还剩28页未读，
继续阅读
人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理课时训练
展开
这是一份人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理课时训练，共31页。试卷主要包含了3动能和动能定理 课时作业8，6万千米的地球同步轨道，8m，轨道的B点与水平地面相切，5R，根据开普勒第三定律有，55s，3J，6m/s2等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年人教版（2019）必修第二册
8.3动能和动能定理 课时作业8（含解析）
1．如图所示，竖直平面内固定一半径为R=0.5 m的表面粗糙的四分之一圆弧轨道，其圆心O与A点等高。一质量m=1 kg的小物块（可视为质点）在不另外施力的情况下，能以速度v0= m/s沿轨道自A点匀速率运动到B点，P为弧AB的中点，重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．在P点时，重力的瞬时功率为10 W
B．小物块从A运动到B的过程中合力对小物块做的功为零
C．小物块在AP段和PB段产生的内能相等
D．在B点时，小物块对圆弧轨道的压力大小为10 N
2．如图所示，木块B上表面是水平的，当木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中（ ）
A．A所受的合外力对A做负功 B．A和B一起匀速下滑
C．A对B不做功 D．A对B的摩擦力做正功
3．如图所示，在倾角为的足够长的固定斜面上放置一个小物体，小物体在沿斜面向上恒定拉力F作用下，由静止开始运动，已知小物体与斜面间的动摩擦因数处处相同，在小物体速度由v变为2v和由2v变为3v的两个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．拉力做功之比为1；1
B．拉力做功之比为1：3
C．合外力做功之比为1：1
D．合外力做功之比为3：5
4．2020年6月23日，北斗三号最后颗全球组网卫星成功定点于距离地球3.6万千米的地球同步轨道。已知地球表面处的重力加速度大小g取9.8m/s2，引力常量C=6.67×10-11N·m2/kg2，地球半径为R=6400km，根据上述条件可估算出北斗三号最后一颗全球组网卫星的（ ）
A．质量 B．向心力
C．动能 D．运行速度
5．如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高。质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g。则质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（ ）
A．mgR B．mgR C．mgR D．mgR
6．我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一次重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重要。如图所示，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道I上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ，绕月球做圆周运动则（ ）
A．飞行器在B点处点火后，动能增加
B．由已知条件不能求出飞行器在轨道Ⅲ上的运行周期
C．只有万有引力作用情况下，飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度大小小于在轨道I上通过B点的加速度
D．飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为
7．如图所示，质量分别为mA和mB的两小球，用细线连接悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平线上，细线与竖直方向夹角分别为θ1和θ2（θ1>θ2）。突然剪断A、B间的细绳，小球的瞬时加速度大小分别为aA和aB，两小球开始摆动后，最大速度大小分别vA和vB，最大动能分别为EkA和EkB，则（ ）
A．mA一定小于mB B．vA一定等于vB
C．aA和aB相等 D．EkA一定小于EkB
8．物体在平行于斜面向上的拉力作用下，分别沿倾角不同斜面的底端，匀速运动到高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则（ ）
A．沿倾角较大的斜面拉，克服重力做的功较多
B．沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较多
C．无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同
D．无论沿哪个斜面拉，克服摩擦力做的功相同
9．如图所示，有五个完全相同、质量均为m的滑块（可视为质点）用长均为L的轻杆依次相连接，最右侧的第1个滑块刚好位于水平面的O点处，O点左侧水平面光滑、O点右侧水平面由长3L的粗糙面和长L的光滑面交替排列，且足够长，已知在水平恒力F的作用下，第3个滑块刚好进入O点右侧后，第4个滑块进入O点右侧之前，滑块恰好做匀速直线运动，则可判断（重力加速度为g）（ ）
A．滑块与粗糙段间的动摩擦因数μ＝
B．第4个滑块进入O点后，滑块开始减速
C．第5个滑块刚进入O点时的速度为
D．轻杆对滑块始终有弹力作用
