第1章3 动能和动能定理-（教师WORD）2021-2022学年高中物理【精讲精练】鲁科版必修第二册 新课标辅导

第3节　动能和动能定理 [随堂巩固] 1．(动能和动能定理的理解)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　物体做变速运动，合外力一定不为零，但是动能不一定变化，例如匀速圆周运动的物体，故A错误；若合外力对物体做功为零，则合外力不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体的合外力，故B错误；根据动能定理，物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化，故C正确；物体的动能不变，所受的合外力不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，故D错误。 答案　C 2．(动能定理的简单应用)一颗子弹以速度v0飞行时，恰好能射穿一块固定不动的木板，若子弹的速度为3v0，它能射穿相同的木板的块数是(　　) A．3块　　　　　B．6块 C．9块　　　　　D．12块 解析　子弹以速度v运动时，恰能水平穿透一块固定的木板，根据动能定理有：－fd＝0－mv。设子弹的速度为3v0时，穿过的木板数为n，则有：－nfd＝0－m·(3v0)2联立两式并代入数据得：n＝9块，故选C。 答案　C 3．(探究功和速度的关系)某实验小组的同学采用如图1－3－10甲所示的装置(实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面)用打点计时器得到一条纸带后，通过分析小车位移与速度变化的关系来研究合力对小车所做的功与速度变化的关系，图是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带上的三个连续的计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图乙所示。已知所用交变电源的频率为50 Hz，则： 甲 乙 图1－3－10 (1)打B点时，小车的瞬时速度vB＝________m/s；(结果保留两位有效数字) (2)实验中，该小组的同学画出小车位移l与速度v的关系图像如图1－3－11所示，根据该图线形状，某同学对W与v的关系作出的猜想，肯定不正确的是________；(填写选项字母代号) 图1－3－11 A．W∝v2　　　　　B．W∝v C．W∝　　　　　D．W∝v3 (3)本实验中，若钩码下落高度为h1时合力对小车所做的功为W0，则当钩码下落h2时，合力对小车所做的功为________。(用h1、h2、W0表示) 解析　(1)vB＝ ＝ m/s ＝0.80 m/s。 (2)由题图知，位移与速度的关系图像很像抛物线，所以可能l∝v2或l∝v3，又因为W＝Fl，F恒定不变，故W∝v2或W∝v3，A、D正确，B、C错误。 (3)设合力为F，由W0＝Fh1，得F＝，所以当钩码下落h2时W＝Fh2＝W0。 答案　(1)0.80　(2)BC　(3)W0 [课下作业] [合格训练] 1．改变消防车的质量和速度，能使消防车的动能发生改变。在下列几种情况下，消防车的动能是原来的2倍的是(　　) A．质量不变，速度增大到原来2倍 B．质量减半，速度增大到原来的4倍 C．速度不变，质量增大到原来的2倍 D．速度减半，质量增大到原来的2倍 解析　设物体的原始质量为2，原始的速度为1。由公式Ek＝ mv2，代入数据得：原始动能Ek＝1。质量不变，则m1＝2，速度变为原来的2倍，则v1＝2，由公式Ek1＝m1v，代入数据得：动能Ek1＝4，动能变为原来4倍，故A错误。质量减半，则m2＝1，速度变为原来的4倍，则v2＝4，由公式Ek2＝m2v，代入数据得：动能Ek2＝8，动能变为原来的8倍，故B错误。速度不变，则v3＝1，质量变为原来的2倍，则m3＝4，由公式Ek3＝m3v，代入数据得：动能Ek3＝2，动能变为原来的2倍，故C正确。速度减半，则v4＝，质量增大到原来的2倍，则m4＝4，由公式Ek4＝m4v，代入数据得：动能Ek4＝，动能变为原来的，故D错误。故选C。 答案　C 2．A、B两物体在光滑的水平面上，分别在相同的水平恒力F作用下，由静止开始通过相同的位移s。若A的质量大于B的质量，则在这一过程中(　　) A．A获得的动能较大　　　　　B．B获得的动能较大 C．A获得的速度大　　　　　D．B获得的速度大 解析　由于A、B两物体受水平拉力F相同，由静止开始通过相同位移s，所以力做的功相同。力F对物体做功，把其他形式的能转化为物体的动能，由于力F做的功相同，故两物体获得的动能相同，A、B选项错误；由于B的质量小，故B获得的速度大，C选项错误，D选项正确。 答案　D 3．如图1－3－12所示，两个质量相同的物体a和b处于同一高度，a自由下落，b沿固定光滑斜面由静止开始下滑，不计空气阻力。两物体到达地面时，下列表述正确的是(　　) 图1－3－12 A．a的速率大