第1章 习题课 动能定理的应用（课时作业）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（鲁科版）

基础达标练 1．(多选)一质量为0.1 kg的小球，以5 m/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，则小球碰撞过程中的速度变化和动能变化分别是(　　) A．Δv＝10 m/s　　　　 B．Δv＝0 C．ΔEk＝1 J D．ΔEk＝0 解析：速度是矢量，故Δv＝v2－v1＝5 m/s－(－5 m/s)＝10 m/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，A、D正确。 答案：AD 2．以速度v飞行的两颗子弹分别穿透两块由同种材料制成的钢板，子弹在钢板中受到的阻力相同且恒定。若子弹穿透两块钢板后的速度分别为0.6v和0.8v，则两块钢板的厚度之比为(　　) A．16∶9 B．7∶9 C．6∶8 D．9∶16 解析：子弹受到的合外力相同，均为阻力f，子弹穿透两块钢板过程中，子弹动能的改变量分别为ΔEk1＝m(0.6v)2－mv2＝－0.32mv2，ΔEk2＝－0.18mv2，根据动能定理W＝ΔEk可知，fd＝ΔEk，则＝＝，选项A正确。 答案：A 3.如图所示，假设在某次比赛中运动员从10 m高处的跳台跳下，设水的平均阻力约为其体重的3倍，在粗略估算中，把运动员当作质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至少为(不计空气阻力)(　　) A．5 m B．3 m C．7 m D．1 m 解析：设水深为h，对全程运用动能定理mg(H＋h)－h＝0，＝3mg，即mg(H＋h)＝3mgh。所以h＝5 m，A正确。 答案：A 4．(多选)如图甲所示，质量m＝2 kg的物体以100 J的初动能在粗糙的水平地面上滑行，其动能Ek随位移x变化的关系图像如图乙所示，则下列判断正确的是(　　) A．物体运动的总位移大小为10 m B．物体运动的加速度大小为10 m/s2 C．物体运动的初速度大小为10 m/s D．物体所受的摩擦力大小为10 N 解析：由图像可知，物体运动的总位移为10 m，根据动能定理得，－fx＝0－Ek0，解得f＝＝ N＝10 N，故A、D正确；根据牛顿第二定律得，物体运动的加速度大小a＝＝ m/s2＝5 m/s2，故B错误；根据Ek0＝mv02，得v0＝ ＝ m/s＝10 m/s，故C正确。 答案：ACD 5．(多选)一质量为1 kg的物体被人用手由静止竖直向上提升1 m，速度增加到2 m/s。下列说法中正确的是(　　) A．提升过程中手对物体做功12 J B．提升过程中合外力对物体做功2 J C．提升过程中合外力对物体做功12 J D．提升过程中物体克服重力做功10 J 解析：物体克服重力做功WG＝mgh＝10 J，D正确；合外力做功W＝mv2－0＝×1×22 J＝2 J，B正确，C错误；由动能定理得W人－mgh＝mv2，故W人＝mgh＋mv2＝12 J，A正确。 答案：ABD 6.如图所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB、BC两段，AB＝2BC。小物块P(可视为质点)与AB、BC两段斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2。已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是(　　) A．tan θ＝ B．tan θ＝ C．tan θ＝2μ1－μ2 D．tan θ＝2μ2＋μ1 解析：由动能定理得mg·AC·sin θ－μ1mgcos θ·AB－μ2mgcos θ·BC＝0，则有tan θ＝，故选项B正确。 答案：B 7．某物体同时受到两个在同一直线上的力F1、F2的作用，物体从静止开始做直线运动，其位移与力F1、F2的关系图像如图所示，在这4 m内，物体具有最大动能时的位移是(　　) A．1 m B．2 m C．3 m D．4 m 解析：以F1为正方向，则在s＝2 m前F1＞F2，合力做正功，动能增加；s＝2 m后F1＜F2，合力做负功，动能减小；s＝4 m时F1、F2合力做功为零，动能为零，故s＝2 m时，合力做功最多，动能最大，B正确。 答案：B 8．如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R。质量为m的小球由A点静止释放，求： (1)小球滑到最低点B时，小球速度v的大小； (2)小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面，恰好到达最高点D，D到地面的高度为h(已知h<R)，求小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf。 解析：(1)小球从A滑到B的过程中，由动能定理得：mgR＝mvB2－0，解得vB＝。 (2)从A到D的过程，由动能定理可得：mg(R－h)－Wf＝0－0，解得克服摩擦力做的功Wf＝mg(R－h)。 答案：(1)　(2)mg(R－h) 能力提升练 9．(多选)如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块，现缓慢地