10．某一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的，不考虑卫星质量的变化，则变轨后卫星的（ ）
A．向心加速度为原来的
B．角速度为原来的
C．周期为原来的8倍
D．轨道半径为原来的
11．如图所示，甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s。甲在光滑水平面上，乙在粗糙水平面上。下列关于力F对甲、乙做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是（ ）
A．力F对甲做功多
B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多
C．甲物体获得的动能比乙大
D．甲、乙两个物体获得的动能相同
12．由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，O、a、b、c、d为弹道曲线上的五点，其中O点为发射点，d点为落体点，b点为轨迹的最高点，a、c为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是（ ）
A．到达b点时，炮弹的速度方向水平向右
B．到达b点时，炮弹的加速度方向竖直向下
C．炮弹经过a点时的速度大于经过c点的速度
D．炮弹由O点运动到b点的时间大于由b点运动到d点的时间
13．如图所示是滑梯斜面体(倾角为θ放在粗糙水平面上)简化图，一质量为m的小孩从滑梯上A点开始无初速度下滑，在AB段匀加速下滑，在BC段匀减速下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态。假设小孩在AB段和BC段滑动时的动摩擦因数分别为μ1和μ2，AB与BC长度相等，则下判断中正确的是
A．小孩在AB段滑动时地面对滑梯摩擦力大小为mg(sinθ-μ1cosθ)cosθ,方向向左
B．动摩擦因数μ1＋μ2＝2tanθ
C．小孩从滑梯上A点滑到C点过程中先失重后超重
D．整个过程中地面对滑梯的支持力始终等于小孩和滑梯的总重力
14．如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置A后放手。摆球运动过程中所受空气阻力F阻大小不变，且其方向始终与摆球速度方向相反，摆球运动到最低点后继续向左摆动，则摆球由A运动到最低点B的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．重力做功为mgL
B．绳的拉力做功为0
C．空气阻力(F阻)做功为-mgL
D．空气阻力(F阻)做功
15．在如图所示的装置中，表面粗糙的斜面固定在地面上。斜面的倾角为；两个光滑的定滑轮的半径很小，用一根跨过定滑轮的细线连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向，现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内摆动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的质量为，若重力加速度取，下列说法正确的是（ ）
A．乙物体运动经过最高点时悬线的拉力大小为
B．乙物体运动经过最低点时悬线的拉力大小为
C．斜面对甲物体的最大静摩擦力的大小为
D．甲物体的质量为
16．学校科技活动小组一次活动中，利用电动机通过一绳子将质量为m=1kg的物体由静止起用最快的方式吊高h=18m。实验中所用绳的最大拉力Fm=12N，电动机的额定功率Pm=60W（假设物体在被吊高接近18m前，已开始以最大速度匀速上升，）
求: (1)物体具有的最大加速度大小；
(2)物体能获得的最大速度大小；
(3)在绳子不断的情况下，全程所需最短时间。
17．如图所示为一架小型四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用。现进行试验，无人机的质量为，设运动过程中所受空气阻力大小恒为，当无人机在地面上从静止开始以最大升力竖直向上起飞，经时间时离地面的高度为，取。求:
(1)其动力系统所能提供的最大升力F；
(2)无人机通过调整升力继续上升，恰能悬停在距离地面高度为处，求无人机从h上升到H的过程中，动力系统所做的功W；
(3)无人机从H=36m处，由于动力设备故障，突然失去升力而坠落至地面，求无人机所受落至地面时的速度。
18．众所周知，游乐场中的滑滑梯是小朋友最喜欢的游戏之一、如图即为游乐场中滑滑梯的结构示意图，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧滑道，其半径为R=1.8m，轨道的B点与水平地面相切。质量为m=20kg的小孩由A点静止滑下。
(1)求小孩滑到最低点B时的速度v；
(2)小孩通过光滑的水平面BC，滑上固定曲面所能达到的最高点为D，D到地面的高度为h=1m，求小孩在曲面上克服摩擦力所做的功Wf。
19．如图所示，在倾角θ＝37°的光滑斜面上用装置T锁定轨道ABCD。AB为平行于斜面的粗糙直轨道，CD为光滑的四分之一圆弧轨道，AB与CD在C点相切。质量m＝0.5 kg的小物块（可视为质点）从轨道的A端由静止释放，到达D点后又沿轨道返回到直轨道AB中点时速度为零。已知直轨道AB长L＝1 m，轨道总质量M＝0.1 kg，重力加速度取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：
(1)小物块对圆弧轨道的最大压力；
