2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册8.3动能与动能定理能力提升（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册8.3动能与动能定理能力提升（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 366.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-09 06:16:27 | ||
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文档简介
8.3动能与动能定理
一、选择题（共16题）
1．如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负点电荷从A点由静上释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的v—t图像如图乙所示。负电荷的动能（ ）
A．保持不变 B．逐渐减小
C．逐渐增大 D．先增大后减小
2．如图所示，一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体在M点到N点的运动过程中，以下说法错误的是（ ）
A．物体做匀变速运动
B．水平恒力先做正功后做负功
C．M、N两点速度大小可能相等
D．速度先减小后增大
3．关于某物体（质量一定）的速度和动能的一些说法中，正确的是（ ）
A．物体的速度变化，动能一定变化
B．物体的动能变化，速度一定变化
C．物体的速度变化大小相同时，其动能变化也一定相同
D．物体的速度减小时，动能有可能变为负值
4．质量m= 1kg的物体做直线运动的速度—时间图象如图所示,根据图象可知，下列说法中正确的是（ ）
A．物体在0-8s内的平均速度方向与1s末的速度方向相同
B．物体在0-2s内的速度变化比2-4s内的速度变化快
C．物体在2-4s内合外力做的功为零
D．物体在2s末速度方向发生改变
5．将距离沙坑表面上方1m高处质量为0.2kg的小球由静止释放，测得小球落入沙坑静止时距离沙坑表面的深度为10cm．若忽略空气阻力，g取10m/s2，则小球克服沙坑的阻力所做的功为（ ）
A．0.4J B．2J C．2.2J D．4J
6．如图所示，两个质量分别为2kg和1kg的小木块A和B（可视为质点）叠放在水平圆盘上，它们与转轴OO'的距离为1m，小木块A与B之间的动摩擦因数为0.3，小木块B与圆盘之间的动摩擦因数为0.4，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。若圆盘从静止开始缓慢加速转动，直到小木块A与B或小木块B与桌面之间将要发生相对滑动时，立即改为匀速转动，从而保持系统之间的相对静止。下列说法正确的是（ ）
A．圆盘匀速转动时的角速度为2rad/s
B．圆盘匀速转动时，小木块A受到的摩擦力大小为6N
C．圆盘缓慢加速转动过程中，圆盘对小木块B的摩擦力做负功
D．圆盘缓慢加速转动过程中，小木块A受到的摩擦力的方向始终指向转轴
7．如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，AB为沿水平方向的直径，若在A点以初速度沿AB方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D点；若在A点抛出小球的同时，在C点以初速度沿平行于OA的方向平抛另一相同质量的小球也能击中D点。已知，且不计空气阻力，则（ ）
A．两小球在此过程中动能的增加量相等
B．两小球同时落到D点
C．在击中D点前瞬间，重力对两小球做功的功率相等
D．两小球初速度之比
8．一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v；若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为3v．对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则（ ）
A．WF2＞9WF1，Wf2＞3Wf1 B．WF2＜9WF1，Wf2=3Wf1
C．WF2=9WF1，Wf2=2Wf1 D．WF2＞9WF1，Wf2＜3Wf1
9．如图所示，质量为的物体，由高处无初速滑下，至水平面上A点静止，不考虑B点处能量转化，若施加平行于路径的外力使物体由A点沿原路径返回C点，则外力至少做功为（ ）
A．mgh B．2mgh C．3mgh D．条件不足，无法计算
10．如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等，则（ ）
A．0～t1时间内F的功率逐渐增大 B．t2时刻后物块A做反向运动
C．t2时刻物块A的加速度最大 D．t3时刻物块A的动能最小
11．如图所示，可视为质点的子弹在三个完全相同且固定在水平面上的物块中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第三个物块。根据以上信息可以判定
A．子弹依次穿过每个物块的时间之比为
B．子弹穿出第二个物块时的瞬时速度与全程的平均速度相等
C．子弹依次穿过每个物块过程的动能变化量相等
D．子弹依次穿过每个物块过程的速度减少量相同
12．如图所示为某物体做直线运动的图象，其中在和时刻物体的瞬时速度分别为和，则物体在时间的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体的速度方向和加速度方向始终相同
B．物体的速度大小和加速度大小都逐渐变小
C．合外力对物体先做负功后做正功
D．物体的平均速度大小大于
13．一质量为的物体受水平拉力作用，在粗糙水平面上做加速直线运动时的图象如图所示，时其速度大小为，滑动摩擦力大小恒为，则（ ）
A．时，物体的速度为
B．在内，合力对物体做的功为
C．在内，拉力对物体的冲量为
D．时，拉力的功率为
14．如图所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为m的物体。钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则（ ）
A．地板对物体的支持力做的功等于
B．物体对地板的压力做的功等于
C．钢索的拉力做的功等于
D．合力对电梯M做的功等于
15．某月球探测卫星先贴近地球表面绕地球做匀速圆周运动，此时其动能为Ek1，周期为T1；再控制它进行一系列变轨，最终进入贴近月球表面的圆轨道做匀速圆周运动，此时其动能为Ek2，周期为T2，若地球的质量为M1，月球的质量为M2，则为（ ）
A． B． C． D．
16．如图所示，用同样材料制成的一个轨道，AB段为圆弧，半径为R，水平放置的BC段长度也为R．一小物块质量为m，与轨道间动摩擦因数为μ，当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C点静止．那么物体在AB段克服摩擦力做的功为（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题（共3题）
17．一物块在高、长的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示。则物块与斜面间的动摩擦因数为_____________，物块下滑时加速度的大小为____________。（取）
18．一个质量为的物体，在地面附近以初速度、加速度匀减速竖直上升，则在上升10m的过程中，物体的动能为________J，物体的机械能为________J．
19．（1）图中游标卡尺的读数为______ mm，螺旋测微器的读数为____ mm.
