高中物理 第二章 能的轉(zhuǎn)化與守恒 2.1 動能的改變同步測試 魯科版必修2.doc

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2.1動能的改變 一、單選題（共10題；共20分） 1.一質(zhì)量為2kg的物體在光滑的水平面上向右滑行，速度大小為5m/s。從某一時刻起在物體上作用一向左的水平力，經(jīng)過一段時間，物體的速度方向變?yōu)橄蜃?，大小?m/s，在這段時間里水平力做的功（） A.10JB.0JC.25JD.50J 2.物體A和B質(zhì)量相等，A置于光滑的水平面上，B置于粗糙水平面上，開始時都處于靜止狀態(tài)． 在相同的水平力作用下移動相同的距離，則（） A.力F對A做功較多，A的動能較大B.力F對B做功較多，B的動能較大 C.力F對A和B做功相同，A和B的動能相同D.力F對A和B做功相同，但A的動能較大 3.關(guān)于動能，下列說法錯誤的是（ ） A.物體由于運動而具有的能量叫動能B.動能大小與物體的速度方向有關(guān) C.動能只有大小，沒有方向，是標量D.動能的單位是焦耳 4.一學(xué)生用100N的力將質(zhì)量為0.5kg的球以8m/s的初速度沿水平方向踢出20m遠，則學(xué)生對球做的功為 （ ） A.2000JB.16JC.1000JD.無法確定 5.在即將舉行的倫敦奧運會比賽項目中，高臺跳水是我國運動員的強項。已知質(zhì)量為m的跳水運動員進入水中后受到水的阻力而做減速運動，設(shè)水對他的阻力大小恒為F，那么在他減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是（g為當?shù)氐闹亓铀俣龋ǎ? A.他的動能減少了FhB.他的重力勢能增加了mgh C.他的機械能減少了（F－mg）hD.他的機械能減少了Fh 6.一質(zhì)量為1.0kg的滑塊，以4m/s的初速度在光滑水平面上向左滑行，從某一時刻起將一向右水平力作用于滑塊上，經(jīng)過一段時間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蛴?，大小?m/s，則在這段時間內(nèi)水平力所做的功為（ ） A.0 JB.8 JC.16 JD.32 J 7.某學(xué)生在體育場上拋出鉛球，其運動軌跡如圖所示。已知在B點時的速度與加速度相互垂直，則下列說法中正確的是 (　 ) A.D點的速率比C點的速率大B.D點的加速度比C點加速度大 C.從B到D加速度與速度始終垂直D.從B到D加速度與速度的夾角先增大后減小 8.在足球賽場上，某運動員用力踢出質(zhì)量為0.4kg的足球，使足球獲得20m/s的速度，則此時足球的動能是（ ） A.6JB.80JC.160JD.條件不足，無法確定 9.火車質(zhì)量是飛機質(zhì)量的110倍，火車的速度只有飛機速度的 ，火車和飛機的動能分別為Ek1和Ek2 ， 那么二者動能大小相比較，有（ ） A.Ek1＜Ek2B.Ek1＞Ek2C.Ek1=Ek2D.無法判斷 10.關(guān)于動能和動能的改變下列說法中正確的是（ ） A.動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)B.物體所受到的合外力越大，則物體的動能一定越大 C.合外力做的功越多，動能的改變就越大D.速度大的物體動能就越大 二、多選題（共4題；共12分） 11.質(zhì)量為m的小孩從高度為h的滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時的速度為v．則下面說法中正確的是（ ） A.小孩的動能增加 mv2B.小孩的重力勢能減小mgh C.小孩的機械能減小mgh﹣ mv2D.摩擦阻力對小孩做功 mv2 12.關(guān)于動能，下列說法正確的有（ ） A.物體由于運動而具有的能叫動能B.動能只有大小，沒有方向，是標量 C.動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)D.