第1章 第3节 动能和动能定理（作业）-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【精讲精练】鲁科版

[课下作业] [基础训练] 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(　　) A．a的速率大 B．b的速率大 C．动能相同 D．速度方向相同 解析　根据动能定理mgLsin θ＝mv2－0h＝Lsin θ知：高度相同，所以末动能相等，速度的大小相等，但方向不同。故本题选C。 答案　C 4.如图所示，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定(　　) A．小于拉力所做的功 B．等于拉力所做的功 C．等于克服摩擦力所做的功 D．大于克服摩擦力所做的功 解析　根据动能定理可得WF＋Wf＝Ek，又知道摩擦力做负功，即Wf<0，所以木箱获得的动能一定小于拉力所做的功，选项A正确、B错误；根据WF＋Wf＝Ek，无法确定Ek与－Wf的大小关系，选项C、D错误。 答案　A 5．一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v，若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v，对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则(　　) A．WF2>4WF1，WF2>2Wf1 B．WF2>4WF1，Wf2＝2Wf1 C．WF2<4WF1，Wf2＝2Wf1 D．WF2<4WF1，Wf2<2Wf1 解析　根据x＝t和Wf＝μmgx可判断，两次克服摩擦力所做的功Wf2＝2Wf1。由动能定理得WF1－Wf1＝mv2，WF2－Wf2＝m(2v)2，整理可判断WF2<4WF1，故选项C正确。 答案　C 6.物体在合外力作用下做直线运动的v­t图像如图所示。下列表述正确的是(　　) A．在0～1 s内，合外力做正功 B．在0～2 s内，合外力总是做负功 C．在1～2 s内，合外力不做功 D．在0～3 s内，合外力总是做正功 解析　根据动能定理，合外力做的功等于物体动能的变化，0～1 s内，动能增加，所以合外力做正功，A正确；0～2 s内动能先增加后减少，合外力先做正功后做负功，B错误；1～2 s内，动能减少，合外力做负功，C错误；0～3 s内，动能变化量为零，合力做功为零，D错误。 答案　A 7.(多选)如图所示，质量为m的小球，从离地面高H处由静止开始释放，落到地面后继续陷入泥中h深度而停止，设小球受到空气阻力为f，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　) A．小球落地时动能等于mgH－fH B．小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功小于刚落到地面时的动能 C．小球在泥土中受到的平均阻力为mg D．整个过程中小球克服阻力做的功等于mg(H＋h) 解析　从静止开始释放到落到地面的过程，由动能定理得mgH－fH＝Ek－0，可得Ek＝mgH－fH，故A正确；研究小球陷入泥中的过程，由动能定理得mgh－Wf＝0－Ek，Wf为克服泥土阻力所做的功，则有Wf＝mgh＋Ek，故B错误；全过程分析，由动能定理mg(H＋h)－fH－