(2)若小物块第一次返回C点时，解除轨道锁定，求从此时起到小物块与轨道速度相同时所用的时间。
20．质量为10kg的物体在N的水平推力作用下，从上表面粗糙、固定斜面的底端A由静止开始沿斜面向上运动，已知斜面长AB=6m，倾角，物体与斜面间的动摩擦因数，空气阻力不计。（假定物体与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
(1)画出上升过程中物体的受力示意图，并求物体受到滑动摩擦力大小；
(2)求物体向上运动的加速度大小；
(3)若物体上行3m后撤去推力F，物体能否到达斜面最高点B，说明理由；并求物体在斜面AB上运动最后时刻的动能大小为多少？
参考答案
1．B
【详解】
A．小物块经过P点时，重力的瞬时功率为
故A错误；
B．由于小物块从A到B做匀速圆周运动，由动能定理可知，合力对小物块做功为0，故B正确；
C．由能量守恒可知，小物块在AP段产生的内能为
小物块在BP段产生的内能为
小物块在AP段和PB段产生的内能不相等，故C错误；
D．在B点由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律可知，小物块对圆弧轨道的压力大小为11N，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】
A．由于斜面光滑，所以A和B向下做加速运动，A动能增加，由动能定理可知，A所受的合外力对A做正功，A错误；
B．A和B整体具有沿斜面向下的加速度，向下做匀加速运动，B错误；
C．对A受力分析，设向下做匀加速运动的加速度为a，将a正交分解为竖直方向分量a1，水平分量a2，如下图所示
竖直方向上，由牛顿第二定律得
①
水平方向上有
②
假设斜面与水平方向的夹角为θ，摩擦力与弹力的合力与水平方向夹角为α，由几何关系得
③
④
⑤
联立上式可得
即
所以B对A的作用力与斜面垂直，B对A的合力不做功，由牛顿第三定律得，A对B的作用力垂直斜面向下，所以A对B也不做功，故C正确；
D．对A受力分析可知，B对A的摩擦力向左，由牛顿第三定律知，A对B的摩擦力向右，整体位移沿斜面向下，摩擦力与位移的夹角为钝角，所以A对B的摩擦力做负功，D错误。
故选C。
3．D
【详解】
CD．小物体速度分别为v、2v和3v，对应动能分别为
根据动能定理可知，合外力做功之比为
（Ek2-Ek1）：（Ek3-Ek2）=3：5
故D正确、C错误；
AB．小物体做初速度为0的匀加速直线运动，在小物体速度由v变为2v和由2v变为3v的两个过程中，位移之比
拉力做功之比为
故AB错误。
故选D。
4．D
【详解】
A．根据万有引力定律
方程两边都会有卫星质量，不能计算出卫星质量，选项A错误；
BC．北斗三号最后一颗全球组网卫星质量未知，则卫星的向心力和动能不能求出，选项B、C均错误；
D．根据
GM=gR2
和
可计算出卫星的运行速度
选项D正确。
故选D。
5．A
【详解】
质点经过Q点时，由重力和轨道的支持力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
质点自P滑到Q的过程中，由动能定理得
得克服摩擦力所做的功为
故A正确，BCD错误。
故选A。
6．D
【详解】
A．飞船要在B点从椭圆轨道Ⅱ进入圆轨道Ⅲ，做近心运动，要求万有引力大于飞船所需向心力，所以应给飞船点火减速，减小所需的向心力，故在B点火减速后飞船动能减小，故A错误；
BD．设飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为T3，则有
，
联立解得，根据几何关系可知，Ⅱ轨道的半长轴a=2.5R，根据开普勒第三定律有
由此可解得轨道Ⅱ上运动的周期，故B错误，D正确。
C．根据牛顿第二定律有
解得，可知在同一点距离相等，故加速度相同，故C错误。
故选D。
7．A
【详解】
A．剪断前，A球受力平衡，正交分解
联立方程解得
B球受力平衡，正交分解
联立方程解析
连接A、B绳子的拉力，根据题意，所以，故A正确；
B．小球摆到最低点时，速度最大，根据动能定理
解得
因为摆绳长、，所以，故B错误；
C．剪断细绳后，A、B两小球均做圆周运动，剪断瞬间速度为0，向心力为0，说明在向心方向合力为0，在切向上重力分力提供加速度
解得
因为，所以，故C错误；
D．最低点动能最大，根据动能表达式
因为、，所以和关系不能确定，故D错误。
故选A。
8．B
【详解】
A．重力做功为
质量m和高度h均相同，则重力做功相同，克服重力做功相同，故A错误；
BC．设斜面倾角为θ，斜面高度h，斜面长度，物体匀速被拉到顶端，根据动能定理得
联立解得拉力做功
则h相同时，倾角较小，拉力做的功较多，故B正确，C错误；
D．克服摩擦力做的功
所以倾角越大，摩擦力做功越小，故D错误。
故选B。
9．AC
【详解】
A．3个滑块刚好进入O点右侧后，第4个滑块进入O点右侧之前，滑块恰好做匀速直线运动，则
解得
故A正确；
B．第4个滑块进入O点后，第三个滑出粗糙面，此时受到摩擦力还是
还是匀速运动，故B错误；
C．第5个滑块刚进入O点时，根据动能定理可知
解得
故C正确；
D．在匀速阶段合力为0，轻杆对滑块无弹力作用，故D错误。
故选AC。
10．ABC
【详解】
ABCD．由题可知卫星变轨后动能为原来的，即
由此可得
根据万有引力提供向心力，则有
可得半径为
角速度为
周期为
向心加速度为
由此可知半径为原来的4倍，角速度为原来的，周期为原来的8倍，向心加速度为原来的。
故选ABC。
11．BC
【详解】
AB．由知，拉力的大小相同，物体的位移也相同，所以拉力对两物体做的功一样多，故A错误，B正确；
