4.3《动能 动能定理》同步练习卷-2020-2021年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册（word含答案）

高一物理下册第四章第三节《动能 动能定理》同步练习卷-2020-2021年粤教版必修第二册
一、单选题
1．光滑水平面上有一物体在恒力的作用下，经过了速度由增加到和增加到的两个阶段，在这两阶段力做功为和为，则为（　　）
A．1：4 B．3：5 C．2：3 D．1：1
2．一物体从高的光滑斜面顶端由静止开始下滑，最后停在水平面上，已知物体与水平面间的动摩擦因数为，斜面与地面平滑过渡，g取。物体滑至斜面底端时的速度大小和物体在水平面上滑过的距离分别为（　　）
A．2m/s；0.4m B．2m/s；0.2m C．4m/s；0.4m D．4m/s；0.2m
3．质量为2kg的物体（可视为质点）在水平外力F的作用下，从开始在平面直角坐标系xOy（未画出）所决定的光滑水平面内运动。运动过程中，x方向的x-t图象如图甲所示，y方向的v-t图象如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）
A．时刻，物体的速度大小为10m/s
B．物体做匀变速直线运动
C．在s内F对物体做功为J
D．2s末，外力F的功率大小为25W
4．如图所示，在光滑的水平面上，有一个质量为的小球正在沿一直线以速度匀速运动。某时刻起小球受到一个水平恒力作用，恒力与该直线夹角为，经过一段时间小球取得最小速度，从施加恒力作用到最小速度过程中，可求出的物理量为（　　）
A．运动时间
B．恒力大小
C．恒力所做的功
D．小球沿恒力方向上的位移
5．如图所示，分别用F1、F2、F3将质量为m的物体由静止开始沿同一光滑水平面以相同的加速度运动相同的距离，力F1、F2、F3做功的大小关系为（　　）
A．W1=W2=W3 B．W2>W1=W3 C．W16．一人用力把质量为1kg的物体由静止向上提高1m，使物体获得2m/s的速度，则下列说法中正确的是（　　）
A．人对物体做功为2J
B．物体动能改变为2J
C．合外力对物体做的功为12J
D．物体受重力做功为10J
7．质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为，在物体下落高度h的过程中，下列说法不正确的是（　　）
A．物体重力做的功为
B．物体重力势能减少了
C．物体克服阻力所做的功为
D．物体所受阻力做功为
8．如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由v1增加到v2时，上升高度为H。则在这段过程中，下列说法或表达式正确的是（　　）
A．对物体，动能定理的表达式为WN＝mv22，其中WN为支持力的功
B．对物体，动能定理的表达式为W合＝0，其中W合为合力的功
C．对物体，动能定理的表达式为WN－mgH＝mv22－mv12，其中WN为支持力的功
D．对电梯，其所受合力做功为W合＝mv22－mv12
二、多选题
9．在光滑水平面上，有一质量为的滑块，在沿水平方向变力F的作用下沿x轴作直线运动，关系如图，和的两段曲线关于坐标点对称。滑块在坐标原点处速度为，滑块运动到处的速度大小为，则下列说法正确的是（　　）
A．的运动过程，F对物体做的功为
B．的运动过程，F对物体做的功为
C．滑块运动到处的速度大小为
D．滑块运动到处的速度大小为
10．如图甲所示，物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动。上升的最大高度为3.0m，选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能E机随高度h的变化如图乙所示。g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．则（　　）
A．物体的质量m=1.0kg
B．物体上升过程的加速度大小a=10m/s2
C．物体回到斜面底端时的动能Ek=20J
D．物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.50
11．如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置，当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，电动机的输出功率恒为P，小车经过时间t速度达到最大值vm，前进距离x，所受阻力恒定，则这段时间内（　　）
A．小车做匀加速运动
