高中物理沪科版 (2019)必修 第二册第1章 功和机械能1.1 动能变化跟做功的关系课时训练

【精选】1.1动能变化跟做功的关系-1课堂练习

一．填空题

1．将一小球竖直向上抛出，若小球的速度越大空气阻力越大，那么，小球在先上升后下降的过程中，它的机械能___________，它受的合力___________。（选填“变大”．“不变”．“变小”）。

四川省绵阳南山中学2021-2022学年高一（上）入学考试物理试题

2．质量为m的汽车在水平路面上行驶，所受阻力恒定，汽车发动机的额定功率为P。若汽车以恒定的功率P行驶，汽车能达到的最大速度为________；如果汽车在某一时刻的速度为最大速度的，则此时汽车的牵引力为________，加速度为_______。

3．如图所示，用水平拉力F静止放在光滑水平地面A处的物体，到达B处时物体的速度大小为v，此时若改用方向相反，大小为8F的力作用在物体上，使物体能回到A处，则物体回到B处时的速度大小为________，回到A处时的速度大小为________．

4．汽车沿平直的公路以恒定功率P从静止开始启动，如图所示为牵引力F与速度v的关系，加速过程在图中的N点结束，所用的时间，经历的路程，8s后汽车做匀速运动，若汽车所受阻力始终不变，则汽车匀速运动时的阻力大小为______，汽车的质量为______。

5．某人在空中某处将一质量为0.2kg的物体竖直向上抛出，物体经8s落地，其v-t图像如图所示，则物体抛出时的动能为______J，物体上升的最高点距抛出点______m，抛出点离地面的高度是______m。（不计空气阻力）

6．用10N的水平拉力作用在某一物体上,使物体从静止开始沿光滑水平桌面做匀加速直线运动,在物体前进0.5m的过程中,拉力对物体所做的功为__________J,物体的动能增加__________J．

7．汽车额定功率为P，汽车质量为m，在平直路面上行驶时所受阻力为车重的k倍，则汽车在此水平路面上运动的最大速度为_________.

8．如图所示，水平桌面上固定着斜面体A，斜面体的曲面末端与桌面的右边缘平齐，且切线沿水平方向，现要设计一个实验测出小铁块B自斜面顶端由静止开始下滑到底端的过程中，摩擦力对小铁块做功Wf 。实验器材可根据实验需要自选：

(1)实验中需要的器材还有：________．________．重锤线．白纸和复写纸。

(2)已知重力加速度为g，实验中要需要测量的物理量除了斜曲面顶端离桌面高度H．桌面离地高度h外，还需要测量的物理量有： _______ 。(写出还需测量的物理量并使用英文字母符号表示)

(3)用第(2)问中已知的和测量的物理量符号写出Wf的表达式：_______。

9．额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度是20m/s，汽车的质量是2000kg，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2m/s2，运动过程中阻力不变。则汽车受到的阻力为_____N，汽车维持匀加速运动能维持的时间是_____s。

10．从地面竖直向上抛出一物体，以地面为重力势能零点，物体的机械能E与重力势能EP随它离开地面的高度h的变化如图所示。则物体的质量为___________kg，由地面上升至h=4m处的过程中机械能减少了___________J，物体的动能减少了___________J。（重力加速度g取10m/s2）

11．如图所示，质量为m的重物P放在一长木板OA上，物体距O点距离为L，将长木板绕O端缓慢转过一个小角度的过程中，重物P相对于木板始终保持静止，则在这一过程中摩擦力对重物做功为____；支持力对重物做功为____。

12．如图所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍。它与转轴OO'相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到开始滑动前的这一过程中，转台对物块做的功为__________。

13．汽车在行驶过程中一定要注意控制车速及与前车保持安全距离以避免紧急制动时出现追尾事故。假设制动时路面阻力大小恒定，汽车以速率v行驶时制动距离为s；则汽车行驶速率变成2v时，制动距离将变为_____。

14．某同学用如图所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数。图中长木板固定在水平桌面上，光滑的四分之一圆弧轨道与长木板的上表面在O点相切，一竖直标尺紧贴圆弧轨道左侧放置，圆弧曲面与标尺竖直面相切。

(1)在A点由静止释放物块，物块经圆弧轨道滑上长木板，最后停在a点，在B点由静止释放物块，物块最后停在长木板上的b点，量出A．B间的高度h，a．b间的距离L，重力加速度为g，则物块与长木板间的动摩擦因数μ=___________。