動能的單位是焦耳 13.關(guān)于動能，下列說法中正確的是（ ） A.動能是機械能中的一種基本形式，凡是運動的物體都有動能 B.公式Ek= 中，速度v是物體相對地面的速度，且動能總是正值 C.一定質(zhì)量的物體，動能變化時，速度一定變化，但速度變化時，動能不一定變化 D.動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài) 14.關(guān)于某一物體的動能的下列說法正確的是（ ） A.如果物體的動能有變化，其速度也一定變化 B.如果物體的速度有變化，其動能也一定變化 C.如果合外力對物體做負功，其動能就一定減小 D.如果物體的動能沒有變化，就一定沒有外力對物體做功 三、填空題（共3題；共3分） 15.質(zhì)量為6kg物體，以2m/s速度勻運動，則物體動能的為Ek=________J． 16.質(zhì)量為2kg的物體A以5m/s的速度向北運動，另一個質(zhì)量為0.5kg的物體B以10m/s的速度向西運動，則EkA________EkB （填=；＞；＜；） 17.質(zhì)量和速度的變化都會引起物體動能的改變．下表給出了一些物體的動能，分析表中數(shù)據(jù)可以看出，質(zhì)量和速度中，對動能影響更大的是物體的________． 一些物體的動能（Ek/J） 拋出去的籃球 約30 行走的牛 約60 10m高處落下的磚塊 約2.5102 跑百米的運動員 約3103 飛行的步槍子彈 約5103 行駛的小汽車 約2105 四、實驗探究題（共1題；共4分） 18.為了驗證動能定理，某學(xué)習小組在實驗室組裝了如圖的裝置外，還備有下列器材：打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、天平、細砂．他們稱量滑塊的質(zhì)量為 M、細砂和小桶的總質(zhì)量為 m．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小桶時，滑塊處于靜止狀態(tài)．要完成該實驗，則： （1）還缺少的實驗器材是________． （2）實驗時為保證滑塊受到的合力與細砂、小桶的總重力大小基本相等，細砂和小桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是________，實驗時為保證細線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是________． （3）在（2）問的基礎(chǔ)上，讓小桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出該兩點的間距為 L、打下該兩點時滑塊的速度大小為 v1、v2（ v1＜v2），已知當?shù)氐闹亓铀俣葹?g．寫出實驗要驗證的動能定理表達式________（用題中所給的字母表示）． 五、綜合題（共1題；共15分） 19.如圖所示，質(zhì)量m=50kg的跳水運動員從距水面高h=10m的跳臺上以v0=5m/s的速度斜向上起跳，最終落入水中．若忽略運動員的身高．取g=10m/s2 ， 求： （1）運動員在跳臺上時具有的重力勢能（以水面為參考平面）； （2）運動員起跳時的動能； （3）運動員入水時的速度大?。?  答案解析部分 一、單選題 1.【答案】B 【解析】【分析】本題采用動能定理解決比較簡單，在整個過程中，只有水平力做功，根據(jù)動能定理知，動能的變化為零，則水平力做功為零。故選B。 2.【答案】D 【解析】【分析】根據(jù)W=Fs，相同作用力，相同位移做功肯定一樣，所以AB錯。在粗糙地面上外力還要克服摩擦力做功，所以根據(jù)動能定理，動能增量要小于光滑水平面，所以D對 【點評】此類題型考察了動能定理的理解，合外力做功使物體動能變化。 3.【答案】B 【解析】【解答】解：A、物體由于運動而具有的能量就叫做動能，故A正確． B、C動能的計算公式Ek= ，可知動能只有大小，沒有方向，是標量，動能大小與物體的速度方向無關(guān)．