高中物理沪科版 (2019)必修 第二册1.1 动能变化跟做功的关系复习练习题

【优选】1.1动能变化跟做功的关系-1课堂练习

一．填空题

1．如图所示，原来质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。用水平拉力F将小球缓慢地拉到细线与竖直方向成θ角的位置的过程中，拉力F做功为_______。

2．总质量为的汽车，其发动机的额定功率为90kW，该汽车在水平公路上行驶时，所受阻力的大小是其重力的0.1倍。若汽车保持额定功率，则它从静止启动后能达到的最大速度是_____m/s。（g取）

3．一个质量为 m=2.0kg 的物体，在 F=10N 的水平外力作用下，沿粗糙水平面运动，运动过程中，物体的位置坐标 x 与时间 t 的关系为 x0.5t2(m) ，则在前 2 秒内摩擦力做功为__________J；合外力做功为____________J。

4．质量为m的质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上。已知t=0时质点处于静止状态，在图中t0．2t0．3t0和4t0的各时刻中，质点离出发点距离最大的时刻是__________；质点动能的最大值是____________。

5．有一种地铁，车辆进站时要上坡，出站时要下坡。如图所示，这样设计车站的好处是________，如果站台高0.8m，车辆达到A处时的速度是18km/h，以后关闭发动机，不考虑阻力，车辆到达B处时的速度是________km/h。

6．一个质量为的物体，在地面附近以初速度．加速度匀减速竖直上升，则在上升10m的过程中，物体的动能为________J，物体的机械能为________J．

7．一个质量为m的物体，从静止开始以的加速度匀加速下落h，则动能增加_____机械能减小_____。

8．质量为m的物体做匀加速直线运动，从v增加至2v，在则该物体的初动能为___________，动能的增加量为___________。

9．某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：

①用天平测出电动小车的质量为 1.00kg；

②将电动小车．纸带和打点计时器按如图甲所示安装；

③接通打点计时器（其打点周期为 0.02s）；

④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器电源。上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如 图乙所示。

请你分析数据，回答下列问题（设整个过程中小车所受阻力恒定，结果保留两位有效数字）：

(1)该电动小车运动的最大速度为____m/s；

(2)该电功小车关闭电源后小车运动的加速度大小为____m/s2；

(3)该电动小车的额定功率为____W。

10．如图所示，一个粗糙的水平转台以角速度匀速转动，转台上有一个质量为m的物体，物体与转台中心O用长为L的绳连接，此时物体与转台处于相对静止状态，设物体与转台间的动摩擦因数为，若转盘突然停止转动，则物体在转台上继续运动的距离为___________。

11．质量2g的子弹，以的速度射入厚度是的木板，射穿后速度，子弹射穿木板的过程中损失的动能______J；子弹受到木板的平均阻力大小是______N。

12．如图所示，假设在某次比赛中质量为m的运动员从10m高处的跳台跳下，设水的平均阻力约为其重力的5倍，在粗略估算中，把运动员当做质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至少为（不计空气阻力）_________m。

13．若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零。（______）

14．质量为M的长木板放在光滑的水平面上，一个质量为m的滑块以某一速度沿木块表面从A点滑至B点，在木板上前进了l，同时木板前进了x，如图所示。若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，则摩擦力对滑块做功为_____________，摩擦力对木块做功为_________。

15．起重机吊起质量为3.0×103kg的货物使其沿竖直方向匀加速上升，已知货物上升的加速度为0.2m/s2。若某时刻货物的速度为1m/s，则此时刻货物的动能为______J；此时刻起重机对货物拉力做功的瞬时功率为______W。（g取10m/s2）

16．人站在h高处的平台上，水平抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速度为v，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则小球抛出时的动能是_______。小球落地时的机械能是_______。

17．静置在粗糙水平面上的小车，在的水平恒力推动下运动了，撤去水平推力后，小车又运动了才停止，则小车在整个运动过程中，推力对小车做功为___________，摩擦力对小车做功为___________。

18．某实验小组的同学用如图所示的装置测量滑块与斜面间的动摩擦因数。每次滑块都从斜面上由静止开始下滑，测出滑块每次下滑时遮光板到光电门所在位置的距离L及相应遮光时间t的值，已知遮光板的宽度为d。

