第1章 课时精练(三) 动能和动能定理-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一物理必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word（鲁科版2019）

课时精练(三)　动能和动能定理 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) [基础达标] 1．下列关于动能的说法正确的是(　　) A．两个物体中，速度大的动能也大 B．某物体的速度加倍，它的动能也加倍 C．做匀速直线运动的物体动能保持不变 D．某物体的动能保持不变，则速度一定不变 C　[动能的表达式为Ek＝mv2，即物体的动能大小由质量和速度大小共同决定，速度大的物体的动能不一定大，故A错误；速度加倍，它的动能变为原来的4倍，故B错误；速度不变，动能不变，故C正确，速度方向变化，动能也可不变，故D错误。] 2．改变物体的质量和速度都可改变物体的动能，在下列情况下，物体的动能变化最大的是(　　) A．物体的质量不变，运动速度增大到原来的2倍 B．物体的速度不变，质量增大到原来的2倍 C．物体的质量变为原来的3倍，运动速度减为原来的一半 D．物体的质量变为原来的一半，速度增加为原来的4倍 D　[由动能的计算式Ek＝mv2可知，D正确。] 3.如图所示，在短道速滑运动中，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲，甲获得更大的速度向前冲出。不计冰面阻力，则在乙推甲的过程中(　　) A．甲对乙做正功，甲的动能增大 B．甲对乙做正功，乙的动能增大 C．乙对甲做正功，甲的动能增大 D．乙对甲做正功，乙的动能增大 C　[甲对乙的作用力方向向后，与乙的速度方向相反，对乙做负功，乙的动能减小；乙对甲的作用力向前，与甲的速度方向相同，对甲做正功，甲的动能增大，故C正确，A、B、D错误。] 4．(多选)如图，水平面上有甲、乙两个质量均为m的物体在力F的作用下由静止开始运动了相同的位移，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，F的大小等于mg，与水平方向的夹角为α。下列说法正确的是(　　) A．力F对甲物体做功多 B．甲物体获得的动能比乙大 C．甲、乙两个物体获得的动能相同 D．力F对甲、乙两个物体做的功一样多 BD　[甲、乙两物体通过的位移相等，根据W＝Fs cos α，F、s、α都相等，已知力F对甲、乙两个物体做的功相等，故A错误，D正确；甲物体的合力较大，合力对物体做功较多，根据动能定理知甲物体获得的动能比乙大，故B正确，C错误。] 5．两辆汽车在同一水平路面上行驶，它们的质量之比为1∶2，速度之比为2∶1，设两车与地面间的动摩擦因数相等，则当两车紧急刹车后，滑行的最大距离之比为(　　) A．1∶2　　 B．1∶1　　 C．2∶1　　 D．4∶1 D　[汽车刹车后由动能定理得－μmgs＝0－mv2，故滑行的最大距离s与v2成正比，所以汽车滑行的最大距离之比s1∶s2＝v∶v＝4∶1，故D正确。] 6．(多选)(2022·陕西武功县普集高级中学高三期中)质量为1.0 kg的物体，以某初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的情况如图所示(g＝10 m/s2)，则下列判断正确的是(　　) A．物体与水平面间的动摩擦因数为0.30 B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.25 C．物体滑行的总时间是2.0 s D．物体滑行的总时间是4.0 s BD　[设物体所受的摩擦力大小为f，根据动能定理得Ek2－Ek1＝－fs，解得f＝2.5 N，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝＝0.25，A错误，B正确；根据Ek1＝mv，解得v0＝10 m/s，根据数学知识知：图像的斜率大小等于f，保持不变，则物体做匀减速直线运动，s＝t，解得t＝4.0 s，C错误，D正确。] 7．(多选)某人用手将1 kg的物体由静止向上提起1 m，这时物体的速度为2 m/s(g取10 m/s2)，则下列说法正确的是(　　) A．手对物体做功12 J B．合力做功2 J C．合力做功12 J D．