物理高教版《一课一练》第9练-动能定理 课后作业（原卷版+解析版）

编写说明：基于中职学生物理知识能力普遍薄弱的学情特点，我们始终坚持“以生为本”的教育理念，深度融合支架式教学理论，系统剖析物理易错知识和常见考点，匠心打造了高教版物理《一课一练》（通用类）系列专辑。本专辑共34练，每个主题均配有章节测验。 本卷为高教版《物理》第9练，内容是主题二功和能第二节动能定理。 高教版《物理》通用类 第9练 主题二 功和能 动能定理 一课一练 1、 选择题 1．一个物体在下列甲、乙、丙三种情形下，水平运动了相同距离，已知作用力F大小相等，角的大小如图所示，地面粗糙程度处相同，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．三种情形中，物体对地面的压力均等于重力 B．三种情形中，作用力F做功相同 C．三种情形中，甲情形摩擦力做功最多 D．甲、丙情形中物体的动能增加，乙情形中物体的动能减小 【答案】C 【详解】A．将作用力F沿水平与竖直方向正交分解，易得甲情形中物体对地面的压力大于重力，而乙、丙情形中物体对地面的压力均小于重力，A错误； B．依据恒力做功（公式），可得甲、丙情形中作用力F做正功，乙情形中作用力F做负功，且正、负功相等，故三种情形做功不相同，B错误； C．设物体重力为G，运动距离为L，物体与地面间动摩擦因数为，则求得三种情形中对应摩擦力做功分别为、、，故甲情形中摩擦力做功最多，C正确； D．乙情形中易判断物体所受合力与其运动方向反向，做减速运动，物体的动能减小，而甲、丙情形中，由于无法比较物体所受摩擦力与作用力F水平分力之大小关系，合力方向无法确定，故其动能的增减无法判断，D错误。 故选C。 2．质量为1kg的物体在光滑水平地面上O点，以初速度v0沿x轴正方向运动，其所受的水平力F随位移x变化的图像如图所示，当x=7m时，物体的速度恰好为3v0，则初速度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】F−x图像与坐标轴所围的面积表示F的功，且x轴上方的面积表示正功，x轴下方的面积表示负功，则位移从0到7m的过程，F对物体所做的功为 根据动能定理则有 联立解得 故选B。 3．一物体质量为2kg，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起对物体施加一水平向左的力，经过一段时间后，物体的速度变为为8m/s，在这段时间内，水平力做功为（　　） A．8 B．24 J C．36 J D．48 J 【答案】D 【详解】由动能定理得 代入数据解得水平力做功为 故选D。 4．一质量为的物体在水平恒力（大小未知）的作用下从静止开始做匀加速直线运动。物体通过的路程为时撤去力，物体继续滑行的路程后停止运动。重力加速度大小为，物体与地面间的动摩擦因数为，则水平恒力的大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由动能定理可得 解得 故选C。 5．运动员用大小为的力将停止在水平草地上的足球瞬间踢出，球直线运动距离后停止。已知足球的质量为，踢出瞬间球的速度为，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．运动员对球做正功，大小为 B．运动员对球做正功，大小为 C．草地对球做正功，大小为 D．重力对球做正功，大小为 【答案】A 【详解】AB．根据动能定理可知，运动员对足球所做的功，故A正确，B错误； C．足球在草地上需要克服摩擦力做功，故草地对足球做负功，大小为，故C错误 D．重力对球不做功，故D错误。 故选A。 6．运动员在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿某一路段保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功大小，阻力对他做功大小。运动员在此过程中（　　） A．动能增加了 B．动能增加了 C．重力势能减小了 D．重力势能减小了 【答案】C 【详解】AB．根据动能定理得 其中， 得 故AB错误； CD．重力做功，所以重力势能减小了，故C正确，D错误。 故选C。 7．民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，形成一个连接出口与地面的斜面，旅客可沿斜面滑行到地上，如图甲所示。图乙是其简化模型，紧急出口距地面的高度为，气囊所构成的斜面长度为，旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端。已知旅客与气囊间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力及斜面的形变，下滑过程中该旅客可视为质点，取重力加速度大小，该旅客滑到斜面底端时的速度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设斜面的倾角为，由几何知识可得 设旅客到达底端的速度为，根据动能定理则有 代入数据解得 故选C。 8．水平抛出一物体，物体运动过程中，重力做功为30J，则物体的（　　） A．动能一定增加30J B．动能一定减少30J C．重力势能增加30J D．重力势能减小30J 【答案】D 【详解】AB．物体抛出过程，不确定空气阻力是否考虑，即空气阻力做功情况不确定，可知，物体动能变化关系也不确定，故AB错误； CD．重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增大，可知，重力势能减小30J，故C错误，D正确。 故选D。 2、 填空题 9．一学生用100N的力将质量为0.5kg的球以8m/s的初速沿水平方向踢出20m远，则学生对球做的功是 J。 【答案】16 【详解】对于踢球过程，根据动能定理得该学生对足球做的功J 10．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功，他克服阻力做功。韩晓鹏在此过程中动能增加了 J。 【答案】1800 【详解】设重力做功为，克服阻力做功为，根据动能定理 代入数据，解得 11．一个小车向一斜坡上开车，记录它的s-t图像如图所示。它在40秒内通过的路程为 m。在此过程中，小车的动能大小 。若小车突然刹车，则惯性 。（后两空均选填“变大”或“变小”或“不变”） 【答案】 120 不变 不变 【详解】[1]由图可知小车在40秒内通过的路程为120m； [2]图像斜率不变，则小车做匀速直线运动，动能不变； [3]惯性与质量有关，小车突然刹车，惯性不变。 12．A、B两物体的质量之比mA∶mB=2∶1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其v−t图像如图。