8.3 动能和动能定理 分层作业-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册
8.3动能和动能定理(分层作业)
A层
1.中小学生运动会足球比赛在某市体育中心举行,如图为某学生踢出的足球在空中的运动轨迹,把足球视为质点,空气阻力不计。关于足球从踢出到落地的过程( )
A.重力一直做负功
B.重力一直做正功
C.重力势能先增大后减小
D.动能先增大后减小
2.质量为10g的子弹,以300m/s的速度射入固定木板,射穿后的速度是100m/s。子弹射穿木板的过程中,子弹克服阻力做功为( )
A.200 J B.300 J C.400 J D.500 J
3.(多选)如图所示,质量为
的小球(可视为质点)用长为
的细线悬挂于
点,自由静止在
位置。现用水平力
缓慢地将小球从
位置拉到
位置后静止,此时细线与竖直方向的夹角为
,细线的拉力为
,然后放手让小球从静止返回,到
点时细线的拉力为
,重力加速度为
,则( )
A.从到
的过程中,小球重力的瞬时功率一直增大
B.从到
,拉力
做的功为
C.从到
的过程中,小球受到的合力大小不变
D.
4.(多选)某游乐场的滑梯可以简化为如图所示的竖直面内半径为R的四分之一固定圆弧轨道,一质量为m的小孩沿轨道滑行,由于小孩与轨道之间的动摩擦因数是变化的,使小孩从最高点A以某一初速度滑行到最低点B的过程中速率不变,不计空气阻力,重力加速度为g,则此过程中( )
A.小孩所受摩擦力做功为mgR
B.小孩所受合力始终不做功
C.小孩所受摩擦力做功的功率逐渐减小
D.小孩所受重力做功功率先增大后减小
5.我国第一艘电磁弹射型航空母舰福建舰入列。某次弹射试验,质量为的歼-35舰载机的速度在前2s内从0增加到
,将此过程看作匀加速直线运动。求此过程
(1)歼-35运动的距离
;
(2)合外力对歼-35做的功W;
(3)前内合外力的平均功率
。
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6.如图所示,静止在水平桌面上的物体,在水平拉力
的作用下运动了
,物体与桌面之间的滑动摩擦力
。求此过程中∶
(1)拉力对物体所做的功
;
(2)物体克服滑动摩擦力所做的功
;
(3)物体动能的变化量。
B层
7.某同学用水平恒力推一质量为500g的静止在水平桌面上的物块,并利用传感器测出物块的速度,1s后撤去恒力,得出物块的速度—时间图像如图所示。取重力加速度大小
,下列说法正确的是( )
A.物块与桌面间的动摩擦因数为0.1
B.恒力做的功为1J
C.恒力做的功为3J
D.摩擦力对物块做的功为
8.(多选)如图所示,质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑,物体与斜面间的动摩擦因数相同,物体滑至斜面底部C点时的动能分别为Ek1和Ek2,下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2,则( )
A.Ek1>Ek2 B.Ek1=Ek2
C.W1=W2 D.W1>W2
9.如图甲,竖直平面内轨道ABCDE由水平轨道AB与DE及两段光滑圆弧BC、CD组成,AB长为4m,AB与DE高度差为0.2m;圆弧BC、CD半径均为0.4m,弧长相等,在C点相切;AB与BC相切于B点,CD与DE相切于D点。可视为质点的滑块,质量为0.2kg,与AB间动摩擦因数为0.25。该滑块受水平向左推力F,从A点由静止开始运动,F与位移x的关系如图乙所示。不计空气阻力,重力加速度取10m/s2。
(1)求滑块在AB段运动过程中推力F做的功;
(2)求滑块运动至圆弧轨道上B点时对轨道的压力;
(3)若滑块从A点以某一速度滑入,此后无推力,为使滑块始终不脱离轨道,求滑块在A点的最大速度。
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C层
10.某智能配送机器人总质量为,在平直路线上由静止开始配送货物。行驶阻力包含恒定阻力
以及与速度平方成正比的空气阻力
(其中
为已知常量)。机器人先以恒定加速度
启动,当输出功率达到额定功率后保持功率
不变,最终以最大速度
匀速行驶。已知重力加速度为
,忽略其他阻力,下列说法正确的是( )
A.匀加速运动阶段,牵引力与速度的平方成正比
B.匀加速运动阶段的最大速度满足方程
C.当机器人的速度为时,其加速度大小可能为
D.在匀加速阶段,机器人从静止开始运动至最大速度所用时间为
,则该过程克服阻力所做的功为
11.(多选)由于空气阻力的影响,炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线,而是如图所示的“弹道曲线”,图中实线为实际轨迹,虚线为不考虑空气阻力时的理想轨迹。
为弹道曲线上的五点,其中
点为发射点,
点为落地爆炸点,
点为轨迹的最高点,
两点等高。重力加速度为
,则( )
A.炮弹到达点时速度为零
B.炮弹到达点时加速度为
C.炮弹从点到
点的时间小于从
点到
点的时间
D.从点到
点,空气阻力所做的功等于炮弹的动能变化量
12.图甲所示,长为4m的水平轨道与半径为
的竖直半圆轨道
在
处平滑连接,
点在
点的正上方,有一质量为
的滑块(大小不计)受水平外力
的作用,从
处由静止开始向右运动,
与滑块位移
的关系图像如图乙所示,滑块与轨道
间的动摩擦因数
,与轨道
间的动摩擦因数未知,
取
。(规定水平向右为力
的正方向)
(1)求滑块到达处时的速度大小;
(2)求滑块在水平轨道上运动前2m所用的时间;
(3)若滑块到达点时撤去外力
,滑块沿半圆轨道内侧上滑,到达最高点
时的速度为
,则滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功是多少。
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