人教版高中物理必修第二册课后习题 第8章 机械能守恒定律 3 动能和动能定理.docVIP

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3动能和动能定理

课后·训练提升

合格考过关检验

一、选择题(第1~4题为单选题,第5~7题为多选题)

1.质量为4kg的物体A以5m/s的速度向北运动,另一个质量为1kg的物体B以10m/s的速度向西运动,则下列说法正确的是()

A.EkA=EkB

B.EkAEkB

C.EkAEkB

D.因运动方向不同,无法比较动能

答案:A

解析:根据Ek=12mv2知,EkA=50J,EkB=50J,而且动能是标量,所以EkA=EkB

2.关于动能定理,下列说法正确的是()

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.只要有力对物体做功,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,又适用于变力做功的情况

答案:D

解析:在某过程中,合力做功等于物体动能的变化量,而外力做的总功等于各个力单独做功的代数和,选项A错误;合力做功不为零,物体的动能就一定改变,而不是只要有力对物体做功,物体的动能就一定改变,选项B错误;动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动,选项C错误;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,选项D正确。

3.一物体的速度为v0时,其动能为Ek,当其速度变为2v0时,其动能变为()

A.2Ek B.12E

C.4Ek D.14E

答案:C

解析:由动能定义式Ek=12mv2,可知当物体的速度增大为原来的2倍时,物体的动能变为Ek=12m(2v0)2=4E

4.质量为m的小球,从桌面竖直上抛,桌面离地面的高度为h,小球能达到的最大高度为h0(距地面),那么小球的初动能为()

A.mgh0 B.mgh

C.mg(h0+h) D.mg(h0-h)

答案:D

解析:设小球初动能为Ek0,从抛出到最高点,根据动能定理得,0-Ek0=-mg(h0-h),所以Ek0=mg(h0-h),故选项D正确。

5.下列说法正确的是()

A.物体的动能发生变化,速度一定变化

B.物体的速度发生变化,动能一定变化

C.物体的合力做了功,动能一定变化

D.物体的动能增大时,势能一定减小

答案:AC

解析:物体的动能发生变化,由动能的表达式Ek=12mv2可知,物体的速度大小一定变化,则速度一定变化,选项A正确。若物体的速度发生变化,只是速度方向变化引起的,而速度大小不变,则动能不变,选项B错误。根据动能定理W合=ΔEk

6.一质量为0.1kg的小球,以5m/s的速度在光滑水平面上匀速运动,与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹,若以弹回的速度方向为正方向,则小球碰墙过程中速度的变化和动能的变化分别是()

A.Δv=10m/s B.Δv=0

C.ΔEk=1J D.ΔEk=0

答案:AD

解析:弄清速度是矢量而动能是标量,是分析问题的关键。由于速度是矢量,故Δv=v2-v1=5m/s-(-5m/s)=10m/s。而动能是标量,初、末状态的速度大小相等,故动能相等,因此ΔEk=0,故选项A、D正确。

7.如图所示,将质量为m的一块石头从离地面h高处由静止释放,落入泥潭并陷入泥中h深处,不计空气阻力,若h=3h。则()

A.石头受到泥潭的平均阻力为3mg

B.石头受到泥潭的平均阻力为4mg

C.石头克服阻力所做的功为3mgh

D.石头克服阻力所做的功为4mgh

答案:BD

解析:对石头运动的整个过程,由动能定理可得,

mg(h+h)-Ffh=0-0,又h=3h

解得,石头受到泥潭的平均阻力为Ff=4mg

石头克服阻力所做的功为Wf=Ffh=4mgh,A、C错误,B、D正确。

二、计算题

8.如图所示,把质量为0.5kg的石块从某高处以初速度v0=5m/s、沿与水平方向成30°角斜向上抛出,石块落地速度为v1=15m/s。不计空气阻力,g取10m/s2,求:

(1)抛出时,人对石块做的功W;

(2)抛出点离地面的高度h。

答案:(1)6.25J

(2)10m

解析:(1)人对石块做的功等于其动能增加量,即W=1

解得W=6.25J。

(2)石块从抛出到落地过程,由动能定理得,mgh=1

解得h=10m。

等级考素养提升

一、选择题(第1~5题为单选题,第6~7题为多选题)

1.一物体仅在两个同向力的共同作用下运动,若这两个力对物体分别做了6J和8J的功,则该物体的动能增加了()

A.2J B.10J

C.14J D.48J

答案:C

解析:运用动能定理知ΔEk=W合=6J+8J=14J,所以该物体的动能增加了14J,选项C正确。

2.如图所示,物体沿曲面从A点无初速度滑下,滑至曲面的最低点B时,下滑的高度为5m,速度为6m/s,若物体的质量为