课时作业(13) 第四章 第3节 动能 动能定理（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（教科版2019）

课时作业(13)　动能　动能定理 [对应学生用书P138] 1．A、B两物体的速度之比为2∶1，质量的大小之比为1∶3，则它们的动能之比为(　　) A．12∶1　　　　　　　　　 B．12∶3 C．12∶5 D．4∶3 D　[根据动能的定义Ek＝mv2，有＝＝＝，故D正确．] 2．一个物体的速度从0增大到v，外力对物体做功为W1；速度再从v增大到2v，外力对物体做功为W2，则W1和W2的关系正确的是(　　) A．W2＝3W1 B．W2＝2W1 C．W2＝W1 D．W2＝4W1 A　[由动能定理得W1＝mv2－0＝mv2，W2＝m(2v)2－mv2＝3(mv2)＝3W1，故A正确．] 3．如图所示，小球以初速度v0从A点沿粗糙的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则返回途中经过A点的速度大小为(　　) A． B． C． D． B　[在从A点到B点的过程中，重力和摩擦力都做负功，根据动能定理可得－mgh－Wf＝0－mv，从B点到A点过程中，重力做正功，摩擦力做负功(因为是沿原路返回，所以两种情况摩擦力做功大小相等)，根据动能定理可得mgh－Wf＝mv2，两式联立得返回途中经过A点的速度大小v＝，故B正确．] 4．用竖直向上、大小为30 N的力F将2 kg的物体从沙坑表面由静止提升1 m 时撤去力F，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20 cm.若忽略空气阻力，g取10 m/s2，则物体克服沙坑的阻力所做的功为(　　) A．20 J B．24 J C．34 J D．54 J C　[设物体克服沙坑的阻力所做的功为Wf，对全程由动能定理有Fh＋mgd－Wf＝0，解得Wf＝34 J，故C正确．] 5．(2021·河北卷)一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如图所示，长度为πR、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球，小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时，绳刚好拉直，将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为(重力加速度为g，不计空气阻力)(　　) A． B． C． D．2 A　[小球下落的高度为 h＝πR－R＋R＝R 小球下落过程中，根据动能定理有 mgh＝mv2 综上可得v＝，故选A.] 6．质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻质弹簧O端相距s，如图所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为(　　) A．mv－μmg(s＋x) B．mv－μmgx C．μmgs D．μmg(s＋x) A　[由动能定理得－W－μmg(s＋x)＝0－mv，解得W＝mv－μmg(s＋x)，A正确．] 7．某个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，合力做正功 B．在0～2 s内，合力总是做负功 C．在1～2 s内，合力不做功 D．在0～3 s内，合力总是做正功 A　[0～1 s内物体的速度增加，物体的动能也一直增加，该过程合力一直做正功，故A正确；同理，0～2 s内合力先做正功，后做负功，总功为正，故B错误；1～2 s内合力做负功，故C错误；0～3 s 内物体的速度先增大后减小，动能先增后减，合力先做正功，后做负功，全过程不做功，故D错误．] 8．如图所示，光滑斜面的顶端固定一根弹簧，一个小球向右滑行，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点距地面的高度为h，则从A到C的过程中弹簧弹力做的功是(　　) A．mgh－mv2 B．mv2－mgh C．－mgh D．－(mgh＋mv2) A　[对由A到C的过程，由动能定理可得 －mgh＋W＝0－mv2 则W＝mgh－mv2，故A正确．] 9．如图所示的装置可用于探究恒力做功与速度变化的关系．水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力的砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s. 某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，砝码盘和砝码的总质量为m，已知重力加速度为g，则对该小车，实验要验证的表达式是(　　) A．mgs＝M()2－M()2 B．(m－m0)gs＝M()2－M()2 C．(F－m0g)s＝M(