(2)为了减小实验误差，多次改变物块释放的位置，测出每次物块释放的位置离A点的高度h，最后停在长木板上的位置离O点的距离x，作出x-h图像，求出图像的斜率k，则物块与长木板间的动摩擦因数为μ=___________。

15．如图，竖直放置的轻弹簧，下端固定，上端与质量为的物块B相连接.另一个质量为的物块A放在B上.先向下压A，然后释放，A．B共同向上运动一段后将分离，分离后A又上升了到达最高点，此时B的速度方向向下，且弹簧恰好为原长.则从A．B分离到A上升到最高点的过程中，弹簧弹力对B做的功为_________J，弹簧回到原长时B的速度大小为_________.（）

16．如图所示，光滑半圆形轨道BC竖直固定在水平地面AB上，AB与半圆轨道在B处相切，BC为直径。小物块（可视为质点）以某一速度从A向B运动，经过半圆轨道最高点C时与轨道恰好无弹力，并从C点水平飞出后刚好落到A点。已知物块与地面AB之间的动摩擦因数μ=0.25，半圆轨道半径为R，重力加速度为g，则物块从A点出发时的速度大小为_____。

17．在高为 H 的平台边缘，某人以一定的初速度将一个质量为 m 的小球抛出。测出落地时小球的速度大小是v，不计空气阻力，重力加速度g。则人对小球做的功为_________。

18．光滑水平转台可绕其中心的光滑轴OO′在水平面内转动，一质量为m的小物块放在转台上，橡皮筋一端与小物块连接，另一端套在光滑轴OO′上。转台静止时，橡皮筋刚好伸直处于原长L0，现让转台以角速度ω匀速转动，稳定后橡皮筋长度为L，则L_____L0（选填“>”．“<”或“=”），此时小物块的动能为__________。

参考答案与试题解析

1．【答案】变小    变小   

【解析】

[1]竖直向上抛出的小球，离开手后会继续向上运动，若考虑空气阻力，小球与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，故机械能的总量变小；

[2]小球上升时，受到重力与空气阻力作用，做减速运动，由于二者方向相同，所以合力为二力之和，即

速度减小，阻力减小，则合力减小，到最高点时速度为0，阻力为0，合力为；小球下降时，做加速度运动，由于阻力方向与重力相反，所以合力为二力之差，即

由于小球的速度变大，空气阻力变大，则合力会继续减小，故在整个过程中，小球所受合力越来越小。

2．【答案】；3Ff ；

【解析】

试题分析：汽车以恒定功率启动过程中，汽车做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，即牵引力等于阻力，所以有，故可得