CD．由动能定理可以知道，在光滑水平面上的木块，拉力对物体做的功等于物体的动能变化，在粗糙水平面上的木块，拉力对物体做正功的同时，摩擦力对物体做了负功，所以在光滑水平面上的物体获得的动能要大于在粗糙水平面上物体的动能，故C正确，D错误。
故选BC。
12．AC
【详解】
A．炮弹在最高点竖直方向上的速度为零，水平方向上的速度不为零，为水平向右，故A正确；
B．若在最高点炮弹只受重力作用，则炮弹的加速度方向竖直向下，而在实线中，炮弹在最高点不仅受重力作用，还受空气阻力（水平方向上的阻力与水平速度方向相反）作用，故合力不是竖直向下，则加速度也不是竖直向下，故B错误；
C．由于空气阻力恒做负功，根据动能定理可知经过a点时的速度大于经过c点时的速度，故C正确；
D．从O到b的过程中，在竖直方向上，受到重力和阻力在竖直向下的分力，根据牛顿第二定律有
解得
在从b到d的过程中，在竖直方向，受到向下的重力和阻力在竖直向上的分力，根据牛顿第二定律有
解得
因，根据运动学公式
可知炮弹由O点运动到b点的时间小于由b点运动到d点的时间，故D错误。
故选AC。
13．BC
【详解】
A．小孩在AB段做匀加速直线运动，将加速度a1分解为水平和竖直两个方向，由于有水平向右的分加速度，即说明有向右的力，则说明小孩对斜面有向左的力，根据牛顿第三定律知，地面对斜面的摩擦力方向向右，A错误；
B．设AB的长度为L，AB间的高度为h，则有：
小孩在B点的速度为v．小孩从A到B过程中，由动能定理得：
小孩从B到C过程中，由动能定理得：
联立并代入数据得：
B正确；
C、D．小孩在AB段有竖直向下的分加速度，则由牛顿第二定律分析知小孩处于失重状态，地面对滑梯的支持力FN小于小朋友和滑梯的总重力；同理，小孩在BC段做匀减速直线运动时，有竖直向上的分加速度，小孩处于超重状态，地面对滑梯的支持力大于孩和滑梯的总重力， C正确，D错误；
故选BC。
14．ABD
【详解】
A．重力的功WG=mgL，故A正确；
B．绳子拉力与摆球的速度方向始终垂直，拉力对摆球不做功，故拉力的功为零，故B正确；
C．根据动能定理
则
即克服空气阻力做功小于mgh，即空气阻力做功小于-mgh，故C错误；
D．空气阻力与速度方向相反，空气阻力做负功
故D正确；
故选ABD。
15．AD
【详解】
A．乙物体摆到最高点时绳子拉力最小，有
故A正确；
B．由最高点到最低点，根据动能定理得
根据牛顿第二定律得
联立解得
故B错误；
CD．对甲物体有
联立解得
，
故C错误，D正确。
故选AD。
16．(1)6m/s；(2)5m/s；(3) 运动员不能回到B点；4.55s
【详解】
绳中拉力最大时物体有最大加速度
得
（1）电动机功率达到额定功率后物体匀速运动时有最大速度。
得
（2）欲使运动时间最短，应使物体先以最大加速度匀加速上升，功率达额定功率后再保持以额定功率继续上升。匀加速的末速度为末速度
（3）匀速上升的时间
上升高度为
以额定功率上升过程中，由动能定理得:
解得
所需时间至少为
17．(1)28N；(2)416J；(3)24m/s
【详解】
(1)根据题意可知
根据牛顿第二定律可知
代入数据解得最大升力
(2)飞机在16m时的速度
根据动能定理可知
解得
(3) 根据牛顿第二定律可得
根据速度位移公式可得
联立并带入数据解得
18．(1)6m/s；(2)160J
【详解】
(1)物体从A滑到B的过程中，由动能定理得：
代入数据解得
v=6m/s
(2)对物体从A到D的整个过程，利用动能定理得
代入数据解得
19．(1)9 N；(2)s
【详解】
(1)小物块在从A→B→D→C→直轨道AB中点的过程中，根据能量守恒定律得
解得
μ＝0.25
设圆弧轨道的半径为R，小物块在从A→B→D的过程中，根据动能定理得
mg(Lsinθ-Rcosθ＋Rsinθ)-μmgLcosθ＝0
解得
R＝2m
设四分之一圆弧轨道的最低点为P，小物块经过P点时，对圆弧轨道的压力最大，设速度为vP，轨道对小球的最大支持力大小为F，小物块对圆弧轨道的最大压力为F′，则由动能定理有
由牛顿第二定律有
由牛顿第三定律
F′＝F
解得
F′＝9 N
(2)设小物块第一次返回C点时，速度为vC，解除轨道锁定后，由于μ
ma1＝mgsin θ＋μmgcos θ
Ma2＝μmgcos θ－Mgsin θ
vC－a1t＝a2t
解得
，a1＝8m/s2，a2＝4m/s2，
20．(1) 40N；(2)6m/s2；(3)不能，理由见解析，236.3J
【详解】
(1)推力F作用时受力分析如下图
垂直斜面方向平衡：
FN =mgcosθ+Fsinθ
Ff=μFN=μ(mgcosθ+Fsinθ)
代入数据解出
Ff=40N
(2)沿斜面方向由牛顿第二定律：
Fcosθ－Ff－mgsinθ=ma
代入数据解出：
a1=6m/s2
(3)撤去推力F后受力分析如下图
撤去F后，根据牛顿第二定律
mgsinθ+μmgcosθ=ma2
代值解得
a2=7.6m/s2
设撤去F瞬间，物体速度为v1
由v12=2aS1，解出
v1==6m/s
则撤去F运动到停止需要的距离为S2
由v12=2a2S2得
S2=2.37m
S2
物体从最高点下滑过程受力分析如下图
根据牛顿第二定律
mgsinθ—μmgcosθ=ma3
代值解得
a2=4.4m/s2
设物体到达A点时速度为v3
v32- 0=2 a3(3+S2)
v32=47.3
物体在斜面上运动的最后时刻在A点，其动能为
Ek=m v32=236.3J
2020-2021学年人教版（2019）必修第二册
8.3动能和动能定理 课时作业8（含解析）
