1、课时作业(十六)动能和动能定理A组:基础落实练1下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系,正确的是()A物体做变速运动,合外力一定不为零,动能一定变化B若合外力对物体做功为零,则合外力一定为零C物体的合外力做功,它的速度大小一定发生变化D物体的动能不变,所受的合外力必定为零解析:力是改变物体速度的原因,物体做变速运动时,合外力一定不为零,但合外力不为零时,做功可能为零,动能可能不变,A、B错误物体合外力做功,它的动能一定变化,速度大小也一定变化,C正确物体的动能不变,所受合外力做功一定为零,但合外力不一定为零,D错误答案:C22019广州检测放在光滑水平面上的物体,仅在两个同向水平力
2、的共同作用下开始运动,若这两个力分别做了6 J和8 J的功,则该物体的动能增加了()A48 J B14 JC10 J D2 J解析:由动能定理得:EkW合6 J8 J14 J,所以该物体的动能增加了14 J,故选项B正确答案:B3(多选)关于动能、动能定理,下列说法正确的是()A一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化B动能不变的物体,一定处于平衡状态C合力做正功,物体动能可能减小D运动物体所受的合力为零,则物体的动能肯定不变解析:一定质量的物体,动能变化时,物体的速度大小一定变化,所以速度一定变化;速度变化时,物体的速度大小不一定变化,所以动能不一定变化,A项正
3、确;动能不变的物体,速度方向可能改变,不一定处于平衡状态,B项错误;合力做正功时,动能肯定增加,合力做功为零时,动能肯定不变,C项错误,D项正确答案:AD4.竹蜻蜓是我国古代发明的一种儿童玩具,人们根据竹蜻蜓原理设计了直升机的螺旋桨如图所示,一小孩搓动质量为20 g的竹蜻蜓,松开后竹蜻蜓能从地面竖直上升到高为6 m的二层楼房顶处在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功可能是()A0.2 J B0.6 JC1.0 J D2.5 J解析:竹蜻蜓从地面上升到二层楼房顶处时,速度刚好为零,此过程中,根据动能定理得0mvmghWf,解得mvmgh0.02106 J1.2 J,而在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功等于竹蜻蜓
4、获得的初动能,所以在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功大于1.2 J,故D正确答案:D5(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中正确的是()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解析:由功的公式WFlcos Fx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FxEk1,对乙有FxFfxEk2,可知Ek1Ek2,即甲物体获得的动能比乙大
5、,C正确、D错误答案:BC6一质量为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),在整段时间内,水平力所做的功为()A.mv2 Bmv2C.mv2 Dmv2解析:由动能定理得Wm(2v)2mv2mv2.答案:A7一水平桌面距离地面的高度为H3 m,现将一质量为m0.2 kg、可视为质点的小球由桌子边缘的M点沿水平向右的方向抛出,抛出的速度大小为v01 m/s,一段时间后经过空中的N点,已知M、N两点的高度差为h1 m,重力加速度为g10 m/s2.则小球在N点的动能大小为()A4.1 J B2.1 JC
6、2 J D6.1 J解析:由M到N,合外力对小球做的功Wmgh,小球的动能变化EkEkmv,根据动能定理得小球在B点的动能Ekmvmgh,代入数据得Ek2.1 J,B正确答案:B8一辆汽车以v16 m/s的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行x13.6 m,如果以v28 m/s的速度行驶,在同样路面上急刹车后滑行的距离x2应为()A6.4 m B5.6 mC7.2 m D10.8 m解析:急刹车后,车只受摩擦阻力的作用,且两种情况下摩擦力大小是相同的,汽车的末速度皆为零设摩擦阻力为F,据动能定理得Fx10mvFx20mv式除以式得:故得汽车滑行距离x2x1()23.6 m6.4 m.答案:A9
7、冰壶运动逐渐成为人们所关注的一项运动场地如图所示,假设质量为m的冰壶在运动员的操控下,先从起滑架A点由静止开始加速启动,经过投掷线B时释放,以后匀减速自由滑行刚好能滑至营垒中心O停下已知A、B相距L1,B、O相距L2,冰壶与冰面各处的动摩擦因数均为,重力加速度为g.求:(1)冰壶运动的最大速度vmax;(2)在AB段,运动员水平推冰壶做的功W是多少?解析:(1)由题意知,在B点冰壶有最大速度,设为vmax,在BO段运用动能定理有mgL20mv,解得vmax.(2)方法一全过程用动能定理:对AO过程:Wmg(L1L2)0,得Wmg(L1L2)方法二分过程运用动能定理:对AB段:WmgL1mv0.
8、对BO段:mgL20mv.解以上两式得Wmg(L1L2)答案:(1)(2)mg(L1L2)B组:能力提升练10(多选)如图所示,质量为m的小车在水平恒力F的推动下,从山坡(粗糙)底部A处由静止开始运动至高为h的坡顶B,获得的速度为v,A、B之间的水平距离为x,重力加速度为g.下列说法正确的是()A小车克服重力所做的功是mghB合外力对小车做的功是mv2C推力对小车做的功是mv2mghD阻力对小车做的功是mv2mghFx解析:小车克服重力做功Wmgh,A正确;由动能定理可知,小车受到的合力所做的功等于小车动能的增量,即W合Ekmv2,B正确;由动能定理可知,W合W推W重W阻mv2,所以推力做的功
9、W推mv2W阻W重mv2mghW阻,C错误;阻力对小车做的功W阻mv2W推W重mv2mghFx,D正确答案:ABD11.如图所示,摩托车做特技表演时,以v010 m/s的速度从地面冲上高台,t5 s后以同样大小的速度从高台水平飞出人和车的总质量m1.8102 kg,台高h5.0 m摩托车冲上高台过程中功率恒定为P2 kW,不计空气阻力,取g10 m/s2.求:(1)人和摩托车从高台飞出时的动能Ek;(2)摩托车落地点到高台的水平距离s;(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功Wf.解析:(1)由题可知抛出时动能:Ek0mv9103 J;(2)根据平抛运动规律,在竖直方向有:hgt2,解得:t
10、1 s;则水平距离sv0t10 m;(3)摩托车冲上高台过程中,由动能定理得:PtmghWf0,解得:Wf1103 J.答案:(1)9103 J(2)10 m(3)1103 J122019天津卷,10完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧,示意如图2,AB长L1150 m,BC水平投影L263 m,图中C点切线方向与水平方向的夹角12(sin 120.21)若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动,经t6 s到
11、达B点进入BC.已知飞行员的质量m60 kg,g10 m/s2,求(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功W;(2)舰载机刚进入BC时,飞行员受到竖直向上的压力FN多大解析:本题考查匀变速直线运动、动能定理、圆周运动通过对舰载机整个起飞过程的运动分析、受力分析,以及学生的综合分析能力,体现了科学推理的核心素养国产航母是大国重器,通过本题也能厚植爱国情怀(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲板时的速度为v,则有根据动能定理,有Wmv20联立式,代入数据,得W7.5104 J(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为R,根据几何关系,有L2Rsin 由牛顿第二定律,有FNmgm联立式,代入数据,得FN1.1103 N答案:(1)7.5104 J(2)1.1103 N