此过程中，A、B两物体受到的摩擦力做的功之比WA∶WB= 。 【答案】2:1 【详解】根据动能定理有 解得 3、 .解答题 13．如图是某一型号的起重机，保持其工作功率为额定功率，由静止竖直向上吊起一个重为100kg的货物，经过5s达到最大速度，最大速度为10m/s，重力加速度取g=10m/s2，求： (1)起重机的额定功率； (2)0~5s拉力做功和货物上升的高度。 【答案】(1) (2)， 【详解】（1）物体上升达到最大速度时， 此时 经计算得 （2）全程拉力做功为 根据动能定理， 解得货物上升高度为 14．辘轳是中国古代常见的取水设施，某次研学活动中，一种用电动机驱动的辘轳引发了同学们的兴趣。如图甲所示为该种辘轳的工作原理简化图，已知电动机以恒定输出功率将质量为的水桶由静止开始竖直向上提起，提起过程中水桶上升速度随时间变化的图像如图乙所示。忽略辘轳的质量以及所有摩擦阻力，取重力加速度，求： (1)电动机的输出功率为多少； (2)当水桶速度时的加速度大小； (3)0~4s内水桶上升的高度为多少。 【答案】(1)40W (2) (3)3.95m 【详解】（1）当水桶匀速上升时，根据受力平衡可得，则电动机的输出功率为； （2）当水桶速度时，绳子拉力大小为，根据牛顿第二定律可得，解得加速度大小为； （3）0~4s内，设水桶上升的高度为h，根据动能定理可得，解得。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：基于中职学生物理知识能力普遍薄弱的学情特点，我们始终坚持“以生为本”的教育理念，深度融合支架式教学理论，系统剖析物理易错知识和常见考点，匠心打造了高教版物理《一课一练》（通用类）系列专辑。本专辑共34练，每个主题均配有章节测验。 本卷为高教版《物理》第9练，内容是主题二功和能第二节动能定理。 高教版《物理》通用类 第9练 主题二 功和能 动能定理 一课一练 1、 选择题 1．一个物体在下列甲、乙、丙三种情形下，水平运动了相同距离，已知作用力F大小相等，角的大小如图所示，地面粗糙程度处相同，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．三种情形中，物体对地面的压力均等于重力 B．三种情形中，作用力F做功相同 C．三种情形中，甲情形摩擦力做功最多 D．甲、丙情形中物体的动能增加，乙情形中物体的动能减小 2．质量为1kg的物体在光滑水平地面上O点，以初速度v0沿x轴正方向运动，其所受的水平力F随位移x变化的图像如图所示，当x=7m时，物体的速度恰好为3v0，则初速度大小为（　　） A． B． C． D． 3．一物体质量为2kg，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起对物体施加一水平向左的力，经过一段时间后，物体的速度变为为8m/s，在这段时间内，水平力做功为（　　） A．8 B．24 J C．36 J D．48 J 4．一质量为的物体在水平恒力（大小未知）的作用下从静止开始做匀加速直线运动。物体通过的路程为时撤去力，物体继续滑行的路程后停止运动。重力加速度大小为，物体与地面间的动摩擦因数为，则水平恒力的大小为（　　） A． B． C． D． 5．运动员用大小为的力将停止在水平草地上的足球瞬间踢出，球直线运动距离后停止。已知足球的质量为，踢出瞬间球的速度为，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．运动员对球做正功，大小为 B．运动员对球做正功，大小为 C．草地对球做正功，大小为 D．重力对球做正功，大小为 6．运动员在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿某一路段保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功大小，阻力对他做功大小。运动员在此过程中（　　） A．动能增加了 B．动能增加了 C．重力势能减小了 D．重力势能减小了 7．民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，形成一个连接出口与地面的斜面，旅客可沿斜面滑行到地上，如图甲所示。图乙是其简化模型，紧急出口距地面的高度为，气囊所构成的斜面长度为，旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端。已知旅客与气囊间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力及斜面的形变，下滑过程中该旅客可视为质点，取重力加速度大小，该旅客滑到斜面底端时的速度大小为（　　） A． B． C． D． 8．水平抛出一物体，物体运动过程中，重力做功为30J，则物体的（　　） A．动能一定增加30J B．动能一定减少30J C．重力势能增加30J D．重力势能减小30J 2、 填空题 9．一学生用100N的力将质量为0.5kg的球以8m/s的初速沿水平方向踢出20m远，则学生对球做的功是 J。 10．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功，他克服阻力做功。韩晓鹏在此过程中动能增加了 J。 11．一个小车向一斜坡上开车，记录它的s-t图像如图所示。它在40秒内通过的路程为 m。在此过程中，小车的动能大小 。若小车突然刹车，则惯性 。（后两空均选填“变大”或“变小”或“不变”） 12．A、B两物体的质量之比mA∶mB=2∶1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其v−t图像如图。此过程中，A、B两物体受到的摩擦力做的功之比WA∶WB= 。 3、 .解答题 13．如图是某一型号的起重机，保持其工作功率为额定功率，由静止竖直向上吊起一个重为100kg的货物，经过5s达到最大速度，最大速度为10m/s，重力加速度取g=10m/s2，求： (1)起重机的额定功率； (2)0~5s拉力做功和货物上升的高度。 14．辘轳是中国古代常见的取水设施，某次研学活动中，一种用电动机驱动的辘轳引发了同学们的兴趣。如图甲所示为该种辘轳的工作原理简化图，已知电动机以恒定输出功率将质量为的水桶由静止开始竖直向上提起，提起过程中水桶上升速度随时间变化的图像如图乙所示。忽略辘轳的质量以及所有摩擦阻力，取重力加速度，求： (1)电动机的输出功率为多少； (2)当水桶速度时的加速度大小； (3)0~4s内水桶上升的高度为多少。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$