人教版高中物理必修第2册课后习题 第八章 3 动能和动能定理.docVIP

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第八章机械能守恒定律

3动能和动能定理

课后篇巩固提升

合格考达标练

1.(多选)质量一定的物体()

A.速度发生变化时其动能一定变化

B.速度发生变化时其动能不一定变化

C.速度不变时其动能一定不变

D.动能不变时其速度一定不变

答案BC

解析速度是矢量,速度变化时可能只有方向变化,而大小不变,动能是标量,所以速度只有方向变化时,动能可以不变;动能不变时,只能说明速度大小不变,但速度方向不一定不变,故B、C正确。

2.(多选)(山东临沂模拟)“雪如意”——北京冬奥会首个跳台滑雪场地,其主体建筑设计灵感来自中国传统饰物“如意”。“雪如意”内的部分赛道可简化为倾角为θ、高为h的斜坡雪道。运动员从斜坡雪道的顶端由静止开始下滑,到达底端后以不变的速率进入水平雪道,然后又在水平雪道上滑行s后停止。已知运动员与雪道间的动摩擦因数μ处处相同,不考虑空气阻力,运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功为W,则下列选项正确的是()

A.μ=h

B.μ=htanθ

C.W=mgh1-stanθh+stanθ

D.W=mgh1+stanθh+stanθ

答案BC

解析对整个过程,由动能定理得mgh-μmgcosθ·hsinθ-μmgs=0,解得μ=htanθh+stanθ,故A错误,B正确。对整个过程,根据动能定理得mgh-W-μmgs=0,解得运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功W=mgh1-stanθh+stanθ

3.如图所示,左端固定的轻质弹簧被物块压缩,物块被释放后,由静止开始从A点沿粗糙水平面向右运动。离开弹簧后,经过B点的动能为Ek,该过程中,弹簧对物块做的功为W,则物块克服摩擦力做的功Wf为()

A.Wf=Ek B.Wf=Ek+W

C.Wf=W D.Wf=W-Ek

答案D

解析对物块应用动能定理,有W-Wf=Ek,得Wf=W-Ek,选项D正确。

4.(多选)甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s。如图所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面上,则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法正确的是()

A.力F对甲物体做功多

B.力F对甲、乙两个物体做的功一样多

C.甲物体获得的动能比乙大

D.甲、乙两个物体获得的动能相同

答案BC

解析由功的公式W=Flcosα=F·s可知,两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多,A错误,B正确;根据动能定理,对甲有Fs=Ek1,对乙有Fs-Ffs=Ek2,可知Ek1Ek2,即甲物体获得的动能比乙大,C正确,D错误。

5.物体沿直线运动的v-t图像如图所示,已知在第1s内合力对物体做功为W,则()

A.从第1s末到第3s末合力做功为4W

B.从第3s末到第5s末合力做功为-2W

C.从第5s末到第7s末合力做功为W

D.从第3s末到第4s末合力做功为-0.5W

答案C

解析由题图可知物体速度变化情况,根据动能定理得第1s内:W=12mv02,第1s末到第3s末:W1=12mv02-12mv02=0,选项A错误;第3s末到第5s末:W2=0-12mv

6.

(陕西西安高一检测)将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中极具观赏性的项目之一。某滑道示意图如图所示,长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接,滑道BC高h=10m,C是半径R=20m圆弧的最低点。质量m=60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑,加速度a=4.5m/s2,到达B点时速度vB=30m/s。重力加速度g取10m/s2。

(1)求长直助滑道AB的长度L;

(2)若不计BC段的阻力,画出运动员经过C点时的受力图,并求其所受支持力FN的大小。

答案(1)100m(2)3900N

解析(1)根据匀变速直线运动公式,有L=vB

(2)运动员经过C点时的受力分析如图所示

根据动能定理,运动员在BC段运动的过程中,有

mgh=1

根据牛顿第二定律,有FN-mg=mv

得FN=3900N。

7.

质量为m的物体,在竖直平面内高h=1m的光滑弧形轨道上的A点,以v0=4m/s的初速度沿轨道滑下,并进入BC轨道,如图所示。已知BC段的动摩擦因数μ=0.4(g取10m/s2),求:

(1)物体滑至B点时的速度。

(2)物体最后停在离B点多远的位置。

答案(1)6m/s(2)4.5m

解析(1)物体从A到B过程,根据动能定理得mgh=12mv

(2)物体从B点经过位移gx=-12

等级考提升练

8.如图所示,斜面高h,质量为m的物块,在沿斜面向上大小为F的恒力作用下,能匀速沿斜面向上运动,若把此物块放在斜面顶端,在沿斜面向下大小也为F