2020-2021学年人教版高中物理必修2-第7章-第7节-动能和动能定理备课资料.docx
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1、第七节 动能和动能定理备课资料人教版教参补充题1.(单选)一人用力踢质量为0.5 kg的皮球,使球由静止开头以20 m/s的速度飞出,假定人踢球瞬间对球平均作用力是100 N,球在水平方向运动了20 m后停止,则人对球所做的功为( ) A.25 JB.50 JC.100 JD.2 000 J解析:由动能定理得,人对球做的功W=-0= J-0=100 J,选项C正确。答案:C2.(多选)一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h,关于此过程下列说法中正确的是( )A.提升过程中手对物体做功m(a+g)hB.提升过程中合力对物体做功mahC.提升过程中物体的动能增加m(a+g)h
2、D.提升过程中物体克服重力做功mgh解析:物体被人用手由静止沿竖直方向以加速度a匀加速提升时,合力=ma,依据牛顿其次定律得F-mg=ma,所以人对物体的作用力F=m(a+g),所以合力对物体做功=mah,手对物体做功W=Fh=m(a+g)h,由动能定理得,物体的动能增加=mah,提高过程中物体克服重力做功=mgh,故选项A、B、D正确,选项C错误。答案:ABD3.(多选)质量为的子弹,以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为的木块,并留在其中。下列说法正确的是( )A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等B.阻力对子弹做的功与子弹削减的动能数值相等C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相
3、等D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功解析:如图7-7-16为子弹射入木块的过程示意图,由图可知子弹的位移=(s+d),木块的位移=s,明显,依据W=Fl,得子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功,依据动能定理,子弹克服阻力做的功等于子弹动能的削减,子弹对木块做的功应当等于木块的动能。所以子弹克服阻力做的功大于木块获得的动能,选项B、D正确,选项A、C错误。图7-7-16答案:BD4.(多选)如图7-7-17所示,从倾角为的斜面上的M点水平抛出一个小球,小球的初速度为,最终小球落在斜面上的N点。重力加速度为g,在已知和的条件下,空气阻力不计,则( )图7-7-17A.可求出M、N之间的距
4、离B.可求出小球落到N点时的动能C.可求出小球落到N点时速度的大小和方向D.可求出小球从M点到达N点的过程中重力所做的功解析:设小球从M点落到N点,所用时间为t。设M到N的水平距离,也就是小球的水平位移为L;M到N的竖直距离即小球的竖直位移为H。在水平方向上,小球做匀速直线运动,所以在竖直方向上,小球做自由落体运动,所以H=由于L与H在同一个直角三角形中,由三角关系得=tan 由联立可知,未知量只有L、H、t三个,而方程也有三个,所以L、H、t均可以解出,这样由L、H可求出M、N之间的距离,选项A正确;由t可以得到竖直方向速度=gt,而水平方向不变,合成即可得出小球落到N点时速度的大小和方向,
5、选项C正确;求出小球的速度,但无法求出质量,所以求不出小球到达N点时的动能和小球从M点到达N点的过程中重力做的功,选项B、D错误。答案:AC5.把质量为m的篮球竖直向上抛出,若所受空气阻力大小恒为F,上升的最大高度为h,则人对篮球所做的功为 ,篮球落回原抛出位置的速度大小为 。解析:设篮球刚抛出的速度是,则人对篮球做的功是W=,在篮球从抛出到最高点过程中,由动能定理得-(mgF)h=0-人对篮球所做的功为W=(mgF)h。篮球从抛出到落回原抛出位置的过程中,由动能定理得-F2h=-,所以篮球落回原抛出位置的速度大小为v=。答案:(mgF)h 6.(多选)光滑水平面上以速度匀速运动的物块,某时刻
6、受到一水平恒力F的作用,经过一段时间后运动到B点,速度大小仍为,方向转变了90,如图7-7-18所示,则在此过程中( )图7-7-18A.物块的动能确定始终不变B.水平力F方向确定与AB连线垂直C.物块的速度确定先增大后减小D.物块的加速度不变解析:依据力与运动的关系,力F有方向的重量和垂直方向的重量且两重量大小相等,所以力F的方向确定与AB连线垂直,由于水平恒力F不变,故物块做匀变速曲线运动,物块的加速度不变,速度先减小后增加。选项B、D正确,选项A、C错误。答案:BD7.(单选)小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面,在上升至离地面高度h处,小球的动能是势