1．如图所示，竖直平面内固定一半径为R=0.5 m的表面粗糙的四分之一圆弧轨道，其圆心O与A点等高。一质量m=1 kg的小物块（可视为质点）在不另外施力的情况下，能以速度v0= m/s沿轨道自A点匀速率运动到B点，P为弧AB的中点，重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．在P点时，重力的瞬时功率为10 W
B．小物块从A运动到B的过程中合力对小物块做的功为零
C．小物块在AP段和PB段产生的内能相等
D．在B点时，小物块对圆弧轨道的压力大小为10 N
2．如图所示，木块B上表面是水平的，当木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中（ ）
A．A所受的合外力对A做负功 B．A和B一起匀速下滑
C．A对B不做功 D．A对B的摩擦力做正功
3．如图所示，在倾角为的足够长的固定斜面上放置一个小物体，小物体在沿斜面向上恒定拉力F作用下，由静止开始运动，已知小物体与斜面间的动摩擦因数处处相同，在小物体速度由v变为2v和由2v变为3v的两个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．拉力做功之比为1；1
B．拉力做功之比为1：3
C．合外力做功之比为1：1
D．合外力做功之比为3：5
4．2020年6月23日，北斗三号最后颗全球组网卫星成功定点于距离地球3.6万千米的地球同步轨道。已知地球表面处的重力加速度大小g取9.8m/s2，引力常量C=6.67×10-11N·m2/kg2，地球半径为R=6400km，根据上述条件可估算出北斗三号最后一颗全球组网卫星的（ ）
A．质量 B．向心力
C．动能 D．运行速度
5．如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高。质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g。则质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（ ）
A．mgR B．mgR C．mgR D．mgR
6．我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一次重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重要。如图所示，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道I上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ，绕月球做圆周运动则（ ）
A．飞行器在B点处点火后，动能增加
B．由已知条件不能求出飞行器在轨道Ⅲ上的运行周期
C．只有万有引力作用情况下，飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度大小小于在轨道I上通过B点的加速度
D．飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为
7．如图所示，质量分别为mA和mB的两小球，用细线连接悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平线上，细线与竖直方向夹角分别为θ1和θ2（θ1>θ2）。突然剪断A、B间的细绳，小球的瞬时加速度大小分别为aA和aB，两小球开始摆动后，最大速度大小分别vA和vB，最大动能分别为EkA和EkB，则（ ）
A．mA一定小于mB B．vA一定等于vB
C．aA和aB相等 D．EkA一定小于EkB
8．物体在平行于斜面向上的拉力作用下，分别沿倾角不同斜面的底端，匀速运动到高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则（ ）
A．沿倾角较大的斜面拉，克服重力做的功较多
B．沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较多
C．无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同
D．无论沿哪个斜面拉，克服摩擦力做的功相同
9．如图所示，有五个完全相同、质量均为m的滑块（可视为质点）用长均为L的轻杆依次相连接，最右侧的第1个滑块刚好位于水平面的O点处，O点左侧水平面光滑、O点右侧水平面由长3L的粗糙面和长L的光滑面交替排列，且足够长，已知在水平恒力F的作用下，第3个滑块刚好进入O点右侧后，第4个滑块进入O点右侧之前，滑块恰好做匀速直线运动，则可判断（重力加速度为g）（ ）
A．滑块与粗糙段间的动摩擦因数μ＝
B．第4个滑块进入O点后，滑块开始减速
C．第5个滑块刚进入O点时的速度为
D．轻杆对滑块始终有弹力作用
10．某一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的，不考虑卫星质量的变化，则变轨后卫星的（ ）
A．向心加速度为原来的
B．角速度为原来的
C．周期为原来的8倍
D．轨道半径为原来的
11．如图所示，甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s。甲在光滑水平面上，乙在粗糙水平面上。下列关于力F对甲、乙做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是（ ）
A．力F对甲做功多
B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多
C．甲物体获得的动能比乙大
D．甲、乙两个物体获得的动能相同
