2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册课时作业：8.3动能和动能定理Word版含答案

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…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
8.3动能和动能定理
一、单选题
1.关于动能定理，下列说法中正确的是（??
）
A.?在某过程中，动能的变化等于各个力单独做功的绝对值之和
B.?只要重力对物体做功，物体的动能就一定改变
C.?动能定理只适用于直线运动，不适用于曲线运动
D.?动能定理既适用于恒力做功的情况，也适用于变力做功的情况
2.手持物体使其加速上升的过程中，手对物体的支持力所做的功等于（??
）
A.?物体动能的增加量?????B.?物体势能的增加量?????C.?物体机械能的增加量?????D.?物体克服重力所做的功
3.“歼－20”飞机在航母甲板上降落后，在勾住阻拦索减速滑行的过程中，阻拦索对“歼－20”做功和“歼－20”动能变化的情况分别是（
??）
A.?做负动，动能减少?????????B.?做负功，动能增加?????????C.?做正功，动能减少?????????D.?做正功，动能增加
4.一个物体在相互垂直的两个力F1、F2的作用下，从静止开始沿光滑水平面运动一段距离，运动过程中F1对物体做功-6J，F2对物体做功8J，则物体获得的动能为（??
）
A.?-10J???????????????????????????????????????B.?2J???????????????????????????????????????C.?10J???????????????????????????????????????D.?14J
5.如图所示，一物体分别沿aO、bO轨道由静止滑下至底端，物体与轨道间的动摩擦因数相同。物体克服摩擦力做功分别是
和
，则（??
）
A.????????????????????????????B.????????????????????????????C.????????????????????????????D.?无法比较
6.如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中，物块的动能
与水平位移x关系的图象是（??
）
A.???????????B.???????????C.???????????D.?
7.如图所示，用同种材料制成的一个轨道，AB段为
圆弧，半径为R，水平放置的BC段长度为R．一小物块质量为m，与轨道间的动摩擦因数为μ，当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C点静止，那么物块在AB段克服的摩擦力做的功为（??
）
A.?μmgR??????????????????????????B.?mgR（1－μ）??????????????????????????C.?πμmgR??????????????????????????D.?mgR
8.质量为m的石子从距地面高为H的塔顶以初速v0竖直向下运动，若只考虑重力作用，则石子下落到距地面高为h处时的动能为（g表示重力加速度）（??
）
A.?mgH+
mv02????????B.?mgH﹣mgh????????C.?mgH+
mv02﹣mgh????????D.?mgH+
mv02+mgh
9.如图所示，一条质量分布均匀的长度为L的铁链置于光滑水平桌面上。用手按着一端，使另一端长
的一段下垂放开手后使铁链从静止开始下滑，当铁链完全通过桌边的瞬间，铁链具有的速率为（??
）
A.???????????????????B.???????????????????C.???????????????????D.?
10.某种木材做成的长方体物块静止在水池(水域面积很宽)中时，恰好有一半没人水中，如图甲所示，物块在水中所受浮力F随着没入水中的深度h的图象如图丙所示。把物体恰好完全压人水中，如图乙所示，并从此位置由静止释放物块，重力加速度为g，下列说法中正确的是（??
）
A.?物块上浮过程做匀加速直线运动
B.?物块上浮过程先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动
C.?物块弹回到甲图位置时的速度为
D.?物块弹回到甲图位置时速度刚好为零
二、填空题
11.质量是
的子弹，以300m/s的速度水平射入厚度是10毫米的钢板，射穿后的速度是100m/s，则子弹受到的平均阻力的大小为________N。
12.机车在水平公路上运动，在某个过程中，合外力做了6.0×106J的功，汽车的动能增加了________J，若在这个过程中，车子的初动能为4.0×106J，那车子的末动能为________J。
三、计算题
13.如图，长为1m的细绳一端固定，另一端悬挂一质量为0.5kg的重物，悬绳与竖直方向成60°角，不计阻力，（g=l0m/s2）求：
（1）从静止释放，到达最低点时，重物的速度多大？
（2）在最低点，绳子对小球的拉力多大？
14.如图所示，物体在离斜面底端5m处由静止开始下滑，然后滑上由小圆弧（长度忽略）与斜面连接的水平面上，若斜面及水平面的动摩擦因数均为0．4，斜面倾角为37°，则物体能在水平面上滑行多远？
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
D
【解析】【解答】A．在某过程中，动能的变化等于合外力的功，而合外力的功等于各个力单独做功的代数和，不是绝对值之和，A不符合题意；
B．重力对物体做功，物体的动能不一定改变，合外力做功不为零，物体的动能才会改变，B不符合题意；
C．动能定理即适用于直线运动，也适用于曲线运动，C不符合题意；
D．动能定理既适用于恒力做功的情况，也适用于变力做功的情况，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】对物体进行受力分析，合外力做功对应故物体动能的变化量，合外力对物体做正功，物体的动能增加。
2.【答案】
C
【解析】【解答】手持物体使其加速上升的过程中，手对物体的支持力为物体受到的非重力以外的力，非重力以外的力做功等于物体机械能的增加量，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】对物体进行受力分析，合外力做功对应故物体动能的变化量，合外力对物体做正功，物体的动能增加，除重力以外的其他力做功对应物体机械能的变化量，除重力以外的其他力对物体做正功，机械能增加。
3.【答案】
A
【解析】【解答】歼-20做减速运动，速率减小，则动能减少。阻拦索对歼-20的作用力方向与歼-20运动的方向相反，则阻拦索对歼-20做负功.