根据公式可得牵引力为，

故根据牛顿第二定律可得：

考点：考查了机车启动方式

点评：关键是知道当阻力等于牵引力时速度最大

3．【答案】v    3v   

【解析】

【详解】

[1]．A到B过程运用动能定理：

对B到C再到B过程运用动能定理：

故

v′=v；

[2]．对B到A过程运用动能定理：

联立解得：

vA=3v；

4．【答案】       

【解析】【来源】2021届天津市东丽区高三（下）学业水平等级考模拟试卷物理试题

[1] 由图像可得，加速过程在N点结束，汽车匀速运动时的牵引力大小为，汽车匀速运动时有

即汽车所受阻力的大小为；

[2] 根据动能定理得

代入数据解得汽车的质量为。

5．【答案】    ①. 90    ②. 45    ③. 80

【解析】

【分析】

【详解】[1]物体的初速度为 ，则物体抛出时的动能为

[2] 物体上升的最高点距抛出点

[3] 抛出点离地面的高度

6．【答案】5；    5；   

【解析】【来源】2017年湖南省普通高中学业水平考试物理试题

根据W=Fx，得拉力对物体所做的功为，根据动能定理，可知物体的动能增加了5J．

【点睛】根据力做功的公式W=Fx求出拉力做的功，根据动能定理，可以求出物体动能的增加量．

7．【答案】

【解析】【来源】辽宁省沈阳市重点联合体2019-2020学年高三上学期期中考试物理试题

【详解】

[1]当牵引力与阻力相等时，速度最大,摩擦力为：，根据得最大速度为：

。

8．【答案】天平    直尺    桌面右边缘边到铁块落地点的水平距离s，小铁块质量m       

【解析】

(1)[1][2]设到达底端的速度为v，根据动能定理得

解得

可知测量摩擦力做功的大小，需知道斜面的高度以及离开斜面时的速度和物体的质量。通过平抛运动的规律求出物体离开斜面的速度。

设桌面的高度为h，小球的水平位移为s，根据得

则离开的初速度

则摩擦力做功

需要测量的物理量为斜曲面顶端离桌面高度H，桌面离地高度h，桌面右边缘边到铁块落地点的水平距离s，小铁块质量m。故还需要的测量工具为：天平．直尺。

(2)[3]根据(1)解析可知，还需要测量的物理量有：桌面右边缘边到铁块落地点的水平距离s，小铁块质量m。

(3)[4]根据(1)解析可知，摩擦力做功

9．【答案】    5   

【解析】【来源】山东省济宁市嘉祥一中2019-2020学年高一（下)5月期中物理试题

【分析】

【详解】

[1]汽车达到最大速度做匀速直线运动，由平衡条件得

，

由功率P=Fv得阻力

[2]由牛顿第二定律得

代入数据解得汽车匀加速运动时的牵引力为

F=8000N

根据汽车的功率P=Fv得匀加速结束的速度

由v=at可知匀加速的时间

10．【答案】20    20    100   

【解析】

[1]由图知，h=4m时Ep=80J，由

解得

[2][3]从地面至h=4m，由题图可得，物体机械能的改变量为

即机械能减少了20J，又因为重力势能增加了80J，根据

可得

即物体的动能减少100J。

11．【答案】0       

【解析】

[1]摩擦力的方向始终和运动方向垂直，因此摩擦力不做功；

[2]支持力时变力，根据动能定理

因此支持力做的功

12．【答案】

【解析】【来源】陕西省宝鸡市2019-2020学年高一（下)梯级强化训练月考（一)　物理试题

【分析】

【详解】

[1]物块即将滑动时，物块与平台的摩擦力达到最大，根据牛顿第二定律可知

物块由静止到开始滑动，根据动能定理可知转台对物块做功全部转化为物块的动能

13．【答案】4s

【解析】

制动时路面阻力大小恒定设为F，根据动能定理

汽车行驶速率变成2v时，制动距离将变为

解得

14．【答案】       

【解析】【来源】2021届贵州省铜仁市思南中学高三（上）第五次月考物理试题

(1)[1]A到O点的竖直高度为H，Oa的距离为x，从A到a根据动能定理可知

mgH-μmgx=0

从B到b，根据动能定理可知

mg（H+h）-μmg（x+L)=0

解得

(2)[2]根据动能定理可知

mg（H+h）-μmgx=0-0

解得

故斜率k为

解得

15．【答案】0    2   

【解析】

【详解】

[1]．A．B共同向上运动一段后将分离，分离后A又上升了0.2m到达最高点，根据竖直上抛运动知识可得，A．B脱离的瞬间他们的速度为，且此时弹簧正在自然长度处，此后A竖直上抛，B先到最高点再到达弹簧的自然长度，所以A．B分离时弹簧正在自然长度处，A上升到最高点弹簧恰好为原长，所以这个过程中弹簧弹力对B做的功为零．

[2]．从A．B分离到A上升到最高点的过程中，根据动能定理研究B可知，该过程中合力做功为零，所以动能变化也为零，即弹簧回到原长时B的速度大小是2m/s．

16．【答案】

【解析】【来源】安徽省蚌埠市2019-2020学年高一（下）期末考试物理试题

【分析】

【详解】

[1]最高点C时与轨道恰好无弹力，由牛顿第二定律得

小物块从C点落回AB轨道上，做平抛运动，由平抛运动规律得

x=vCt

小物块从A到C的运动过程中，由动能定理得

解得

17．【答案】

【解析】【来源】广东省广州市华南师大附中2019-2020学年度高一下学期线上教学阶段检测物理试题

【分析】

【详解】

[1]对小球在空中运动过程中，根据动能定理

故人对小球做的功

18．【答案】>       

【解析】【来源】2021届上海市浦东新区高三（上）一模（期末）物理试题

[1]物块做圆周运动的向心力由橡皮筋的拉力提供，则

则

L>L0

[2]小物块的动能为