B．电动机对外所做的功为Pt
C．当小车速度为vm时，小车的加速度为
D．电动机对外所做的功为
12．如图所示，用大小不变、方向始终与物体速度方向一致的力F，将质量为m的小物体沿半径为R的竖直粗糙的圆弧轨道从A点缓慢推到B点，已知重力加速度g。则此过程（　　）
A．力F对物体做的功为FR
B．力F对物体做的功为
C．物体克服摩擦力做的功为
D．物体克服摩擦力做的功为
13．如图甲所示，一倾角为的传送带以恒定速率运行。现将一质量的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，，，。下列说法正确的是（　　）
A．物体与传送带间的动摩擦因数为
B．0~8s内物体位移的大小为18m
C．0~8s内物体机械能的增量为360J
D．0~8s内因放上物体，传送带电动机多消耗的电能为864J
三、解答题
14．如图所示，某人用力将一小球从h=8m高处斜向上方抛出，初速度v0=6m/s已知小球的质量为m=1.0kg，g=10m/s2求：
（1）若不计空气阻力，小球落地时的速度大小；
（2）若小球在运动过程中克服阻力做功3J，其它条件不变，小球落地时的动能。
15．如图1所示的“滑滑梯”是小朋友喜爱的游戏活动。“滑滑梯”可简化为如图2所示的模型，斜面倾角，高，C点处有墙壁。一位质量为的小朋友（视为质点）从A点开始静止下滑，最后停在水平滑道上。假定小朋友与、间的动摩擦因数均为，且经过B点时速度大小不变，，，。求：
（1）小朋友在滑行过程中重力做的功；
（2）小朋友滑到B点时重力的瞬时功率；
（3）为防止小朋友在C点撞墙，B、C间的最小距离。
16．如图所示，传送带以的速度顺时针转动，水平部分，一质量为的小工件由A点轻轻放上传送带，工件与斜面间的动摩擦因数为，工件在B处无能量损失且恰好能滑到最高点P。已知，斜面与水平面的夹角为，，不计空气阻力，求：
(1)工件运动到B点时的速度vB；
(2)工件与传送带间的动摩擦因数μ0；
(3)工件从A运动到B的过程中因摩擦而产生的热量Q。
17．如图所示，有一个可视为质点的质量为的小物块，从光滑平台上的A点以的初速度水平抛出，到达C点时恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的圆弧轨道做匀速圆周运动，最后小物块停在水平轨道上，已知水平轨道上表面与圆弧轨道未端切线相平，小物块与水平轨道间的动摩擦因数，圆弧轨道的半经为，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角，不计空气阻力，求：（）
（1）A、C两点的高度差；
（2）小物块在圆弧轨道末端D点时对轨道的压力大小；
（3）要使小物块不滑出水平轨道，水平轨道的最小长度。
18．小明用如图所示轨道探究滑块的运动规律。长的斜轨道倾角为，斜轨道底端平滑连接长的水平轨道，水平轨道左端与半径的光滑半圆形轨道底端B平滑连接。将质量的滑块（可不计大小）从斜轨道顶端释放，滑块与斜轨道及水平轨道间的动摩擦因数均为。已知。
（1）当时，无初速释放滑块，求滑块到达B点时对半圆轨道压的大小；
（2）当时，为保证滑块能到达半圆轨道顶点A，应至少以多大速度释放滑块？
（3）为保证滑块离开半圆轨道顶点A后恰好能垂直撞击斜轨道，求α的范围。
参考答案
1．B
【详解】
两个阶段由动能定理分别可得
对比可得
B正确。
故选B。
2．A
【详解】
物体沿光滑斜面下滑至底端的速度为，由动能定理有
解得
物体在粗糙水平面上做匀减速直线运动，由动能定理有
解得
故选A。
3．D
【详解】
A．由图甲图得知物体在x方向做匀速直线运动，速度大小为
t=0时刻，y方向物体的分速度为，物体的速度大小为
故A错误；
B．物体在x方向做匀速直线运动，合外力为零，y方向做匀减速直线运动，则物体的合外力沿?y轴方向，所以物体的初速度方向和外力的方向不共线，故物体做曲线运动，故B错误；
C．由A选项知，t=0时刻，物体的速度大小为
s时物体的速度大小为
由动能定理知，F对物体做功为
故C错误；
D．根据
知2s末外力F的功率大小
故D正确。
故选D。
4．C
【详解】
AB．小球在恒力作用下，在水平面内做匀变速曲线运动，当小球速度方向与恒力垂直时，小球速度最小，如图
把分解为和，小球在垂直恒力方向以做匀速直线运动，同时小球沿恒力方向的反方向以初速度做匀减速运动，当减到0时，此时小球的速度最小，由动量定理有
由于恒力和时间均未知，不可求出，AB错误；
C．由动能定理有
而，所以
C正确；
D．沿恒力方向小球的位移为
由于时间未知，故位移无法求出，D错误。
故选C。
5．A
【详解】
根据
v2=2ax