12．由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，O、a、b、c、d为弹道曲线上的五点，其中O点为发射点，d点为落体点，b点为轨迹的最高点，a、c为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是（ ）
A．到达b点时，炮弹的速度方向水平向右
B．到达b点时，炮弹的加速度方向竖直向下
C．炮弹经过a点时的速度大于经过c点的速度
D．炮弹由O点运动到b点的时间大于由b点运动到d点的时间
13．如图所示是滑梯斜面体(倾角为θ放在粗糙水平面上)简化图，一质量为m的小孩从滑梯上A点开始无初速度下滑，在AB段匀加速下滑，在BC段匀减速下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态。假设小孩在AB段和BC段滑动时的动摩擦因数分别为μ1和μ2，AB与BC长度相等，则下判断中正确的是
A．小孩在AB段滑动时地面对滑梯摩擦力大小为mg(sinθ-μ1cosθ)cosθ,方向向左
B．动摩擦因数μ1＋μ2＝2tanθ
C．小孩从滑梯上A点滑到C点过程中先失重后超重
D．整个过程中地面对滑梯的支持力始终等于小孩和滑梯的总重力
14．如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置A后放手。摆球运动过程中所受空气阻力F阻大小不变，且其方向始终与摆球速度方向相反，摆球运动到最低点后继续向左摆动，则摆球由A运动到最低点B的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．重力做功为mgL
B．绳的拉力做功为0
C．空气阻力(F阻)做功为-mgL
D．空气阻力(F阻)做功
15．在如图所示的装置中，表面粗糙的斜面固定在地面上。斜面的倾角为；两个光滑的定滑轮的半径很小，用一根跨过定滑轮的细线连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向，现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内摆动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的质量为，若重力加速度取，下列说法正确的是（ ）
A．乙物体运动经过最高点时悬线的拉力大小为
B．乙物体运动经过最低点时悬线的拉力大小为
C．斜面对甲物体的最大静摩擦力的大小为
D．甲物体的质量为
16．学校科技活动小组一次活动中，利用电动机通过一绳子将质量为m=1kg的物体由静止起用最快的方式吊高h=18m。实验中所用绳的最大拉力Fm=12N，电动机的额定功率Pm=60W（假设物体在被吊高接近18m前，已开始以最大速度匀速上升，）
求: (1)物体具有的最大加速度大小；
(2)物体能获得的最大速度大小；
(3)在绳子不断的情况下，全程所需最短时间。
17．如图所示为一架小型四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用。现进行试验，无人机的质量为，设运动过程中所受空气阻力大小恒为，当无人机在地面上从静止开始以最大升力竖直向上起飞，经时间时离地面的高度为，取。求:
(1)其动力系统所能提供的最大升力F；
(2)无人机通过调整升力继续上升，恰能悬停在距离地面高度为处，求无人机从h上升到H的过程中，动力系统所做的功W；
(3)无人机从H=36m处，由于动力设备故障，突然失去升力而坠落至地面，求无人机所受落至地面时的速度。
18．众所周知，游乐场中的滑滑梯是小朋友最喜欢的游戏之一、如图即为游乐场中滑滑梯的结构示意图，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧滑道，其半径为R=1.8m，轨道的B点与水平地面相切。质量为m=20kg的小孩由A点静止滑下。
(1)求小孩滑到最低点B时的速度v；
(2)小孩通过光滑的水平面BC，滑上固定曲面所能达到的最高点为D，D到地面的高度为h=1m，求小孩在曲面上克服摩擦力所做的功Wf。
19．如图所示，在倾角θ＝37°的光滑斜面上用装置T锁定轨道ABCD。AB为平行于斜面的粗糙直轨道，CD为光滑的四分之一圆弧轨道，AB与CD在C点相切。质量m＝0.5 kg的小物块（可视为质点）从轨道的A端由静止释放，到达D点后又沿轨道返回到直轨道AB中点时速度为零。已知直轨道AB长L＝1 m，轨道总质量M＝0.1 kg，重力加速度取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：
(1)小物块对圆弧轨道的最大压力；
(2)若小物块第一次返回C点时，解除轨道锁定，求从此时起到小物块与轨道速度相同时所用的时间。
20．质量为10kg的物体在N的水平推力作用下，从上表面粗糙、固定斜面的底端A由静止开始沿斜面向上运动，已知斜面长AB=6m，倾角，物体与斜面间的动摩擦因数，空气阻力不计。（假定物体与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
(1)画出上升过程中物体的受力示意图，并求物体受到滑动摩擦力大小；
(2)求物体向上运动的加速度大小；
(3)若物体上行3m后撤去推力F，物体能否到达斜面最高点B，说明理由；并求物体在斜面AB上运动最后时刻的动能大小为多少？
参考答案
1．B
【详解】
A．小物块经过P点时，重力的瞬时功率为
故A错误；
B．由于小物块从A到B做匀速圆周运动，由动能定理可知，合力对小物块做功为0，故B正确；
C．由能量守恒可知，小物块在AP段产生的内能为
