高中物理教科版必修二检测：第4章 4.动能　动能定理 Word版含解析

4.动能　动能定理
课时过关·能力提升
一、基础巩固
1.关于动能的概念,下列说法中正确的是(　　)
A.物体由于运动而具有的能叫动能
B.运动物体具有的能叫动能
C.运动物体的质量越大,其动能一定越大
D.速度较大的物体,具有的动能一定较大
解析:物体由于运动而具有的能叫动能,但是运动的物体可以具有多种能量,如重力势能、内能等,故选项A正确,选项B错误;由公式Ek=12mv2可得,动能既与m有关,又与v有关,选项C、D均错误.
答案:A
2.(多选)下列关于运动物体所受的合力、合力做功和动能变化的关系,正确的是(　　)
A.如果物体所受的合力为零,那么合力对物体做的功一定为零
B.如果合力对物体做的功为零,则合力一定为零
C.物体在合力作用下做匀变速直线运动,则动能在一段过程中变化量一定不为零
D.如果物体的动能不发生变化,则物体所受合力做功一定是零
解析:功是力与物体在力的方向上发生的位移的乘积,如果物体所受的合力为零,那么合力对物体做的功一定为零,选项A正确;如果合力对物体做的功为零,合力可能不为零,但物体在力的方向上的位移可能为零,选项B错误;竖直上抛运动是一种匀变速直线运动,在上升和下降阶段经过同一位置时动能相等,动能在这段过程中变化量为零,选项C错误;动能不变化,由动能定理可知,合力做功一定为零,选项D正确.
答案:AD
3.某人将质量为5 kg的铅球以10 m/s的速度水平推出,设推球的平均作用力为500 N,球在水平方向“向前滚动”的位移是6 m,则人对球做功为(　　)
A.3 000 J　　 B.2 000 J　　 C.1 000 J　　 D.250 J
解析:由W=12mv2?0得W=12×5×102 J=250 J.选项D正确.
答案:D
4.物体在合外力作用下做直线运动的v-t图像如图所示.下列表述正确的是(　　)
A.在0~1 s内,合外力做正功
B.在0~2 s内,合外力总是做负功
C.在1~2 s内,合外力不做功
D.在0~3 s内,合外力总是做正功
解析:在0~1 s内,物体速度增大,动能增大,所以合外力做正功;1~3 s内,物体速度减小,动能减小,合外力做负功,因此,在整个过程中,合外力先做正功,后做负功.故选项A正确,选项B、C、D错误.
答案:A
5.一个25 kg的小孩从高度为3 m的滑梯顶端由静止开始下滑,滑到底端时的速度为2 m/s.g取10 m/s2,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是(　　)
A.合外力做功50 J B.克服阻力做功500 J
C.重力做功500 J D.支持力做功50 J
解析:重力做功WG=mgh=25×10×3 J=750 J,选项C错误;小孩沿支持力方向位移为零,故支持力做功为零,选项D错误;合外力做的功W合=Ek-0=12mv2=12×25×22 J=50 J,选项A正确;根据动能定理得WG-W阻=Ek-0,故W阻=mgh?12mv2=750 J-50 J=700 J,选项B错误.
答案:A
6.一质量为m的滑块,以速度v在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度变为-2v(方向与原来相反),在这段时间内,水平力所做的功为(　　)
A.32mv2 B.?32mv2 C.52mv2 D.?52mv2
解析:由动能定理得W=12m(2v) 2?12mv2=32mv2.选项A正确.
答案:A
7.(多选)某人用力把质量为1 kg的物体由静止提高1 m,使物体获得2 m/s的速度,g取10 m/s2.则(　　)
A.人对物体做的功为12 J
B.合外力对物体做的功为2 J
C.合外力对物体做的功为12 J
D.物体克服重力做的功为10 J
解析:由动能定理知,合外力做的功W合=12mv2?0=12×1×22 J=2 J,选项B正确,选项C错误; WG=mgh=1×10×1 J=10 J,选项D正确;W合=W人-WG,所以W人=W合+WG=2 J+10 J=12 J,选项A正确.
答案:ABD
8.在离地面高h处竖直上抛一质量为m的物块,抛出时的速度为v0,当它落到地面时速度为v,用g表示重力加速度,则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于(　　)
A.mgh?12mv2?12mv02 B.?12mv2?12mv02?mgh
C.mgh+12mv02?12mv2 D.mgh+12mv2?12mv02
解析:物块运动过程中,重力和空气阻力对物体做功,根据动能定理得mgh+Wf=12mv2?12mv02
所以Wf=12mv2?12mv02?mgh.
物体克服空气阻力做功为
Wf'=-Wf=mgh+12mv02?12mv2,选项C正确.
答案:C
9.质量为m的物体以速度v0由地面竖直向上抛出,物体落回地面时,速度大小为34v0,设物体在运动中
所受空气阻力大小不变.求物体在运动过程中所受空气阻力的大小.
解析:上升过程中,若上升高度为h,由动能定理得
-mgh-fh=?12mv02
下降过程中,由动能定理得
mgh-fh=12m(34v0)2,
由以上两式可得f=725mg.
答案:725mg
10.小球以v0=4 m/s的速度从倾角为30°的粗糙斜面底端向上滑行,上滑的最大距离l=1 m,小球的质量m=2 kg,则小球滑回到出发点时的速度是多少?(g取10 m/s2)
解析:设小球受到的摩擦力大小为f,
上升过程由动能定理得
-mglsin 30°-fl=0?12mv02①
返回过程中由动能定理得
mglsin 30°-fl=12mv2?0②
联立①②式可解得v=2 m/s,方向沿斜面向下.
答案:2 m/s　方向沿斜面向下
二、能力提升
1.(多选)在下列几种情况中,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12
B.甲的质量是乙的2倍,甲的速度是乙的12
C.甲的质量是乙的4倍,甲的速度是乙的12
D.质量相同,速度大小也相同,但甲向东运动,乙向西运动
解析:根据动能的计算式Ek=12mv2知,若v甲=2v乙,m甲=12m乙,则Ek甲=2Ek乙,选项A错误;若m甲= 2m乙,v甲=12v乙,则Ek甲=12Ek乙,选项B错误;若m甲=4m乙,v甲=12v乙,则Ek甲=Ek乙,选项C正确;由于动能与速度方向无关,所以当m甲=m乙,且v甲、v乙大小相等时动能相等,选项D正确.
答案:CD
2.(2018·全国Ⅱ卷)如图所示,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度.木箱获得的动能一定(　　)
A.小于拉力所做的功
B.等于拉力所做的功
C.等于克服摩擦力所做的功
D.大于克服摩擦力所做的功
解析:设拉力、克服摩擦力做功分别为WT、Wf,木箱获得的动能为Ek,根据动能定理可知,WT-Wf=Ek,则Ek答案:A
3.一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为x,动能变为原来的9倍.该质点的加速度为(　　)
A.xt2 B.3x2t2 C.4xt2 D.8xt2
解析:设该段时间内初速度为v,由题意知末速度为3v,则