高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第四章 机械能及其守恒定律第三节 动能 动能定理随堂练习题

4.3动能 动能定理同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，一高度为h的楔形物块固定在水平地面上，质量为m的物体由静止开始从倾角分别为α、β的两个光滑斜面的顶端滑下，则下列说法中正确的是（               ）

A．物体滑到斜面底端的速度相同

B．物体滑到斜面底端时重力的功率不同

C．物体滑到斜面底端所用的时间相同

D．物体滑到斜面底端过程中重力的功率相同

2．质量为2 kg的物体A以5 m/s的速度向北运动，另一个质量为0.5 kg的物体B以10 m/s的速度向西运动，则下列说法正确的是（   ）

A．EkA>EkB B．EkA＝EkB

C．EkA<EkB D．因运动方向不同，无法比较动能

3．一个物体的速度从0增加到v，再从v增加到2v，前后两种情况下，物体所受的合外力对物体做的功之比是(　　)

A．1∶1 B．1∶3

C．1∶2 D．1∶4

4．如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。现使物体和斜面一起沿水平向左匀速运动距离l，在此过程中（　　）

A．斜面对物体的支持力做功为零 B．物体克服摩擦力做功为μmgl

C．重力对物体做功为mgl D．合力对物体做功为零

5．“旋转秋千”是游乐园里常见的游乐项目，其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边上，绳子下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看质点，“旋转秋千”可简化为如图所示的模型，其中，处于水平面内的圆形转盘，半径为r，可绕穿过其中心的竖直轴转动，让转盘由静止开始逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起以角速度做匀速圆周运动，此时绳子与竖直方向的夹角为。已知绳长为L且不可伸长，质点的质量为m，不计空气阻力及绳重，则下列说法中正确的是（　　）

A．质点的重力越大，绳子与竖直方向的夹角越小

B．质点做匀速圆周运动的向心力是其所受悬线的拉力

C．转盘转动的角速度与夹角的关系为

D．质点从静止到做匀速圆周运动的过程中，绳子对质点做的功为

6．某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g取10m/s2），则下列说法正确的是（　　）

A．物体克服重力做功2J B．合外力做功2J

C．合外力做功12J D．手的拉力对物体做功10J

7．如图所示，电梯轿厢质量为M，底板上放置一个质量为m的物体，钢索拉着轿厢由静止开始向上加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，不计空气阻力，则在此过程中(     )

A．钢索的拉力做功等于

B．钢索对轿厢及物体构成的系统做功等于

C．底板支持力对物体做功等于

D．物体克服重力做功的平均功率等于mgv

8．从某一高度由静止自由释放一个小球，小球运动一段时间落到地面上后以原速率反弹，做竖直上抛运动，则小球从开始下落到反弹到最高点的过程中，不考虑阻力作用， 则小球的动能与时间的关系图像可能正确的是

A． B．

C． D．

9．如图所示，将质量为m的小球以速度由地面竖直向上抛出．小球落回地面时，其速度大小为．设小球在运动过程中受空气阻力的大小不变，则空气阻力的大小等于（ ）

A． B． C． D．

10．如图甲所示，一质量为4kg的物体静止在水平地面上，让物体在随位移均匀减小的水平推力F作用下开始运动，推力F随位移x变化的关系如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5，（g取10m/s2，不计空气阻力），则下列说法正确的是（　　）

A．物体先做加速运动，在x=4m时开始做减速运动

B．物体在水平地面上运动的最大位移是10m

C．物体运动的最大速度为6m/s

D．物体在运动中的加速度先变小后不变

11．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。小物体质量为，与盘面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面的夹角为30°，g取。则下列说法正确的是（　　）

A．角速度的最大值是

B．小物体运动过程中所受的摩擦力始终指向圆心

C．小物体在最高点的速度

D．小物体由最低点运动到最高点的过程中摩擦力所做的功为

12．体育课上，一男生将排球整向上抛出，排球上升一定高度后落回原处．若排球在整个过程．中受到的阻力大小不变，初动能为，则下列四幅图中，能正确反映排球动能与位移（相对抛出点）的关系的是（       ）

A． B．

C． D．

13．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的四分之三圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，不计空气阻力，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，已知PA=2.5R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（　　）