小物块在BP段产生的内能为
小物块在AP段和PB段产生的内能不相等，故C错误；
D．在B点由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律可知，小物块对圆弧轨道的压力大小为11N，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】
A．由于斜面光滑，所以A和B向下做加速运动，A动能增加，由动能定理可知，A所受的合外力对A做正功，A错误；
B．A和B整体具有沿斜面向下的加速度，向下做匀加速运动，B错误；
C．对A受力分析，设向下做匀加速运动的加速度为a，将a正交分解为竖直方向分量a1，水平分量a2，如下图所示
竖直方向上，由牛顿第二定律得
①
水平方向上有
②
假设斜面与水平方向的夹角为θ，摩擦力与弹力的合力与水平方向夹角为α，由几何关系得
③
④
⑤
联立上式可得
即
所以B对A的作用力与斜面垂直，B对A的合力不做功，由牛顿第三定律得，A对B的作用力垂直斜面向下，所以A对B也不做功，故C正确；
D．对A受力分析可知，B对A的摩擦力向左，由牛顿第三定律知，A对B的摩擦力向右，整体位移沿斜面向下，摩擦力与位移的夹角为钝角，所以A对B的摩擦力做负功，D错误。
故选C。
3．D
【详解】
CD．小物体速度分别为v、2v和3v，对应动能分别为
根据动能定理可知，合外力做功之比为
（Ek2-Ek1）：（Ek3-Ek2）=3：5
故D正确、C错误；
AB．小物体做初速度为0的匀加速直线运动，在小物体速度由v变为2v和由2v变为3v的两个过程中，位移之比
拉力做功之比为
故AB错误。
故选D。
4．D
【详解】
A．根据万有引力定律
方程两边都会有卫星质量，不能计算出卫星质量，选项A错误；
BC．北斗三号最后一颗全球组网卫星质量未知，则卫星的向心力和动能不能求出，选项B、C均错误；
D．根据
GM=gR2
和
可计算出卫星的运行速度
选项D正确。
故选D。
5．A
【详解】
质点经过Q点时，由重力和轨道的支持力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
质点自P滑到Q的过程中，由动能定理得
得克服摩擦力所做的功为
故A正确，BCD错误。
故选A。
6．D
【详解】
A．飞船要在B点从椭圆轨道Ⅱ进入圆轨道Ⅲ，做近心运动，要求万有引力大于飞船所需向心力，所以应给飞船点火减速，减小所需的向心力，故在B点火减速后飞船动能减小，故A错误；
BD．设飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为T3，则有
，
联立解得，根据几何关系可知，Ⅱ轨道的半长轴a=2.5R，根据开普勒第三定律有
由此可解得轨道Ⅱ上运动的周期，故B错误，D正确。
C．根据牛顿第二定律有
解得，可知在同一点距离相等，故加速度相同，故C错误。
故选D。
7．A
【详解】
A．剪断前，A球受力平衡，正交分解
联立方程解得
B球受力平衡，正交分解
联立方程解析
连接A、B绳子的拉力，根据题意，所以，故A正确；
B．小球摆到最低点时，速度最大，根据动能定理
解得
因为摆绳长、，所以，故B错误；
C．剪断细绳后，A、B两小球均做圆周运动，剪断瞬间速度为0，向心力为0，说明在向心方向合力为0，在切向上重力分力提供加速度
解得
因为，所以，故C错误；
D．最低点动能最大，根据动能表达式
因为、，所以和关系不能确定，故D错误。
故选A。
8．B
【详解】
A．重力做功为
质量m和高度h均相同，则重力做功相同，克服重力做功相同，故A错误；
BC．设斜面倾角为θ，斜面高度h，斜面长度，物体匀速被拉到顶端，根据动能定理得
联立解得拉力做功
则h相同时，倾角较小，拉力做的功较多，故B正确，C错误；
D．克服摩擦力做的功
所以倾角越大，摩擦力做功越小，故D错误。
故选B。
9．AC
【详解】
A．3个滑块刚好进入O点右侧后，第4个滑块进入O点右侧之前，滑块恰好做匀速直线运动，则
解得
故A正确；
B．第4个滑块进入O点后，第三个滑出粗糙面，此时受到摩擦力还是
还是匀速运动，故B错误；
C．第5个滑块刚进入O点时，根据动能定理可知
解得
故C正确；
D．在匀速阶段合力为0，轻杆对滑块无弹力作用，故D错误。
故选AC。
10．ABC
【详解】
ABCD．由题可知卫星变轨后动能为原来的，即
由此可得
根据万有引力提供向心力，则有
可得半径为
角速度为
周期为
向心加速度为
由此可知半径为原来的4倍，角速度为原来的，周期为原来的8倍，向心加速度为原来的。
故选ABC。
11．BC
【详解】
AB．由知，拉力的大小相同，物体的位移也相同，所以拉力对两物体做的功一样多，故A错误，B正确；
CD．由动能定理可以知道，在光滑水平面上的木块，拉力对物体做的功等于物体的动能变化，在粗糙水平面上的木块，拉力对物体做正功的同时，摩擦力对物体做了负功，所以在光滑水平面上的物体获得的动能要大于在粗糙水平面上物体的动能，故C正确，D错误。
故选BC。
12．AC
【详解】
A．炮弹在最高点竖直方向上的速度为零，水平方向上的速度不为零，为水平向右，故A正确；
B．若在最高点炮弹只受重力作用，则炮弹的加速度方向竖直向下，而在实线中，炮弹在最高点不仅受重力作用，还受空气阻力（水平方向上的阻力与水平速度方向相反）作用，故合力不是竖直向下，则加速度也不是竖直向下，故B错误；
C．由于空气阻力恒做负功，根据动能定理可知经过a点时的速度大于经过c点时的速度，故C正确；
D．从O到b的过程中，在竖直方向上，受到重力和阻力在竖直向下的分力，根据牛顿第二定律有
解得
在从b到d的过程中，在竖直方向，受到向下的重力和阻力在竖直向上的分力，根据牛顿第二定律有
