2020-2021学年第3节 动能和动能定理精练

1.3动能和动能定理基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．改变汽车的质量和速度都能使汽车的动能发生变化，在下列情况中，能使汽车的动能变为原来3倍的是（ ）

A．质量不变，速度变为原来的3倍

B．质量和速度都变为原来的3倍

C．质量变为原来的1/3，速度变为原来的3倍

D．质量变为原来的3倍，速度变为原来的1/3

2．一物体静止在光滑的水平地面上，若物体受一水平力F的作用，使物体由静止向右加速运动，通过一段位移时，速度为v；若物体受水平力2F的作用通过相同的位移，则它的速度为（ ）

A．v B． C．2v D．4v

3．将物体水平抛出后，不计空气阻力，其动能随时间变化的关系可能正确的是（　　）

A． B． 

C． D．

4．如图所示，将质量相等的甲、乙两个小物块（可视为质点）放在水平圆盘上，甲的位置距离圆盘中心较近。圆盘在电机带动下匀速转动，甲、乙两个小物块一起随圆盘做匀速圆周运动。关于小物块甲在运动过程中不变的物理量是（　　）

A．动能 B．线速度

C．加速度 D．合外力

5．如图甲所示，小球位于斜面顶端，以v1的初速度水平抛出，刚好落在倾角为的斜面的底端，现将斜面底边绕O点逆时针转动90°，如图乙所示，小球也从斜面顶端，以v2的初速度水平抛出，刚好落在倾角为60°的斜面的底端。不计空气阻力，则前后两次水平抛出时的初动能之比为（       ）

A． B． C． D．

6．水平面上甲、乙两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下停下来．甲、乙两物体的动能随位移大小变化的图象如图所示，则下列说法正确的是（       ）

A．若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大

B．若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则乙的质量较大

C．甲与地面间的动摩擦因数一定大于乙与地面间的动摩擦因数

D．甲与地面间的动摩擦因数一定小于乙与地面间的动摩擦因数

7．改变物体的质量和速度，都可能使物体的动能发生改变。下列哪种情况，可使物体的动能变为原来的4倍（　　）

A．质量不变，速度变为原来的2倍

B．质量不变，速度变为原来的4倍

C．速度不变，质量变为原来的2倍

D．质量和速度都变为原来的2倍

8．如图所示，质量相同的甲、乙两个物体,在大小相同的水平恒力F的作用下，从静止开始沿水平面运动相同的距离s．甲在光滑面上，乙在粗糙面上．在此过程中，下列说法中正确的是(　   )

A．恒力F对甲做功多

B．恒力F对乙做功的功率大

C．乙物体合外力做功比甲多   

D．甲物体获得的动能比乙大

9．质量为m的人造地球卫星在地面上受到的重力为P，它在距地面的高度等于地球半径R的圆形轨道上运动时

A．速度为 B．角速度为

C．动能为 D．重力为0

10．2016年10月17日发射的“神舟十一号”飞船于2016年10月19日与“天宫二号”顺利实现了对接，如图在对接过程中，“神舟十一号”与“天宫二号”的相对速度非常小，可以认为具有相同速率．它们的运动可以看做是绕地球的匀速圆周运动，设“神舟十一号”的质量为m，对接处距离地球表面高度为h，地球的半径为r，地球表面处的重力加速度为g，不考虑地球自转的影响，“神舟十一号”在对接时，下列说法正确的是(　　)

A．对地球的引力大小为mg

B．向心加速度为

C．周期为

D．动能为

11．如图为某同学建立的一个测量动摩擦因数的模型。物块自左侧斜面上A点由静止滑下，滑过下面一段平面后，最高冲至右侧斜面上的B点。实验中测量出了三个角度，左右斜面的倾角α和β及AB连线与水平面的夹角为θ。物块与各接触面动摩擦因数相同且为μ，忽略物块在拐角处的能量损失，以下结论正确的是（ ）

A．μ=tanα B．μ=tanβ C．μ=tanθ D．

12．用长为L且不可伸长的细线把质量为m的小球悬挂于O点，将小球拉至悬线偏离竖直方向α角后放手，运动t时间后停在最低点，则在时间t内（       ）

A．绳拉力做功的功率为mgL(1-cosα) / t

B．空气阻力做功为－mgLcosα

C．小球重力做功为mgL(1－cosα)

D．小球所受合力做功为mgLsinα

13．一子弹以水平速度v射入一树干中，射入深度为S. 设子弹在树中运动所受阻力是恒定的，那么子弹以v/2的速度水平射入树干中，射入深度是（       ）

A．S B．S/2 C．S D．S/4

14．如图所示，在光滑水平面上有一长木板，质量为M，在木板左端放一质量为m的物块，物块与木板间的滑动摩擦力为Ff，给物块一水平向右的恒力F，当物块相对木板滑动L距离时，木板运动位移为x，则下列说法正确的是(　　)

