資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
2025粵教版高中物理必修第二冊
分層作業18　動能　動能定理
A組 必備知識基礎練
題組一　動能和動能的變化
1.(多選)關于動能的理解,下列說法正確的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.一般情況下,Ek=mv2中的v是相對于地面的速度
B.動能的大小由物體的質量和速率決定,與物體的運動方向無關
C.物體以相同的速率向東和向西運動,動能的大小相等,方向相反
D.當物體以不變的速率做曲線運動時,其動能不斷變化
2.(2024貴州黔西階段練習)如圖所示,小行星繞太陽做橢圓運動,a、b、c、d是軌道上的四個點,小行星動能最小的位置是(　　)
A.a B.b C.c D.d
題組二　動能定理的理解
3.放在光滑水平面上的物體,僅在兩個相互垂直的水平力作用下開始運動,若這兩個力分別做了6 J和8 J的功,則這個物體的動能增加了(　　)
A.14 J B.10 J C.8 J D.6 J
4.(2024江蘇徐州學業考試)如圖所示,質量為m的跳水運動員從距水面高h的跳臺上以v0的速度斜向上起跳,最終落入水中,入水時的速率為v.則運動員起跳時的動能為(　　)
A.mgh B.mv2
C.+mgh D.mv2-mgh
5.(多選)某小組制作了一遙控快艇模型,質量為2 kg,將其放入水中,快艇模型從靜止開始加速運動一段時間,速度達到5 m/s,則這段時間內快艇模型(　　)
A.動能的增加量為25 J
B.動能的增加量為5 J
C.所受合力做的功為25 J
D.所受合力做的功為5 J
題組三　動能定理的應用
6.已知某飛機的質量為m,在跑道上從靜止開始滑跑、加速過程中,所受阻力fm恒定,前進距離為L,達到速度為v.飛機加速過程中,平均牽引力F牽的表達式正確的是(　　)
A.F牽=+fm B.F牽=-fm
C.F牽=+fm D.F牽=-fm
7.中國空間站的“夢天實驗艙”于2022年成功發射.設“夢天實驗艙”質量為m,發射升空過程中其速度由v1增大到v2.則此過程中關于“夢天實驗艙”說法正確的是(　　)
A.平均速度一定為(v1+v2)
B.動能增量為m()
C.合力對它做功為m()
D.推力對它做功為m()
B組 關鍵能力提升練
8.(2024天津和平期末)如圖所示,質量為M的電梯底板上放置一質量為m的物體.鋼索拉著電梯由靜止開始向上做加速運動,當上升高度為H時,速度達到v,則(　　)
A.底板對物體的支持力做的功等于mv2
B.物體所受合力做的功等于mv2+mgH
C.鋼索的拉力做的功等于Mv2+MgH
D.電梯所受合力做的功等于Mv2
9.(2024寧夏銀川階段練習)一質量為1 kg的物體在水平拉力的作用下,由靜止開始在水平地面上沿x軸運動,出發點為x軸零點,拉力做的功W與物體坐標x的關系如圖所示.物體與水平地面間的動摩擦因數為0.4,重力加速度大小g取10 m/s2.下列說法正確的是(　　)
A.在x=1 m時,拉力的功率為12 W
B.在x=2 m時,物體的動能為2 J
C.從x=0運動到x=4 m,物體克服摩擦力做的功為8 J
D.從x=0運動到x=4 m的過程中,物體的最大速度為6 m/s
10.(2024廣東廣州期中)“廣湛”高鐵將茂名到廣州的通行時間縮短至2小時.假設動車啟動后沿平直軌道行駛,發動機功率恒定,行車過程中受到的阻力恒為f,已知動車質量為m,最高行駛速度為vm,下列說法正確的是(　　)
A.動車啟動過程中所受合力不變
B.動車發動機功率為fvm
C.從啟動到最大速度過程中,動車平均速度為
D.從啟動到最大速度過程中,動車牽引力做功為
11.如圖甲所示,某同學在蕩秋千的過程中,秋千板最高位置是A點,最低位置是B點.已知A、B兩點的高度差h=0.45 m,兩根秋千繩的質量不計,繩長均為L=2.25 m,兩秋千繩平行且在同一平面內,如圖乙所示,該同學質量M=50 kg,可認為其相對秋千板靜止且重心在秋千板上,秋千板質量m=2 kg,不計一切阻力,重力加速度g取10 m/s2.
(1)求秋千板在最低位置B時該同學的速度大小.
(2)若不計雙手與秋千繩之間的作用力,秋千板在最低位置B時,求該同學對秋千板的作用力大小以及每根秋千繩的拉力大小.
C組 核心素養拔高練
12.(2024江蘇鎮江檢測)遙控爬墻小車如圖甲所示,小車通過排出車身內部空氣,和外界大氣形成壓差,使車吸附在墻壁等平面上.如圖乙所示,某次遙控小車從靜止出發沿著同一豎直面上的A、B、C運動到天花板上的D點,運動到D點時速度為3 m/s.然后保持速率不變從D點開始繞O點做勻速圓周運動.AB沿豎直方向,BC與豎直方向夾角θ為37°,CD沿水平方向,三段長度均為1 m.小車質量為0.5 kg,車身內外由大氣壓形成垂直墻面的壓力差恒為25 N.運動過程中小車受到墻壁的阻力f大小與車和墻壁間的彈力FN之間關系為f=0.6FN,方向總與速度方向相反.小車可視為質點,忽略空氣阻力,不計轉折處的能量損失,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.
