时阻力做功为4×105J
D．汽车保持额定功率启动，则当汽车速度为5 m/s时，其加速度为6 m/s2
10．如图所示,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..则( )
A．两次小球运动时间之比为1：2
B．两次小球运动时间之比为1：
C．两次小球落到斜面上时动能之比1：2
D．两次小球落到斜面上时动能之比1：
11．从竖直上升的气球上掉下的小石块与同一高度静止释放的小石块相比（不计空气阻力），从开始到落地的过程中相等的物理量是（ ）
A．时间 B．落地时的速度 C．加速度 D．位移
12．暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命．为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为”悟空”的暗物质探测卫星．已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，同时地球同步轨道上还有一与“悟空”质量相等的卫星，则下列说法正确的是（ ）
A．“悟空”的线速度大于第一宇宙速度
B．“悟空”的向心加速度大于地球同步轨道上卫星的向心加速度
C．“悟空”的动能大于地球同步轨道上卫星的动能
D．“悟空”和地球同步轨道上的卫星与地心的连线在单位时间内扫过的面积相等
三、解答题
13．在一些影视剧中经常能看到一些特技表演。如图所示，有一高台离地面的高度，一特技演员骑摩托车从坡底由静止出发，冲上高台后以某一速度水平飞出，在水平地面上的落点到高台边沿的水平距离。已知摩托车从坡底冲上高台的过程历时，人和车的总质量，发动机的功率恒为，不计空气阻力，取重力加速度大小。求：
(1)摩托车水平飞出高台时的速度大小；
(2)摩托车在冲上高台的过程中克服摩擦阻力所做的功。
14．弹性小球质量m，在离地高H的a点由静止释放，反弹上升到离地高h的b点，设小球运动中空气阻力大小不变，与地面碰撞无机械能损失，在a点竖直下抛刚好能使小球反弹上升到a点，求a点初动能。
15．2014年20届巴西世界杯B组荷兰与西班牙的比赛中，罗宾·范佩西的一个漂亮鱼跃头球冲顶，把足球吊射飞入球门（如图）．设范佩西头球冲顶时，足球的高度为h1=1.8m，足球与头碰撞前速度大小为v1=6m/s，碰撞后速度大小变为v2=10m/s，足球飞入球门时的高度为h2=2m，如果不计空气阻力，足球质量m=0.44kg（视为质点），g=10m/s2．求：
（1）范佩西头球冲顶前后，足球动能的变化量？
（2）范佩西对足球做的功？
（3）足球飞入球门时的速度大小？
试卷第2页，共4页
试卷第1页，共4页
参考答案：
1．D
【详解】根据动能的公式可知，该物体的动能
故选D。
2．B
【详解】在踢球的过程中，人对球所做的功等于球动能的变化，则
故选B。
3．C
【详解】A．根据公式，由图像可知，在的过程中拉力为恒力，解得
故A错误；
B．根据公式，由图像可知，解得
故B错误；
C．根据题意可知，物体受到的摩擦力
在时，由可得，拉力做功为
由动能定理有
代入数据解得
故C正确；
D．由BC可知物体在过程中，拉力，摩擦力，所以物体做匀速直线运动，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】A．对AB的整体，根据牛顿第二定律可得
对A，根据牛顿第二定律可得
联立解得
A错误；
B．以B为对象，根据动能定理可知，此过程物块B动能的增量
B错误；
C．若开始时在物块B上施加的恒力为，则系统的加速度变为，则两物块经过时间后速度为
C正确；
D．若开始时在物块B上施加的恒力为，则系统的加速度变为，两物块经过位移后速度为
D错误。
故选C。
5．C
【详解】根据
速度比为1∶4，则它们的动能比是1∶16
故选C。
6．B
【分析】运用动能定理，结合功的定义式和平均功率公式解题。
【详解】A．由动能定理，得
代入数据解得
故A正确；
B．重力做功是恒力做功，可用功的定义式求解，得
可知，重力做负功且大小为10J，故B错误；
C．由动能定理，得
故C正确；
D．该过程功率表示平均功率，则重力平均功率为
故D正确。
故选B。
7．D
【详解】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。
8．B
【详解】小车在橡皮筋拉力作用下由静止开始运动，初动能为零，由动能定理可知
物体的质量一定，则
故选B。
9．ABD
【详解】A.汽车达到最大速度时，加速度为零，牵引力等于阻力，汽车功率
所以最大速度
对应动能
故A正确；
BC.汽车以加速度2 m/s2匀加速启动，牵引力
所以2s末实际功率为
能维持匀加速的时间
匀加速运动的位移
这一过程克服摩擦力做功
所以B正确；C错误；
D.当汽车保持额定功率启动时有
当v=5 m/s时，解得加速度为6 m/s2，所以D正确。
故选ABD。
10．BC
【详解】AB. 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据 得：
因为两次小球下降的高度之比为1：2，则运动时间之比为1： ，故A错误B正确．
CD. 小球水平位移之比为1：2，由x=v0t得：水平初速度之比为
设小球落在斜面上时速度方向与水平方向成的夹角为α，则
小球从斜面上抛出由落到斜面上，则有
则得
tanα=2tanθ
小球速度与水平方向夹角相等，根据
则速度之比为，动能之比为1：2，故C正确D错误．
11．CD
【详解】A．竖直上抛运动是先向上做加速度为g的匀减速运动，后做自由落体运动，故落地时间比自由落体运动时间长，A错误；
B．整个过程中只有重力做功，且重力方向上的位移相等，所以重力做功相等，而竖直上抛运动具有初速度，根据动能定理可以知道，落地时速度比自由落体运动落地时速度大，B错误；
C．竖直上抛和自由落体运动过程中都只受重力，加速度都为g，C正确；
D．物体的初末位置相同，故位移相同，D正确。
故选CD。
12．BC
【详解】A．第一宇宙速度是绕地做圆周运动的天体的最大速度，所以“悟空”的线速度小于第一宇宙速度，选项A错误；
B．根据
得
因“悟空”低于同步卫星的轨道，故“悟空”的向心加速度大于地球同步轨道上卫星的向心加速度，选项B正确；
C．根据
得
可知“悟空”的线速度大于地球同步轨道上卫星的线速度，又因为地球同步轨道上的卫星与“悟空”质量相等，故“悟空”的动能大于地球同步轨道上卫星的动能，选项C正确；
D．因“悟空”和地球同步轨道上的卫星不在同一轨道上，故它们与地心的连线在单位时间内扫过的面积不相等，选项D错误。
故选BC。
【名师点睛】此题是万有引力定律的应用问题；要知道卫星在轨道上绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，结合牛顿第二定律即可讨论。
13．（1）；（2）
【详解】(1)摩托车飞出高台后做平抛运动，则有
解得摩托车水平飞出高台时的速度大小
(2)摩托车从静止运动到高台的过程中，由功能关系可知
解得摩托车在冲上高台的过程中克服摩擦阻力所做的功
14．
【详解】对于ab过程，由动能定理可知
若要使小球能回到a点，则由动能定理可知
解得
15．（1） ΔEk = 14.08 J （2） W= 14.08 J （3）
【详解】（1）根据定义
（2）根据动能定理可知合外力对足球做的动就等于足球动能的改变量
（3）足球从碰后到入球门，根据动能定理可知：
解得
点睛：理解动能的含义，并会利用动能定理求解待求量．
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