A．此时物块的动能为FL

B．此时物块的动能为(F－Ff)L

C．此时物块的动能为F(L＋x)－FfL

D．此时木板的动能为Ffx

15．如图1所示，半径为R的圆盘水平放置，在到圆心O距离为d处，放一质量为m可视为质点的物块P。现使圆盘绕过圆心且垂直于盘面的轴转动起来，其角速度与时间t的关系图线如图2所示。在整个过程中物块相对圆盘保持静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　）

A．物块所受摩擦力的大小先增大后不变，而方向始终指向圆心O

B．内，物块所受摩擦力大小与时间的关系式为

C．整个过程中摩擦力对物块所做的功为

D．物块与圆盘间的动摩擦因数一定大于

二、填空题（共4题）

16．如图所示，光滑斜面固定在水平地面上，质量相同的物块A和B 在同一水平面内，物块A由静止沿斜面滑下，物块B由静止自由落下，不计空气阻力，从开始到两物块分别到达地面上的过程中，落地时A B 的瞬时速度的大小关系是：vA_____vB，两物体在运动过程中的平均速率的关系是：PA______PB     （填>，=，< ）

17．滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱。如图所示是滑板运动的轨道，AB和CD是两段光滑的圆弧形轨道，BC是一段长l=7m的水平轨道。一运动员从AB轨道上的P点以vP=6m/s的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到Q点时速度减为零。已知P、Q距水平轨道的高度分别为h=1.4m、H=1.8m，运动员的质量m=50kg，不计圆弧轨道上的摩擦，取g=10m/s2。

（1）运动员第一次经过B点的速率为______m/s，第一次经过C点的速率为______m/s；

（2）运动员与BC轨道的动摩擦因数为______；

（3）运动员最后停在BC轨道上距B点______m。

18．如图所示，与水平面夹角的倾斜传送带始终绷紧，传送带下端A点与上端点间的距离，传送带以恒定的速率向上运动。现将一质量为的物体无初速度地放于A处，已知物体与传送带间的动摩擦因数，取，那么物体从A运动到过程中，因摩擦而产生的内能____________________，电动机因传送该物体多消耗的电能__________。

19．“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图所示，小车在橡皮筋的作用下沿木板滑行。当小车在1条橡皮筋作用下时，橡皮筋对小车做的功记为；当用2条、3条、4条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为、、……，实验中小车的速度由打点计时器所打的纸带测出。

（1）本实验___________（“需要”或“不需要”）平衡小车所受摩擦力

（2）小车在一条橡皮筋作用下运动，当小车速度达到最大时，橡皮筋处于___________（“伸长状态”或“原长状态”）

（3）实验中要求用完全相同的橡皮筋，每次实验不必计算出橡皮筋对小车做功的具体数值。某次实验所测数据如下表所示：

请将表中7组功与速度平方的数据标在坐标系中，并画出的关系图像___________

（4）根据作出的图像，可以得到随变化的关系为___________。

三、综合题（共4题）

20．某学校科技小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究，他们让小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v-t图象，已知小车在0~2s内做匀加速直线运动，2~10s内小车牵引力的功率保持不变，在10s末停止遥控，关闭电动机，小车的质量m=kg，整个过程中小车受到的阻力保持不变，求：

（1）小车所受的阻力f的大小和小车在0~2s内所受牵引力的大小；

（2）小车在2~10s内牵引力的功率；

（3）小车在14s内阻力f做的功；

21．如图a所示，在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车，正以10m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v－t图像如图b所示，在t=15s时汽车到达C点，运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变。假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）f1=4000N。（解题时将汽车看成质点）求：

(1)运动过程中汽车发动机的输出功率P；

(2)汽车速度减至8m/s的加速度a大小；

(3)BC路段的长度。

22．一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3×102m，达到起飞速度v=60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍（k=0.02）.求飞机受到的牵引力F.

23．山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动。一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为37°的斜坡，BC是半径为R=5m的圆弧面。圆弧面和斜面相切于B，C点切线水平，如图所示，AB竖直高度差h1=8.8m，竖直台阶CD高度差为h2=5m，台阶底端与倾角为37°斜坡DE相连。运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下通过C点后飞出落到DE上（不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：

(1)运动员到达C点的速度大小；

(2)运动员在空中飞行的时间。

参考答案：

1．C

2．B

3．C

4．A

5．D

6．A

7．A

8．D

9．A

10．C

11．C

12．C

13．D

14．D

15．D

16．         

17．     8     6     0.2     2

18．     6J     28J

19．     需要     伸长状态          橡皮筋做的功与小球获得的速度平方成正比

20．（1）4N（2）16W（3）-144J

21．(1)40kW；(2)1.5m/s2；(3)59.375m

22．1.8×104N

23．(1)；(2)