解得
因，根据运动学公式
可知炮弹由O点运动到b点的时间小于由b点运动到d点的时间，故D错误。
故选AC。
13．BC
【详解】
A．小孩在AB段做匀加速直线运动，将加速度a1分解为水平和竖直两个方向，由于有水平向右的分加速度，即说明有向右的力，则说明小孩对斜面有向左的力，根据牛顿第三定律知，地面对斜面的摩擦力方向向右，A错误；
B．设AB的长度为L，AB间的高度为h，则有：
小孩在B点的速度为v．小孩从A到B过程中，由动能定理得：
小孩从B到C过程中，由动能定理得：
联立并代入数据得：
B正确；
C、D．小孩在AB段有竖直向下的分加速度，则由牛顿第二定律分析知小孩处于失重状态，地面对滑梯的支持力FN小于小朋友和滑梯的总重力；同理，小孩在BC段做匀减速直线运动时，有竖直向上的分加速度，小孩处于超重状态，地面对滑梯的支持力大于孩和滑梯的总重力， C正确，D错误；
故选BC。
14．ABD
【详解】
A．重力的功WG=mgL，故A正确；
B．绳子拉力与摆球的速度方向始终垂直，拉力对摆球不做功，故拉力的功为零，故B正确；
C．根据动能定理
则
即克服空气阻力做功小于mgh，即空气阻力做功小于-mgh，故C错误；
D．空气阻力与速度方向相反，空气阻力做负功
故D正确；
故选ABD。
15．AD
【详解】
A．乙物体摆到最高点时绳子拉力最小，有
故A正确；
B．由最高点到最低点，根据动能定理得
根据牛顿第二定律得
联立解得
故B错误；
CD．对甲物体有
联立解得
，
故C错误，D正确。
故选AD。
16．(1)6m/s；(2)5m/s；(3) 运动员不能回到B点；4.55s
【详解】
绳中拉力最大时物体有最大加速度
得
（1）电动机功率达到额定功率后物体匀速运动时有最大速度。
得
（2）欲使运动时间最短，应使物体先以最大加速度匀加速上升，功率达额定功率后再保持以额定功率继续上升。匀加速的末速度为末速度
（3）匀速上升的时间
上升高度为
以额定功率上升过程中，由动能定理得:
解得
所需时间至少为
17．(1)28N；(2)416J；(3)24m/s
【详解】
(1)根据题意可知
根据牛顿第二定律可知
代入数据解得最大升力
(2)飞机在16m时的速度
根据动能定理可知
解得
(3) 根据牛顿第二定律可得
根据速度位移公式可得
联立并带入数据解得
18．(1)6m/s；(2)160J
【详解】
(1)物体从A滑到B的过程中，由动能定理得：
代入数据解得
v=6m/s
(2)对物体从A到D的整个过程，利用动能定理得
代入数据解得
19．(1)9 N；(2)s
【详解】
(1)小物块在从A→B→D→C→直轨道AB中点的过程中，根据能量守恒定律得
解得
μ＝0.25
设圆弧轨道的半径为R，小物块在从A→B→D的过程中，根据动能定理得
mg(Lsinθ-Rcosθ＋Rsinθ)-μmgLcosθ＝0
解得
R＝2m
设四分之一圆弧轨道的最低点为P，小物块经过P点时，对圆弧轨道的压力最大，设速度为vP，轨道对小球的最大支持力大小为F，小物块对圆弧轨道的最大压力为F′，则由动能定理有
由牛顿第二定律有
由牛顿第三定律
F′＝F
解得
F′＝9 N
(2)设小物块第一次返回C点时，速度为vC，解除轨道锁定后，由于μ
ma1＝mgsin θ＋μmgcos θ
Ma2＝μmgcos θ－Mgsin θ
vC－a1t＝a2t
解得
，a1＝8m/s2，a2＝4m/s2，
20．(1) 40N；(2)6m/s2；(3)不能，理由见解析，236.3J
【详解】
(1)推力F作用时受力分析如下图
垂直斜面方向平衡：
FN =mgcosθ+Fsinθ
Ff=μFN=μ(mgcosθ+Fsinθ)
代入数据解出
Ff=40N
(2)沿斜面方向由牛顿第二定律：
Fcosθ－Ff－mgsinθ=ma
代入数据解出：
a1=6m/s2
(3)撤去推力F后受力分析如下图
撤去F后，根据牛顿第二定律
mgsinθ+μmgcosθ=ma2
代值解得
a2=7.6m/s2
设撤去F瞬间，物体速度为v1
由v12=2aS1，解出
v1==6m/s
则撤去F运动到停止需要的距离为S2
由v12=2a2S2得
S2=2.37m
S2
物体从最高点下滑过程受力分析如下图
根据牛顿第二定律
mgsinθ—μmgcosθ=ma3
代值解得
a2=4.4m/s2
设物体到达A点时速度为v3
v32- 0=2 a3(3+S2)
v32=47.3
物体在斜面上运动的最后时刻在A点，其动能为
Ek=m v32=236.3J
相关试卷
人教版 (2019)必修 第二册第八章 机械能守恒定律3 动能和动能定理同步练习题： 这是一份人教版 (2019)必修 第二册第八章 机械能守恒定律3 动能和动能定理同步练习题，共28页。试卷主要包含了3动能和动能定理 课时作业9，2m，气囊构成的斜面长AC=4，4mB．7，2N，6m等内容，欢迎下载使用。
人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理练习题： 这是一份人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理练习题，共29页。试卷主要包含了3动能和动能定理 课时作业13，2m和0，8m，g取10m/s2，3m/s，4m等内容，欢迎下载使用。
高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理综合训练题： 这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理综合训练题，共29页。试卷主要包含了3动能和动能定理 课时作业16，4m 不能等内容，欢迎下载使用。