A．重力做功1.5mgR

B．动能增加mgR

C．摩擦力做功mgR

D．离开B点后小球能落在圆轨道内

14．一滑块以一定的初速度从一固定斜面的底端向上冲，到斜面上某一点后返回底端，斜面粗糙。滑块运动过程中加速度与时间关系图像如图所示。下列四幅图像分别表示滑块运动过程中位移x、速度大小v、动能Ek和重力势能Ep（以斜面底端为参考平面）随时间变化的关系图像，其中正确的是（　　）

A． B． C． D．

15．在离地面高度为处竖直上抛一质量为的物块。物块抛出时的速度为，当它落到地面时速度为，用表示重力加速度，则在此过程中空气阻力对物块所做的功等于（　　）

A． B．

C． D．

二、填空题（共3题）

16．一个的物体沿直线运动，其v-t图像如图所示．若45s内的总位移为450m，则在0~15s和15s~45s两段时间内的加速度大小之比为__________，45s内的最大动能为_________J．

17．质量为0.1 kg的小球从高处由静止落下，最初4s内小球动能Ek随时间的二次方t2变化的图像如图所示，g取10 m/s2.；根据图像可确定小球下落的运动______自由落体运动（选填“是”或“不是”），理由是_______。

18．某实验小组用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，打点计时器工作频率为50Hz。

（1）实验中木板略微倾斜，这样做______；

A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑

B．是为了增大小车下滑的加速度

C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功

D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动

（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放。橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带（如图所示）求得小车获得的速度为______m/s。（结果保留3位有效数字）

（3）若根据多次测量数据画出的W-v图象如图所示，根据图线形状，可知对W与v的关系符合实际的是图______。

A． B． C． D．

三、综合题（共4题）

19．如图所示，固定于水平面上、倾角θ=37°的光滑斜面底端固定一轻弹簧，劲度系数k=40N/m．将一质量为m=0.2kg的物块（可视为质点），放置在质量M=0.8kg的木板上，木板和物块一起自斜面顶端由静止释放．当木板的下端到达A点时，弹簧的压缩量x1=0.1m，木板正处在加速下滑的过程中，速度v0=1m/s，此时物块刚好相对木板开始滑动；木板继续向下运动，其下端到达B点时，木板处于平衡状态，物块恰好将滑离木板（滑离后物块未触及弹簧和斜面）．设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）木板下端首次到达A点时，木板的加速度a的大小．

（2）物块与木板间的动摩擦因数μ；

（3）木板下端再次返回到A点时，木板的速度v0．（结果可保留根号）

20．如图所示，一质量m=2kg的塑料球从离地面高H=2m处由静止开始下落，陷入沙坑中2 cm深处，下落过程中塑料球克服空气阻力做功W克=4 J，g=10 m/s2。求：

（1）塑料球从开始下落至地面过程中，重力势能的减少量ΔEp；

（2）塑料球落至地面时重力的瞬时功率；

（3）沙子对铅球的平均阻力大小。

21．一位质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的斜坡自由滑下（初速度为零）．斜坡的倾角θ=37°，滑雪板与雪面滑动摩擦因素=0.1．则运动员滑至坡底的过程中有：（g取10m/s2，不计空气阻力）

（1）重力、支持力、摩擦力所做的功各是多少？   

（2）合力做了多少功？

（3）到达坡底时重力的瞬时功率是多少？（结果用根式表示）

22．倾角为的斜面与足够长的光滑水平面在D处平滑连接，斜面上AB的长度为3L，BC、CD的长度均为3.5L，BC部分粗糙，其余部分光滑．如图，4个“—   ”形小滑块工件紧挨在一起排在斜面上，从下往上依次标为1、2、3、4，滑块上长为L的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连，滑块1恰好在A处．现将4个滑块一起由静止释放，设滑块经过D处时无机械能损失，轻杆不会与斜面相碰．已知每个滑块的质量为m并可视为质点，滑块与粗糙面间的动摩擦因数为，重力加速度为g．求

（1）滑块1刚进入BC时，滑块1上的轻杆所受到的压力大小；

（2）4个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离．

参考答案：

1．B

2．B

3．B

4．D

5．C

6．B

7．C

8．C

9．D

10．B

11．D

12．C

13．A

14．D

15．C

16．     2:1     400

17．     不是     根据图像可求得小球下落的加速度大小为8 m/s2，不是重力加速度。

18．     CD     2.00     C

19．（1）2m/s2（2）0.5（3）

20．（1）；（2）120W；（3）1820N

21．（1）15000J，0 J， -2000J （2）13000J       （3）

22．（1）（2）