故答案为：A
【分析】对物体进行受力分析，合外力做功对应故物体动能的变化量，合外力对物体做正功，物体的动能增加。
4.【答案】
B
【解析】【解答】两个力F1、F2共对物体做功为W=W1+W2=-6J+8J=2J
根据动能定理可知，物体获得的动能为2J。
故答案为：B。
【分析】对物体进行受力分析，合外力做功对应故物体动能的变化量，合外力对物体做正功，物体的动能增加。
5.【答案】
B
【解析】【解答】设斜面的倾角为
，滑动摩擦力大小为
则物体克服摩擦力所做的功为
由几何关系可知
水平距离相同，所以克服摩擦力做功相等，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用公式W=Fs
cosα求解外力做功即可，其中α是力与位移的夹角，当α小于90度时，力做正功，当α大于90度时，力做负功。
6.【答案】
A
【解析】【解答】由题意可知设斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ，则物块在斜面上下滑水平距离x时根据动能定理有
整理可得
即在斜面上运动时动能与x成线性关系；当小物块在水平面运动时有
即在水平面运动时动能与x也成线性关系；综上分析可知A符合题意。
故答案为：A。
【分析】对物体进行受力分析，合外力做功对应故物体动能的变化量，合外力对物体做正功，物体的动能增加。
7.【答案】
B
【解析】【解答】设在AB段物块克服摩擦力做的功为W，则物块由A到B运用动能定理可得
物块由B到C运用动能定理可得
联立解得W=mgR（1－μ），B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】对物体进行受力分析，结合物体的初末速度，对物体的运动过程应用动能定理求解外力做功。
8.【答案】
C
【解析】【解答】由动能定理可得：mg(H?h)＝
mV2?
mv02
故：
mV2=mg(H?h)+
mv02
故答案为：C．
【分析】对物体进行受力分析，合外力做功对应故物体动能的变化量，合外力对物体做正功，物体的动能增加。
9.【答案】
D
【解析】【解答】设铁链单位长度的质量为m0
，
从放手到铁链完全通过桌边，以水平桌面为参考平面，根据机械能守恒定律
可以得出
故答案为：D。
【分析】对物体进行受力分析，对物体的运动过程应用动能定理求解物体的末速度。
10.【答案】
C
【解析】【解答】AB．由图丙可知物块上浮过程中浮力随高度均匀变化，而物块重力不变，故合力在发生变化，加速度变化，不是做匀变速直线运动，A不符合题意，B不符合题意.
CD．物块弹回到图甲位置时，根据图丙可知图线与水平轴围成的面积为浮力所做的功，故从乙图到弹回图甲位置由动能定理有：
而由图甲和图丙可知：
所以联立解得：
C符合题意，D不符合题意.
故答案为：C.
【分析】对物体在竖直方向进行受力分析，在重力和浮力作用下运动，利用牛顿第二定律求解物体的加速度分析速度的变化；结合物体的初末速度，对物体的过程应用动能定理求解物体的末速度。
二、填空题
11.【答案】
8000
【解析】【解答】设平均阻力为f，根据动能定理得：
，代入数据解得：
【分析】对子弹进行受力分析，结合子弹的初末速度大小，利用动能定理求解平均阻力。
12.【答案】
6.0×106；1.0×107
【解析】【解答】根据动能定理可知合外力做功等于动能的变化，有
动能的变化为
而
，联立解得机车的末动能为
【分析】根据动能定理及动能变化量列方程求解。
三、计算题
13.【答案】
（1）小球运动过程中只有重力做功，故机械能守恒，则有：
mgl（1﹣cos60°）=
则得：v=
=
m/s；
答：从静止释放，到达最低点时，重物的速度为
m/s．
（2）在最低点，由牛顿第二定律得：
F﹣mg=m
则得：F=m（g+
）=0.5×（10+
）N=10N
答：在最低点，绳子对小球的拉力为10N．
【解析】【分析】（1）对小球受力分析，明确小球机械能守恒，由机械能守恒定律列式求解即可．（2）在最低点，由绳子对小球的拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求解拉力．
14.【答案】
解：物体在斜面上受重力mg、支持力FN1、滑动摩擦力Ff1的作用，沿斜面加速下滑，在水平面上减速直到静止．
方法一：对物体在斜面上的受力分析如图甲所示，可知物体下滑阶段：
FN1＝mgcos37°
故Ff1＝μFN1＝μmgcos37°
由动能定理得
mgsin37°·l1－μmgcos37°·l1＝
①
在水平面上的运动过程中，受力分析如图乙所示
Ff2＝μFN2＝μmg
由动能定理得
－μmg·l2＝0－
②
由①②两式可得
l2＝
l1＝
×5m＝3．5m
方法二：物体受力分析同上，物体运动的全过程中，初、末状态的速度均为零，对全过程运用动能定理有
mgsin37°·l1－μmgcos37°·l1－μmg·l2＝0
得l2＝
l1＝
×5m＝3．5m
【解析】【分析】此题属于典型问题，虽然物体与接触面之间的滑动摩擦因数都相同，但斜面上和平面上物体所受摩擦力的大小不同，在整个的运动过程中物体由静止出发指导最终静止，可得出动能的变化量为零，而在整个的运动过程中只有重力和摩擦力对物体做功，故总功为零，建立方程进行求解。