(1)求小車在AB段向上運動時,小車所受阻力大小.
(2)遙控小車到水平天花板上做勻速圓周運動時,小車牽引力為15 N,求此時小車的轉動半徑.
(3)求小車從A經過B、C到D三段直線運動過程中,小車牽引力所做的總功.
分層作業18　動能　動能定理
1.AB　解析 動能是標量,由物體的質量和速率決定,與物體的運動方向無關;動能具有相對性,無特別說明,一般指相對于地面的動能,選項A、B正確,C、D錯誤.
2.C　解析 根據題意,由開普勒第二定律可知,小行星在c點時速率最小,動能最小.故選C.
3.A　解析 根據動能定理,合外力做的功等于動能增量,物體在水平地面上運動,重力與支持力不做功,故有ΔEk=(6+8) J=14 J,故選A.
4.D　解析 根據動能定理可得mgh=mv2-,可得運動員起跳時的動能為Ek0=mv2-mgh,故選D.
5.AC　解析 動能的增加量ΔEk=mv2=25 J,故A正確,B錯誤;根據動能定理可知,所受合力做功等于動能的增加量25 J,故C正確,D錯誤.
6.A　解析 根據動能定理得(F牽-fm)L=mv2,解得F牽=+fm,故選A.
7.C　解析 根據題意,若“夢天實驗艙”做勻變速直線運動,則平均速度等于(v1+v2),但“夢天實驗艙”的運動狀態未知,則平均速度不一定等于(v1+v2),故A錯誤;根據題意可知,動能的變化量為ΔEk=m(),由動能定理可知,合力對它做的功等于動能的變化量m(),故B錯誤,C正確;“夢天實驗艙”發射升空過程中,推力做正功,重力做負功,推力和重力做功之和為m(),則推力對它做的功大于m(),故D錯誤.
8.D　解析 設地板對物體的支持力做的功為W,對物體由動能定理得W合=W-mgH=mv2,解得W=mgH+mv2,故A、B錯誤;設鋼索的拉力做的功為W',對電梯和物體整體由動能定理得W'-(M+m)gH=(M+m)v2,解得W'=(M+m)v2+(M+m)gH,故C錯誤;由動能定理得,合力對電梯做的功等于Mv2,故D正確.
9.A　解析 由于拉力在水平方向,則拉力做的功為W=Fx,則圖線的斜率代表拉力F.在物體運動的過程中根據動能定理有W-μmgx=mv2,則在x=1 m時,代入對應坐標解得速度v1=2 m/s,此時拉力F==6 N,則此時拉力的功率P=Fv1=6 N×2 m/s=12 W,在x=2 m時,代入對應數據解得物體的動能為Ek2=4 J,故A正確,B錯誤;從x=0運動到x=4 m,物體克服摩擦力做的功為Wf=μmgx=16 J,故C錯誤;根據W-x圖像可知在0~2 m的過程中拉力為6 N,2~4 m的過程中拉力為3 N,由于物體受到的摩擦力恒為f=μmg=4 N,則物體在x=2 m處速度最大,且根據B選項分析可知此處動能為4 J,則此時最大速度為v2==2 m/s,故D錯誤.
10.B　解析 發動機功率恒定,根據P=Fv,速度變大,牽引力變小,合力F合=F-f,合力變小,故A錯誤;速度最大時,動車加速度為零,受力平衡,此時P=Fv=fvm,故B正確;從啟動到最大速度過程中,動車做加速度變小的加速運動,動車平均速度大于,故C錯誤;從啟動到最大速度過程中,根據動能定理WF-Wf=,動車牽引力做的功大于,故D錯誤.
11.解析 (1)由動能定理知(M+m)gh=(M+m)v2
解得v=3 m/s
該同學在B點速度大小為3 m/s.
(2)在最低點,由牛頓第二定律知F-Mg=
解得F=700 N
由牛頓第三定律知,該同學對秋千的作用力F'為700 N
對秋千板進行受力分析有2F1-(F'+mg)=m
解得F1=364 N.
答案 (1)3 m/s　(2)700 N　364 N
12.解析 (1)對小車在AB、BC、CD各段運動過程進行受力分析如圖所示
剖面圖
由運動過程中小車受到墻壁的阻力f大小與車和墻壁間的彈力FN之間關系為f=0.6FN
則小車在AB段向上運動時,小車所受阻力大小f1=0.6FN1,FN1=F壓
解得f1=15 N.
(2)遙控小車到水平天花板上運動時FN3+mg=F壓
小車與天花板的阻力f3=0.6FN3=12 N
小車所受阻力與牽引力的合力提供圓周運動的向心力
解得r=0.5 m.
(3)小車沿BC運動過程中FN2+mgsin θ=F壓
小車與BC墻面的阻力f2=0.6FN2
聯立可得f2=13.2 N
小車從A點開始運動第一次到達D點的過程中,根據動能定理得
WF-f1sAB-f2sBC-f3sCD-mg(sBCcos θ+sAB)=mv2
解得WF=51.45 J.
答案 (1)15 N　(2)0.5 m　(3)51.45 J
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