7、能的2倍,在下落至离地面高度h处,小球的势能是动能的2倍,则h等于( )A.B.C.D.解析:设小球质量为m,阻力大小为f,初动能为,初势能为。上升到h时的动能为,势能为,下降到h时的动能为,势能为。依据动能定理有,上升全过程,由地面到上升h过程(其中=2mgh)从最高点下降到h的过程-0(其中=mgh)由以上三式求得h=,选项D正确。答案:D8.(单选)如图7-7-19所示,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力F拉绳,使滑块从A点起由静止开头上升,若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为、,滑块经B、C两点时的动能分别为、,图
8、中AB=BC,则确定有( )图7-7-19解析:由于AB段绳的缩短量大于BC段绳的缩短量,拉力F做的功等于绳的缩短量与F的乘积,故选项A正确,选项B错误;在A点由于静止动身,可以确定最初滑块是加速上升的,但由于绳对滑块拉力的竖直分力是渐渐减小的(对滑块的拉力大小不变,但与竖直方向的夹角在渐渐增大),B到C的过程可能是加速的,也可能是减速的,还可能是先加速后减速的(竖直分力小于重力时做减速运动),所以无法确定滑块在B、C位置哪个位置的速度大,也就无法确定哪个位置的动能大,选项C、D错误。答案:A9.(单选)如图7-7-20所示,小木块可以分别从固定斜面沿左边或右边由静止开头滑下,且滑到水平面上的
9、A点或B点停下,假定小木块和斜面及水平面的动摩擦因数相同,斜面与水平面平缓相接,图中水平面上的O点位于斜面顶点的正下方,则( )图7-7-20A.距离OA等于OBB.距离OA大于OBC.距离OA小于OBD.无法做出明确的推断解析:设斜面高h,左边倾角为,木块在水平面滑动距离s,动摩擦因数,木块在斜面上时的摩擦力f=mgcos ,则在斜面上摩擦力做功W=,由动能定理得mgh-mgs=0,解得s=h ,所以OA=s+=,可见OA的大小只与h、有关,同理可得OB=,所以选项A正确。答案:A10.某爱好小组对一辆自制遥控小车的性能进行争辩,他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开头运动,并将小车运动的全
10、过程记录下来,通过处理转化为v-t图像,如图7-7-21所示(除2 s10 s时间段内的图像为曲线外,其余时间段图像均为直线)。已知小车运动的过程中,2 s14 s时间段内小车的功率保持不变,在14 s末停止遥控而让小车自由滑行。小车的质量为1 kg,可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变。求:图7-7-21(1)小车所受的阻力;(2)小车匀速行驶阶段的功率;(3)小车在加速运动过程中(010 s)位移的大小。解析:(1)在14 s18 s时间段内只受阻力,设为。依据加速度的定义得,小车的加速度a= =-1.5 ,由牛顿其次定律得=ma=-11.5 N=-1.5 N,即小车所受到的阻力大小
11、为1.5 N,方向与运动方向相反。(2)在10 s14 s小车做匀速直线运动,牵引力=1.5 N,所以小车匀速行驶阶段的功率P=Fv=1.56 W=9 W。(3)02 s内位移的大小等于速度图像与横轴之间的三角形“面积”=23 m=3 m2 s10 s内令2 s末小车速度为=3 m/s,10 s末速度为=6 m/s,由动能定理得=-解得=39 m所以,小车在加速运动过程中(010 s)位移大小为=42 m。答案:(1)1.5 N,方向与运动方向相反 (2)9 W (3)42 m其他版本的题目广东训练版1.(多选)一个物体在水平方向的两个恒力作用下沿水平方向做匀速直线运动,若撤去其中一个力,则(
12、 )A.物体的动能可能削减B.物体的动能可能不变C.物体的动能可能增加 D.余下的力确定对物体做功解析:若撤去其中一个力后,余下的力的方向可能与物体的原运动方向相反,这时物体将做减速运动,动能削减,若撤去其中一个力后,余下的力的方向可能与物体的原运动方向相同,这时物体将做加速运动,动能增加,选项A、C正确;若撤去其中一个力后,物体余下的恒力作用下做匀变速运动,余下的恒力确定对物体做功,故物体的动能不变是不行能的,选项D正确,选项B错误。答案:ACD2.质量分别为M和m的大型载货汽车和小汽车,以相同的速度运动,两车与地面的动摩擦因数相同。假如它们均依靠滑动摩擦停下来,大型载货汽车跑的远些吗?为什
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