(1)为测出滑块与斜面间的动摩擦因数，本实验还需要测出或知道的物理量是______（填下列字母序号）；

A.斜面的倾角

B.当地的重力加速度g

C.滑块和遮光板的总质量m

(2)实验中测出了多组L和t的值，若要通过线性图象来处理数据求值，则应作出的图象为______；（填下字母列序号）；

A.图象    B.图象    C.图象    D.图象

(3)在(2)作出的线性图象中，若直线的斜率为k，则关于值的表达式为=______（可用以上物理量的符号表示，且忽略空气阻力）；

(4)若考虑空气阻力，则他们利用第(3)题得到的表达式求出的动摩擦因数______（选填“偏大”“偏小”或“没有影响”）。

参考答案与试题解析

1．【答案】

【解析】【来源】吉林省长春市第二十九中学2019-2020学年高一（下）第三次月考物理（理）试卷

【分析】

【详解】

当F缓慢地拉离与竖直方向成角的位置过程中，缓慢则是速率不变，重力做负功，拉力做正功，则由动能定理可得

而高度变化为

所以

2．【答案】18

【解析】

【详解】当牵引力等于阻力时，加速度为零，速度最大，根据功率方程：，解得：

3．【答案】-16    4   

【解析】【来源】上海延安中学2017-2018学年高一下学期期末物理试题

【详解】

[1]根据公式与对比可知，，由牛顿第二定律可知：

又2s时：

摩擦力与运动方向相反，摩擦力做负功，所以做功为：

[2]2s末速度为：

合外力做功等于动能的变化量，所以：

4．【答案】4t0       

【解析】【来源】2021届上海市长宁区高三（下）第二次教学质量检测物理试题

[1]由F-t图像得，0-t0，根据牛顿第二定律可得加速度为

质点向正方向做匀加速直线运动，t0-2t0，向正方向做匀减速直线运动，加速度大小与第一段相同，2t0时，速度刚好减为0，2t0-4t0和0-2t0内受力情况完全相同，运动情况完全相同。整段过程一直向正方向运动，所以4t0时刻质点离出发点距离最大。
[2]t=t0时刻，质点速度最大，动能最大

5．【答案】节能    10.8   

【解析】【来源】第二部分单元卷第五章：机械能基础测试卷

【详解】

[1]车辆进站时要上坡，把动能转化为势能储存起来，同时达到停车的目的，出站时要下坡，又把势能转化动能，提高速度，达到节约能源目的；

[2] ，

A到B的过程中，根据动能定理得：

解答：

。

6．【答案】36    336   

【解析】【来源】四川省内江市第六中学2020-2021学年高二（上）开学考试物理试题

【分析】

【详解】

[1]由牛顿第二定律可知，物体的合外力为

由动能定理得

代入数据得

解得

[2]以地面为参考平面，物体的重力势能为

物体的机械能为

7．【答案】       

【解析】【来源】上海市市北中学2017-2018学年高一下学期期末物理试题

【详解】

[1]由动能定理可知，合外力做功等于动能增量，即

[2]由功能关系可知，机械能减小量等于除重力或系统内弹力外，其它力做的功，由于加速度为，由牛顿第二定律可知，

得

克服阻力f做功为

8．【答案】       

【解析】

[1]根据动能表达式可得该物体的初动能为

[2]动能的增加量为

9．【答案】1.5    2.0    3.0   

【解析】【来源】安徽省含山中学．和县中学2019-2020学年高一（上）联考物理试题

【分析】

【详解】

(1)[1]纸带上点迹最稀疏处，速度最大，由于打点的时间间隔为0.02s，计数点间的时间间隔为0.04s

(2)[2]根据

在计数点中，5.78cm不能选，因为这个时间间隔内，可能有匀速和减速两种运动，因此

可得

(3)[3]匀速运动时，小车的牵引力等于阻力

因此小车的额定功率

10．【答案】

【解析】

物体初动能全部克服摩擦力做功消耗，最终静止，根据动能定理得

解得

11．【答案】80    1600   

【解析】

[1] 子弹射穿木板的过程中损失的动能为

[2]根据动能定理得

解得

12．【答案】2.5

【解析】

【分析】

【详解】设池水的最小深度为h2，跳台离水面的高度为h1=10m，对整个过程，由动能定理得

mg（h1+h2）-fh2=0

而

f=5mg

联立解得

h2=2.5m

13．【答案】×

【解析】【来源】7.动能和动能定理

【详解】

[1]若合外力对物体做功为零，则合外力不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，故为×。

14．【答案】    μmgx   

【解析】

【分析】

【详解】

[1]滑块受摩擦力的方向与运动方向相反，大小为

滑块与地面的相对位移为

所以摩擦力对滑块做的功为

[2]木板受到滑块的摩擦力向前了x距离，摩擦力对木板做的功为

15．【答案】1.5×103    3.06×104   

【解析】【来源】重庆市巴南区实验中学2020-2021学年高二（上）合格考物理试题

[1]此时刻货物的动能为

[2]根据牛顿第二定律

解得

F=3.06×104N

此时刻起重机对货物拉力做功的瞬时功率为

16．【答案】       

【解析】【来源】吉林省长春市第二十九中学2019-2020学年高一（下）第三次月考物理（理）试卷

【分析】

【详解】

[1]物体运动过程中，只有重力做正功，根据动能定理可得

解得抛出时的初动能为

[2]以地面为零势能面，所以落地时，重力势能为零，动能为，故落地时的机械能为

17．【答案】40    -40   

【解析】

[1]推力对小车做功为

代入数据，可得

[2]由动能定理，可知

代入数据，可得

18．【答案】(1). AB    (2). C    (3).     (4). 偏小

【解析】(1)[1]滑块沿斜面做匀加速运动，受重力．支持力和摩擦力作用，根据动能定理，有

其中

联立解得

故还需要测出或知道的物理量有斜面的倾角和重力加速度g。

(2)[2]由

，

可变形为

故L和成线性关系，故应作出图象。

(3)[3]由上式可知，斜率

可得

(4)[4] 若考虑空气阻力，由(3)中推出的斜率k比实际值偏小，故求出的动摩擦因数比实际值偏小。