故B錯誤，C正確． D、動能的單位與功的單位都是焦耳，故D正確． 本題選錯誤的，故選B 【分析】動能是物體由于運動而具有的能量，計算公式Ek= ，動能是標量，只與速率有關(guān)，與速度方向無關(guān)，單位是J． 4.【答案】B 【解析】【分析】人對球做功轉(zhuǎn)化為球的動能 故選B。 5.【答案】D 【解析】【分析】AC、動能的變化量等于合外力做的功，即，動能減少了；錯誤。 B、物體下降重力勢能減少了mgh；錯誤 D、阻力做的功等于機械能的減少量；正確 故選D。 【點評】容易題。除重力(或萬有引力)、彈力之外，其他所有力對物體所做的功等于物體機械能的增量。 6.【答案】A 【解析】【解答】解：動能是標量，可知這段過程的初動能和末動能相等，根據(jù)動能定理W=Ek2﹣Ek1知，水平力所做的功 W=0 故選：A． 【分析】物體在光滑水平面上滑行時，只有水平力做功，由動能定理可求出這段時間內(nèi)水平力做的功． 7.【答案】A 【解析】【分析】物體做曲線運動的條件為物體所受的合外力的方向上與速度的方向不在同一條直線上。 質(zhì)點做勻變速曲線運動，合力的大小方向均不變，加速度不變，故C錯誤；由B點速度與加速度相互垂直可知，合力方向與B點切線垂直且向下，故質(zhì)點由C到D過程，合力做正功，速率增大，A正確；A點的加速度方向與過A的切線也即速度方向夾角大于90，B錯誤；從A到D加速度與速度的夾角一直變小，D錯誤。 【點評】準確理解物體做曲線運動的條件是解決本題的關(guān)鍵。 8.【答案】B 【解析】【解答】解：根據(jù)動能的計算公式得： = =80J． 故選：B 【分析】根據(jù)動能表達式 可求足球獲得的動能． 9.【答案】A 【解析】【解答】解：物體的動能EK= mv2； 設(shè)火車的質(zhì)量為m，速度為v；則有： Ek1= mv2； Ek2= （12v）2≈1.3Ek1；故Ek1＜Ek2； 故選：A． 【分析】已知飛機的質(zhì)量和速度大小關(guān)系，則由動能公式即可比較動能大?。? 10.【答案】C 【解析】【解答】解：A、動能不變的物體，速度大小不變，但方向可以改變，如勻速圓周運動，有向心加速度，處于非平衡狀態(tài)，故A錯誤； B、動能大小與合外力大小無關(guān)，故B錯誤； C、根據(jù)動能定理，合外力做功等于動能的變化；故合外力做的功越多，動能的改變就越大；故C正確； D、動能Ek= ，速度大的物體質(zhì)量不一定大，故動能不一定大，故D錯誤； 故選：C． 【分析】速度是矢量，動能是標量，速度變化時，動能不一定變化，動能變化時，速度一定變化；根據(jù)動能定理，結(jié)合合力做功判斷動能的變化． 二、多選題 11.【答案】A,B,C 【解析】【解答】解：A、根據(jù)動能定理：W合= mv2 ， 故A正確； B、小孩從高度為h的滑梯頂端由靜止開始滑下的過程中下降的高度是h，重力做功mgh，所以重力勢能減小mgh．故B正確； C、小孩從頂端滑到底端的過程中，重力做功WG=mgh．根據(jù)動能定理得： mgh﹣wf= mv2﹣0 得：wf=mgh﹣ mv2 摩擦阻力對小孩做功mgh﹣ mv2 ， 小孩的機械能減小mgh﹣ mv2 ． 故C正確，D錯誤． 故選：ABC． 【分析】根據(jù)下降的高度求出重力做功的大小，根據(jù)動能定理求出求出阻力做功的大?。? 12.【答案】ABCD 【解析】【解答】解：A、物體由于運動而具有的能量就叫做動能，故A正確． B、C動能的計算公式 ，可知動能只有大小，沒有方向，是標量，動能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)．故BC正確． D、動能的單位與功的單位都是焦耳，故D正確． 故選：ABCD 【分析】動能是物體由于運動而具有的能量，計算公式 ，動能是標量，只與速率有關(guān)，與速度方向無關(guān)，單位是J． 13.