2022-2023学年新教材高中物理 课时分层作业（十五）动能和动能定理 新人教版必修第二册.docx

1、课时分层作业(十五)动能和动能定理A级必备知识基础练1.(多选)关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体动能的变化，下列说法正确的是()A运动物体所受的合外力不为零，物体的动能不一定变化B运动物体所受的合外力为零，则物体的动能肯定不变C运动物体的动能保持不变，则该物体所受合外力一定为零D运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能要变化2改变物体质量或速度都可以改变物体的动能，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，运动速度增大为原来的2倍B物体的速度不变，质量增大为原来的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

2、为原来的4倍3如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一质量为m的小球向右滑行，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点距地面高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力则小球从A点到C点的过程中弹簧弹力对其做的功是()Amgh B12mv2mghCmgh12mv2 D(mgh12mv2)4某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图所示，测量得到比赛成绩是2.5 m，目测空中脚离地最大高度约0.8 m，忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做功最接近()A65 J B750 JC1 025 J D1 650 J52022山西朔州高一期末如图所示，一

3、架喷气式飞机质量为m，起飞过程中从静止开始滑跑当位移达到L时，速度达到起飞速度v.在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的k倍重力加速度g已知，求飞机平均牵引力的大小(本题要求用动能定理求解)6.某游乐场的滑梯可以简化为如图所示竖直面内的ABCD轨道，AB为长L6 m、倾角37的斜轨道，BC为水平轨道，CD为半径R15 m、圆心角37的圆弧轨道，轨道AB段粗糙，其余各段均光滑一小孩(可视为质点)从A点以初速度v023 m/s下滑，沿轨道运动到D点时的速度恰好为0(不计经过B点时的能量损失)已知该小孩的质量m30 kg，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2，不计空气阻

4、力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：(1)该小孩第一次经过圆弧轨道C点时的速度大小；(2)该小孩与AB段间的动摩擦因数B级关键能力提升练7.水平面有一粗糙段AB长为s，一物块(可看作质点)第一次从A点以速度v0向右运动，到达B点时速率为v，物块与粗糙段AB间的动摩擦因数与离A点的距离x满足kx(k为恒量)第二次也以相同速度v0从B点向左运动，则()A第二次也能运动到A点，但速率不一定为vB第二次也能运动到A点，但两次所用时间不同C两次克服摩擦力做的功不相同D两次速率相同的位置只有一个，且距离A为3s482022浙江6月小明用额定功率为1 200 W、最大拉力为300 N的提升装置，把静置于地

5、面的质量为20 kg的重物竖直提升到高为85.2 m的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过5 m/s2的匀减速运动，到达平台速度刚好为零，则提升重物的最短时间为()A13.2 s B14.2 sC15.5 s D17.0 s9如图所示，一轨道由半径为2 m的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度可调的水平直轨道BC在B点平滑连接而成，现有一质量为0.2 kg的小球从A点无初速度释放，经过圆弧上B点时，传感器测得轨道所受压力大小为3.6 N，小球经过BC段所受的阻力为其重力的0.2，然后从C点水平飞离轨道，落到水平地面上的P点，P、C两点间的高度差为3.2 m，小球运动过程中可视为质点，且不计空气

6、阻力g取10 m/s2.(1)求小球运动至B点时的速度大小；(2)求小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功；(3)为使小球落点P与B点的水平距离最大，求BC段的长度课时分层作业(十五)动能和动能定理1解析：物体所受合外力不为零，但合外力不一定做功，故动能不一定会变化，A正确；如果物体所受合外力为零，根据功的公式WFl cos 可知，合外力对物体做的功一定为零，故动能肯定不变，B正确；如果运动物体的动能保持不变，则合外力做的功为零，但合外力不一定为零，也可能物体的合外力和运动方向垂直，合外力不做功，比如匀速圆周运动，C错误；运动物体所受的合外力不为零，物体做变速运动可能是速度方向变化而速度大小不变，

7、所以，做变速运动的物体，动能可能不变，比如匀速圆周运动，D错误答案：AB2解析：质量不变，速度增大为原来的2倍，根据动能的表达式Ekmv2知，物体的动能变为原来4倍，A不符合题意；速度不变，质量增大为原来的2倍，根据动能的表达式Ekmv2知，物体的动能变为原来2倍，B不符合题意；质量变为原来的3倍，速度减为原来的一半，根据动能的表达式Ekmv2知，物体的动能变为原来，C不符合题意；物体的质量变为原来的一半，速度增加为原来的4倍，根据动能的表达式Ekmv2知，物体的动能变为原来的8倍，则动能变化最大的是D，D符合题意答案：D3解析：对小球从A点运动到C点的过程，根据动能定理有mghW0mv2，解

8、得Wmghmv2，C正确答案：C4解析：人从最高点落地可看作平抛运动，设人在最高点的速度为v0，则hgt2，xv0t，则起跳过程中该同学所做的功为Wmghmv，解得W750 J.答案：B5解析：以飞机为研究对象，据动能定理有W合EkEk，即可得(Fkmg)Lmv20，解得Fkmg.答案：kmg6解析：(1)由C到D点时速度减为0，由动能定理可得mg(RR cos )0mv，得vC2 m/s.(2)小孩从A运动到D的过程中，由动能定理得mgL sin mgL cos mgR(1cos )0mv，或取A到C的过程有mgL sin mgL cos mvmv解得0.25.答案：(1)2 m/s(2)0

9、.257解析：根据kx知物块所受的滑动摩擦力大小为Ffmgkmgx，可知第一次物块向右运动的过程中摩擦力不断增大，加速度不断增大，而第二次向左运动的过程中，摩擦力不断减小，加速度不断减小，即物块速度减小变慢，故第二次也能运动到A点，两个过程中，摩擦力做功相同，由动能定理可知，第二次到达A点的速率也为v，但时间变长，故A、C错误，B正确；设两次速率相同的位置距离A点的距离为x，相同的速率设为v，根据动能定理得第一次有xmv2mv，第二次有(sx)mv2mv，联立解得x，故D错误答案：B8解析：以最大加速度向上加速到匀加速能达到的最大速度，然后保持功率不变达到最大速度，最后以最大加速度做匀减速运动

10、减速到零所需时间最短重物向上提升的最大加速度a15 m/s2，匀加速过程的最大速度v4 m/s，匀加速上升的时间为t10.8 s，匀加速上升的高度h11.6 m；重物能达到的最大速度为vm6 m/s，以最大加速度减速上升的时间t21.2 s，上升高度为h23.6 m，则以恒功率上升的高度h380 m，恒功率上升过程有Pt3mgh3m(vv2)，解得t313.5 s，则提升重物的最短时间为tt1t2t315.5 s，C正确答案：C9解析：(1)小球在B点受到的重力与支持力的合力提供向心力，则有：FNmg，代入数据可得：vB4 m/s.(2)A到B的过程中重力和阻力做功，设克服摩擦力做功为Wf由动能定理可有：mgRWfmv，代入数据得：Wf2.4 J.(3)B到C的过程中， 由动能定理有：kmgLBCmvmv解得：LBC.从C点到落地的时间：t0 0.8 s，B到P的水平距离：LvCt0，代入数据，联立并整理得：L4vvC，当vC1.6 m/s时，P到B的水平距离L最大，BC段的长度LBC3.36 m.答案：(1)4 m/s(2)2.4 J(3)3.36 m