第1章 习题课1 动能定律的应用（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．(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W＝Fscosα＝F·s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Fs＝Ek1，对乙有Fs－fs＝Ek2，可知Ek1>Ek2，即甲物体获得的动能比乙大，C正确，D错误。 答案　BC 2．在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于(　　) A．mgh－mv2－mv B.mv2－mv－mgh C．mgh＋mv－mv2 D．mgh＋mv2－mv 解析　木块从刚抛出到正好落地时的过程，由动能定理可得： mgh－Wf克＝mv2－mv， 解得：Wf克＝mgh＋mv－mv2。 答案　C 3．(多选)质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P和汽车受到的阻力Ff均恒定不变，在时间t内，汽车的速度由v0增大到最大速度vm，汽车前进的距离为s，则此段时间内发动机所做的功W可表示为(　　) A．W＝Pt B．W＝Ffs C．W＝mv－mv＋Ffs D．W＝mv＋Ffs 解析　由题意知，发动机功率不变，故t时间内发动机做功W＝Pt，所以A正确；车做加速运动，故牵引力大于阻力Ff，故B错误；根据动能定理有W－Ffs＝mv－mv，所以C正确、D错误。 答案　AC 4．如图甲所示，一质量为m＝1 kg的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t＝0时刻开始，物块受到按如图乙所示规律变化的水平力F作用并向右运动，第3 s末物块运动到B点时速度刚好为0，第5 s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数μ＝0.2(g取10 m/s2)，求： (1)A与B间的距离； (2)水平力F在5 s内对物块所做的功。 解析　(1)根据题目条件及题图乙可知，物块在从B返回A的过程中，在恒力作用下做匀加速直线运动，即 F－μmg＝ma。 由运动学公式可知，xAB＝at2 代入数据解得：xAB＝4 m。 (2)物块在前3 s内动能改变量为零，由动能定理得：W1－Wf＝0， 即W1－μmg·xAB＝0 则前3 s内水平力F做的功为W1＝8 J 根据功的定义式W＝Fl得，水平力F在第3～5 s时间内所做的功为 W2＝F·xAB＝16 J 则水平力F在5 s内对物块所做的功为 W＝W1＋W2＝24 J。 答案　(1)4 m　(2)24 J 5.为了节约能源，有的地下铁道的车站站台建得比较高，车辆进站时要上坡，出站时要下坡，如图所示。设某车站的站台高度h＝2 m，进站斜坡的长度为50 m，车辆进站前到达斜坡时的速度大小为36 km/h，此时关闭车辆的动力，车辆“冲”上站台。假设车辆在斜坡和水平轨道上受到铁道的摩擦力均为其重力的0.05倍，取g＝10 m/s2。求： (1)车辆刚冲上站台时的速度； (2)车辆在站台上运行的距离。 解析　车辆受到的摩擦力Ff＝0.05mg (1)由动能定理：－mgh－Ffx1＝mv－mv， 代入数据解得：v2＝ m/s≈3.16 m/s。 (2)车辆在站台上运动由动能定理： －Ffx2＝0－mv， 解得：x2＝10 m。 答案　(1)3.16 m/s　(2)10 m [能力提升] 6.如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。设小球在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，则从A到C的过程中弹簧弹力做功是(　　) A．mgh－mv2 B．mv2－mgh C．－mgh D．－ 解析　由A到C的过程运用动能定理可得： －mgh＋W＝0－mv2， 所以W＝mgh－mv2，故A正确，B、C、D错误。 答案　A 7.(多选)如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为h，与水平面间的夹角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ。质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。则(　　) A．动摩擦因数μ＝ B．载人滑草车最大速度为 C．载人滑草车克服摩擦力做功为mgh D．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为g 解析　由题意知，上、下两段斜坡的长分别为s1＝，s2＝，由动能定理得2mgh－μmg