【答案】AC 【解析】【解答】解：A、動能就是物體由于運動而具有的能量，是普遍存在的機械能中的一種基本形式，凡是運動的物體都有動能，所以A正確． B、物體的動能是沒有方向的，它是標量，速度v是物體相對參考平面的速度，所以B錯誤． C、對于一定質(zhì)量的物體，動能變化時，速度一定變化的，但速度變化時，動能不一定變化，所以C正確 D、動能不變的物體，可以是物體速度的大小不變，但速度的方向可以變化，比如勻速圓周運動，此時的物體并不一定是受力平衡狀態(tài)，所以D錯誤． 故選：AC 【分析】動能的計算式為EK= mV2 ， 物體的質(zhì)量和速度的大小都可以引起物體動能的變化，它是沒有方向的，它是標量 14.【答案】A,C 【解析】【解答】解：A、如果物體的動能變化，則說明其速度大小一定變化；故A正確； B、如果物體的速度有變化，可能只是速度方向變化；則動能不一定變；故B錯誤； C、如果合外力對物體做負功，則由動能定理可知，動能一定減小；故C正確； D、如果物體的動能沒有變化，根據(jù)動能定理知，合外力做功為零，但不一定是沒有外力做功．故D錯誤． 故選：AC 【分析】動能是標量、速度是矢量，速度變化時，動能不一定變化，物體動能變化，速度一定變化．根據(jù)動能定理，根據(jù)合力做功情況判斷動能的變化． 三、填空題 15.【答案】12 【解析】【解答】解：動能表達式為：EK= mv2= 622=12J； 故答案為：12． 【分析】直接根據(jù)動能的計算公式進行計算即可． 16.【答案】= 【解析】【解答】解：動能EK= mv2； 故A的動能EkA= =25J； B的動能EkB= 0.5100=25J； 故EkA=EkB； 故答案為：= 【分析】根據(jù)動能的表達式分別代入已知數(shù)據(jù)，即可求得兩物體的動能，即可比較大小． 17.【答案】速度 【解析】【解答】解：子彈的質(zhì)量很小，約是運動員質(zhì)量的 ，子彈的速度只是運動員的80倍，而它們的動能卻差不多，說明速度對物體動能的影響更大．或者：運動員的質(zhì)量約是牛的質(zhì)量的 ，運動員的速度是牛的速度的20倍，而運動員的動能卻是牛動能的50倍，這說明速度對物體動能的影響更大． 故答案為：速度． 【分析】分析給出的數(shù)據(jù)，通過比較物體質(zhì)量、速度和動能的倍數(shù)關(guān)系得出結(jié)論，注意在分析中可以找動能大小相差不大的兩物體進行分析比較． 四、實驗探究題 18.【答案】（1）刻度尺 （2）細砂和小桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量；平衡摩擦力 （3）mgL= 【解析】【解答】解：（1）實驗中需要通過刻度尺測量點跡間的距離，從而得出滑塊運動的距離以及滑塊的速度，所以還缺少的實驗器材是刻度尺．（2）對整體分析，加速度a= ，隔離分析，繩子的拉力F=Ma= ，可知要使繩子的拉力等于小桶的總重力，需滿足細砂和小桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量，要使繩子的拉力等于滑塊的合力，首先要做的步驟是平衡摩擦力．（3）合力做功為mgL，滑塊動能的變化量為 ，則驗證的動能定理表達式為mgL= ． 故答案為：（1）刻度尺；（2）細砂和小桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量，平衡摩擦力；（3）mgL= ． 【分析】（1）根據(jù)實驗的原理確定所需測量的物理量，從而確定還需要的器材．（2）根據(jù)整體法和隔離法得出繩子拉力的表達式，從而分析拉力等于小桶總重力滿足的條件，要使繩子的拉力等于滑塊的合力，需要平衡摩擦力．（3）根據(jù)合力做功等于動能的變化量列出驗證的動能定理表達式． 五、綜合題 19.【答案】（1）解：取水面為參考平面， 人的重力勢能是 Ep=mgh=5000J （2）解：由動能的公式得 Ek= =625J （3）解：在整個過程中，只有重力做功，機械能守恒， 由 ， 解得v=15m/s 【解析】【分析】（1）由重力勢能的定義式可以求得；（2）由動能的公式可以求得運動員起跳時的動能；（3）根據(jù)機械能守恒可以求得運動員入水時的速度大?。?