物体克服重力做功10 J ABD　[WG＝－mgh＝－10 J，D正确；由动能定理W合＝ΔEk＝mv2－0＝2 J，B正确，C错误；又因W合＝W手＋WG，故W手＝W合－WG＝12 J，A正确。] 8．(2022·北京顺义高三期末)某款儿童滑梯示意图如图所示，其滑面可视为与水平地面夹角θ＝37˚的平直斜面，滑面顶端距离地面高度h＝3 m。一质量m＝20 kg的儿童从滑面顶端由静止开始下滑至底端，已知儿童与滑面间的动摩擦因数μ＝0.30，儿童沿滑梯下滑的过程可以看作质点沿斜面做直线运动。已知sin 37˚＝0.6，cos 37˚＝0.8，重力加速度g取10 m/s2，忽略空气阻力的影响。求： (1)儿童下滑过程中，所受摩擦力的大小f； (2)儿童下滑的整个过程中，重力对其做的功W； (3)儿童下滑至底端时的速度大小v。 解析：　(1)儿童下滑过程所受摩擦力为f＝μN＝μmg cos θ＝48 N。 (2)儿童下滑的整个过程重力对其做的功为W＝mgh＝600 J。 (3)对下滑过程，由动能定理有W－f·＝mv2－0，解得v＝6 m/s。 答案：　(1)48 N　(2)600 J　(3)6 m/s [能力提升] 9.(多选)如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点。小球在水平力F作用下，从P点运动到Q点，则(　　) A．若F是恒力，力F所做的功为Fl sin θ B．若F是恒力，力F所做的功为mgl cos θ C．若小球从P点缓慢运动到Q点，力F所做的功为Fl D．若小球从P点缓慢运动到Q点，力F所做的功为mgl(1－cos θ) AD　[若F是恒力，从P点运动到Q点的过程中，小球在力F的方向发生的位移为l sin θ，故力F所做的功为Fl sin θ，故A正确，B错误；小球从P点缓慢地移动到Q点的过程中，根据动能定理得WF－mgl(1－cos θ)＝0，解得力F所做的功为WF＝mgl·(1－cos θ)，故C错误，D正确。] 10．(多选)(2020·天津卷)复兴号动车在世界上首次实现速度350 km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为v0，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度vmax，设动车行驶过程所受到的阻力F阻保持不变。动车在时间t内(　　) A．做匀加速直线运动 B．加速度逐渐减小 C．牵引力的功率P＝F阻vmax D．牵引力做功W＝mv－mv BC　[动车的功率恒定，根据P＝F牵v可知动车的牵引力减小，根据牛顿第二定律得F牵－F＝ma，可知动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的加速运动，A错误，B正确；当加速度为0时，牵引力等于阻力，则额定功率为P＝F阻vmax，C正确；动车功率恒定，在t时间内，牵引力做功为W＝Pt，根据动能定理得Pt－Fs＝mvmax2－mv，D错误。] 11.如图所示，用一块长L1＝1.0 m的木板在墙和桌面间架设斜面，桌子高H＝0.8 m，长L2＝1.5 m，斜面与水平桌面的倾角θ可在0～60˚间调节后固定。将质量m＝0.2 kg的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ1＝0.05，物块与桌面间的动摩擦因数为μ2，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失。(重力加速度g取10 m/s2；最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (1)求θ角增大到多少时，物块能从斜面开始下滑；(用正切值表示) (2)当θ角增大到37˚时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数μ2。(已知sin 37˚＝0.6，cos 37˚＝0.8) 解析：　(1)为使小物块下滑，应有mg sin θ≥μ1mg cos θ， θ满足的条件为tan θ≥0.05。 (2)克服摩擦力做功Wf＝μ1mgL1cos θ＋μ2mg(L2－L1cos θ)， 由动能定理得mgL1sin θ－Wf＝0， 代入数据得μ2＝0.8。 答案：　(1)tan θ≥0.05　(2)0.8 学科网（北京）股份有限公司 $$