可知，物体以相同的加速度运动相同的距离，则末速度相同；根据动能定理
可知，力F1、F2、F3做功的大小相等。
故选A。
6．B
【详解】
A．根据动能定理得
解得人对物体做功为
A错误；
BC．由动能定理得：合外力做功等于动能的改变量；即
C错误B正确；
D．物体的重力做功为
D错误。
故选B。
7．D
【详解】
AB．由题可知重力对物体做功为
所以重力势能减少了mgh，AB正确；
CD．根据牛顿第二定律可物体所合外力为
所以此过程中做的总功为
根据动能定理
解得
阻力做功为
D错误C正确。
故选D。
8．C
【详解】
AC．对物体，动能定理的表达式为
WN－mgH＝mv22－mv12
其中WN为支持力的功，A错误，C正确；
B．对物体，动能定理的表达式为
W合＝mv22－mv12
其中W合为合力的功，B错误；
D．对电梯，其所受合力做功为
W合＝Mv22－Mv12
D错误。
故选C。
9．AC
【详解】
AB．设的运动过程，F对物体做的功为W，的运动过程，由动能定理可得
其中
，
代入数据解得
W=35J
A正确，B错误；
CD．的运动过程，可知F做功为-W，据动能定理可得
解得
故滑块运动到处的速度大小为，C正确，D错误。
故选AC。
10．ABD
【分析】
根据机械能的定义由最高点时的机械能求得质量；然后由图象机械能与高度的关系式根据匀变速运动规律由图象斜率求解加速度；在通过加速度应用牛顿第二定律求得动摩擦因数，然后根据做功情况由动能定理得到末动能。
【详解】
A．物体上升到最高点时速度为零，动能为零，机械能等于重力势能，所以有
E机=mgh
故A正确；
B．物体上升过程受力恒定，做匀减速直线运动
v=v0﹣at
故有
=
所以
所以加速度大小
a=10m/s2
故B正确；
D．由物体受力分析及牛顿第二定律可知：物体上升过程加速度大小
a=gsinα+μgcosα=10m/s2
故
μ=0.5
故D正确；
C．物体上升、下滑过程只有重力、摩擦力做功，故由动能定理可得
所以
故C错误。
故选：ABD。
11．BCD
【详解】
A．由
知在P、f恒定时，a随v的增大而减小，故A错误；
B．因电动机功率P恒定，故其对外做功
故B正确；
C．当a=0时速度达到最大，即
故当
时
故C正确；
D．由动能定理有
即
故D正确。
故选BCD。
12．BC
【详解】
AB．虽然力的方向一直在改变，但是始终与速度方向相同故F做的功为F与弧长的乘积为,故B正确，A错误；
CD．因为从A点缓慢推到B点，故认为物块的动能没发生改变，由动能定理得
解得
故C正确，D错误。
故选BC。
13．ACD
【详解】
A．根据图像中的斜率表示加速度，有
应用牛顿第二定律，有
联立，可得
故A正确；
B．根据图像中面积表示位移，可知0~8s内物体位移的大小为
故B错误；
C．物体被送上的高度为
重力势能增加量为
动能增加量为
故机械能增加量为
故C正确；
D．前6s内物体与传送带间发生相对滑动，其中传送带的距离为
物体的位移为
则物体与传送带的相对位移为
产生的热量为
传送带电动机多消耗的电能为
故D正确。
故选ACD。
14．（1）；（2）
【详解】
（1）根据动能定理
解得
（2）根据动能定理
解得
15．（1）480J；（2）480W；（3）1.6m
【详解】
（1）小朋友在滑行过程中重力做的功为
（2）设小朋友滑到B点时的速度大小为vB，由动能定理有
解得
小朋友滑到B点时重力的瞬时功率为
（3）设B、C间的最小距离为L，根据动能定理有
解得
L=1.6m
16．(1)；(2)；(3) ；
【详解】
(1)在斜面上，根据动能定理得
解得
(2)在传送带上，根据动能定理得
解得
(3)工件在传送带上的运动时间为
传送带的位移为
产生的热量为
解得
17．(1)0.8m；(2)60N；(3)4.17m
【详解】
(1)根据几何关系可得，小物块在C点的速度大小为
竖直分速度为
A、C两点的高度差
(2) 小物块进入圆弧轨道做匀速圆周运动，则在D点的速度大小等于C的速度，由牛顿第二定律得
则
根据牛顿第三定律可知，小物块在圆弧轨道末端D点时对轨道的压力与FN时相互作用力，等大，所以小物块在圆弧轨道末端D点时对轨道的压力大小为60N；
(3)根据动能定理
可得
18．（1）；（2）；（3）
【详解】
解：（1）从斜轨顶端滑到B有
在B点
联立并代入数据得
由牛顿第三定律得大小为
（2）若滑块恰能到达半圆轨道顶端A，到达A点速度记为，则
解得
从斜轨顶端到圆轨道最高点有
代人数据求得
（3）D点垂直撞击轨道示意图如图
因此由平抛运动可得
A点平抛到D点过程，水平
竖直
可解得
带入以上数据得
代入数据得
使滑块从A点飞出
带入以上数据得
即
因为
，所以
所以可得