第八章 第三节 动能和动能定理-【创新教程】2025-2026学年高中物理必修第二册五维课堂课时作业word（人教版）

[合格考练] 1．关于动能的理解，下列说法正确的是(　　) A．凡是运动的物体都具有动能 B．重力势能可以为负值，动能也可以为负值 C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，速度变化时，动能也一定变化 D．动能不变的物体，一定处于平衡状态 解析：A　[物体由于运动而具有的能叫动能，所以运动的物体具有动能，A正确；由公式：Ek＝mv2，可知动能不能是负值，B错误；一定质量的物体做匀速圆周运动时，由于速度方向改变即速度变化，但速度的大小不变，由公式：Ek＝mv2，可知动能不变，故C错误；物体做匀速圆周运动时，动能不变，但物体的运动状态改变，不处于平衡状态，D错误．] 2．北京获得2022年冬奥会举办权，冰壶是冬奥会的比赛项目．将一个冰壶以一定初速度推出后将运动一段距离停下来．换一个材料相同、质量更大的冰壶，以相同的初速度推出后，冰壶运动的距离将(　　) A．不变　　　　　　　 B．变小 C．变大 D．无法判断 解析：A　[冰壶在冰面上以一定初速度被推出后，在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，根据动能定理有－μmgs＝0－mv2，得s＝，两种冰壶的初速度相等，材料相同，故运动的位移大小相等．故选A.] 3．两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m1∶m2＝1∶2，速度之比v1∶v2＝2∶1.当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为l1，乙车滑行的最大距离为l2，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则(　　) A．l1∶l2＝1∶2 B.l1∶l2＝1∶1 C．l1∶l2＝2∶1 D．l1∶l2＝4∶1 解析：D　[由动能定理，对两车分别列式－μm1gl1＝0－m1v，－μm2gl2＝0－m2v，联立得l1∶l2＝4∶1，故D正确．] 4．如图所示，质量为1.0 kg的质点在水平面上运动的v－t图像，以水平向右的方向为正方向．下列判断正确的是(　　) A．在0～3 s时间内，合力对质点做功为10 J B．在4～6 s时间内，质点的平均速度为3 m/s C．在1～5 s时间内，合力的平均功率为4 W D．在t＝6 s时，质点的加速度为零 解析：B　[由动能定理得，0～3 s内WF＝mv2－mv＝6 J，A错；4～6 s内位移x＝6 m，＝3 m/s，B对；1～5 s内，合力的功W＝mv2＝8 J，平均功率＝2 W，C错，t＝6 s时，质点加速度a＝4 m/s2，D错．] 5.如图所示，一颗质量为0.1 kg的子弹以500 m/s的速度打穿第一块固定木板后，速度变为300 m/s，则这个过程中子弹克服阻力所做的功为(　　) A．8 000 J B.4 500 J C．12 500 J D．无法确定 解析：A　[在子弹穿过木块的过程中，设它克服阻力做功为Wf，根据动能定理得：－Wf＝mv2－mv，代入数据得：Wf＝8 000 J，故选项A正确．] 6．质量为1 kg的物体沿直线运动的v－t图像如图所示，则(　　) A．从第1 s末到第3 s末合外力做的功为2 J B．第1 s末物体具有的动能为4 J C．前3 s内合外力对物体做的功为2 J D．第1 s内合外力对物体做的功为4 J 解析：C　[由图可知，第1 s末之后的速度均为2 m/s，故第1 s末至第3 s末合外力不做功，故A错误；第1 s末物体的动能Ek＝mv2＝×1×22 J＝2 J，故B错误；由动能定理可知，前3 s内合外力对物体做的功等于动能的改变量，故W＝ΔEk＝mv2＝×1×4 J＝2 J，故C正确；第1 s内合外力对物体做功也为2 J，故D错误．] [等级考练] 7．(多选)如图所示，在北戴河旅游景点之一的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB′(均可看作斜面)，甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙橇从A点由静止开始分别沿AB和AB′滑下，最后都停在水平沙面BC上．设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面与水平面连接处可认为是圆滑的．则下列说法中正确的是(　　) A．甲在B点的速率一定大于乙在B′点的速率 B．甲在B点的速率一定小于乙在B′点的速率 C．甲滑行的总路程一定等于乙滑行的总路程 D．甲、乙从A点出发到停下，甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程 解析：AD　[设斜面的倾角为θ，两人在斜面下滑的过程中，根据动能定理得：mgh－μmgcos θ·s＝mv2－0，scos θ是斜面底边的长度．因为斜面AB的底边短，则沿AB段到达B点的速率大，故A正确，B错误；对全过程运用动能定理得，mgh－μmgcos θ·s1－μmg·s2＝0，整理得，mgh－μmgs水平＝0.可知两人沿两轨道滑行水平位移相等也可得到两人的位移相同．根据几何关系知甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程．故C错误，D正确．] 8．如图所示，物体在离斜面底端5 m处由静止开始下滑，然后滑上与斜面平滑连接的水平面，若物体与斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37°.求物体能在水平面上滑行的距离．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 解析：对物体在斜面上和水平面上受力分析如图所示． 解法一　分过程 设物体滑到斜面底端时的速度为v，物体下滑阶段FN1＝mgcos 37°， 故Ff1＝μFN1＝μmgcos 37° 由动能定理得：mgsin 37°·x1－μmgcos 37°·x1＝mv2－0 设物体在水平面上滑行的距离为x2， 摩擦力Ff2＝μFN2＝μmg 由动能定理得：－μmgx2＝0－mv2 由以上各式可得x2＝3.5 m. 解法二　全过程 mgx1sin 37°－μmgcos 37°x1－μmgx2＝0 代入数值解得x2＝3.5 m. 答案：3.5 m 9.2018年11月11日，在百度世界大会上，百度与一汽共同宣布：L4级别完全自动化无人驾驶乘用车将批量生产．有关资料检测表明，当无人驾驶车正以20 m/s的速度在平直公路上行驶时，遇到紧急情况需立即刹车(忽略无人驾驶汽车反应时间)．设该车刹车时产生的加速度大小为8 m/s2.将上述运动简化为匀减速直线运动，直到汽车停下．已知无人驾驶汽车质量为1.8 t. 求：在此过程中该无人驾驶汽车 (1)动能如何变化？ (2)前进的距离x是多少？ 解析：(1)无人驾驶汽车做匀减速直线运动，其速度不断减小，质量不变，由Ek＝mv2得汽车的动能不断减小． (2)由牛顿第二定律知受到阻力的大小： f＝ma 解得：f＝1.44×104 N 初动能：Ek＝mv2解得：Ek＝3.6×105 J 减速过程由动能定理得：－fx＝0－Ek 解得：x＝25 m 答案：(1)减小　(2)25 m 10.如图所示，质量为m的物体在竖直平面内的光滑弧形轨道上，由高h＝1 m的A点，以v0＝4 m/s的初速度沿轨道滑下，进入BC轨道，已知物体与BC段间的动摩擦因数μ＝0.4，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)物体滑至B点时的速度． (2)物体最后停止在离B点多远的位置上． 解析：(1)设物体到达B点的速度大小为v，对物体从A到B的过程，由动能定理有：mgh＝mv2－mv 得：v＝6 m/s，方向水平向右 (2)设物体在BC轨道滑行的距离为x，对物体从B到C的过程，由动能定理有： －μmgx＝0－mv2 得：x＝4.5 m. 答案：(1)6 m/s，方向水平向右　(2)4.5 m 学科网（北京）股份有限公司 $