（2）某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”．实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∝，②W∝v，③W∝v2.他们的实验装置如图7甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点时的速度），每次实验，物体从不同初始位置处由静止释放．
同学们设计了以下表格来记录实验数据．其中L1、L2、L3、L4……代表物体分别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4……表示物体每次通过Q点的速度.
实验次数 1 2 3 4 ……
L L1 L2 L3 L4 ……
v v1 v2 v3 v4 ……
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L－v图象，并得出结论W∝v2.他们的做法是否合适，你有什么好的建议？
________________________________________________________________________
在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小________（填“会”或“不会”）影响探究出的结果．
三、解答题（共3题）
20．图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，粗糙轨道ABC在同一竖直平面内，点A距水面的高度为H，点C距水面的高度为，BC部分可视为半径为的圆弧。一质量为m的游客（视为质点）从轨道A点由静止滑下，到C点时沿水平方向滑离轨道，最终落在水面上的D点，若游客在C点时对轨道的压力大小为3mg，不计空气阻力，重力加速度为g，求：
(1)运动过程中，游客克服摩擦力所做的功；
(2)游客刚入水时的速度与水平方向夹角的正切值及重力的瞬时功率。
21．如图所示，一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC，半径为R＝0.5 m，轨道在C处与粗糙的水平面相切，在D处有一质量m＝1 kg的小物体压缩着弹簧，在弹力的作用下以一定的初速度水平向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.25，物体通过C点后进入圆轨道运动，恰好能通过半圆轨道的最高点A，最后又落回水平面上的D点（g＝10 m/s2，不计空气阻力），求：
（1）物体到C点时的速度 ；
（2）水平段CD的长度
（3）弹簧对物体做的功。
22．在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发，沿着动摩擦因数为的滑道向下运动到B点后水平滑出，最后落在水池中．设滑道的水平距离为L，B点的高度h可由运动员自由调节（取g=10m/s2）．求：
（1）运动员到达B点的速度与高度h的关系；
（2）运动员要达到最大水平运动距离，B点的高度h应调为多大？对应的最大水平距离为多少？
（3）若图中H＝4m，L＝5m，动摩擦因数＝0.2，则水平运动距离要达到7m，h值应为多少？
参考答案
1．C2．B3．B4．C5．C6．B7．D8．B9．B10．C11．C12．D13．D14．D15．C16．C
17．0.5 2.0
18．36 336
19．29.8 0.760 不合适，得出结论W∝v2理由不充分 不会
20．(1)；(2)，
21．（1）5 m/s；（2） 1 m；（3） 15 J
22．（1）；（2），；（3）2.62m或0.38m
一、选择题（共16题）
1．如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负点电荷从A点由静上释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的v—t图像如图乙所示。负电荷的动能（ ）
A．保持不变 B．逐渐减小
C．逐渐增大 D．先增大后减小
2．如图所示，一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体在M点到N点的运动过程中，以下说法错误的是（ ）
A．物体做匀变速运动
B．水平恒力先做正功后做负功
C．M、N两点速度大小可能相等
D．速度先减小后增大
3．关于某物体（质量一定）的速度和动能的一些说法中，正确的是（ ）
A．物体的速度变化，动能一定变化
B．物体的动能变化，速度一定变化
C．物体的速度变化大小相同时，其动能变化也一定相同
D．物体的速度减小时，动能有可能变为负值
4．质量m= 1kg的物体做直线运动的速度—时间图象如图所示,根据图象可知，下列说法中正确的是（ ）
A．物体在0-8s内的平均速度方向与1s末的速度方向相同
B．物体在0-2s内的速度变化比2-4s内的速度变化快
C．物体在2-4s内合外力做的功为零
D．物体在2s末速度方向发生改变
5．将距离沙坑表面上方1m高处质量为0.2kg的小球由静止释放，测得小球落入沙坑静止时距离沙坑表面的深度为10cm．若忽略空气阻力，g取10m/s2，则小球克服沙坑的阻力所做的功为（ ）
A．0.4J B．2J C．2.2J D．4J
6．如图所示，两个质量分别为2kg和1kg的小木块A和B（可视为质点）叠放在水平圆盘上，它们与转轴OO'的距离为1m，小木块A与B之间的动摩擦因数为0.3，小木块B与圆盘之间的动摩擦因数为0.4，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。若圆盘从静止开始缓慢加速转动，直到小木块A与B或小木块B与桌面之间将要发生相对滑动时，立即改为匀速转动，从而保持系统之间的相对静止。下列说法正确的是（ ）
A．圆盘匀速转动时的角速度为2rad/s
B．圆盘匀速转动时，小木块A受到的摩擦力大小为6N
C．圆盘缓慢加速转动过程中，圆盘对小木块B的摩擦力做负功
D．圆盘缓慢加速转动过程中，小木块A受到的摩擦力的方向始终指向转轴
7．如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，AB为沿水平方向的直径，若在A点以初速度沿AB方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D点；若在A点抛出小球的同时，在C点以初速度沿平行于OA的方向平抛另一相同质量的小球也能击中D点。已知，且不计空气阻力，则（ ）
A．两小球在此过程中动能的增加量相等
B．两小球同时落到D点
C．在击中D点前瞬间，重力对两小球做功的功率相等
D．两小球初速度之比
8．一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v；若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为3v．对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则（ ）
A．WF2＞9WF1，Wf2＞3Wf1 B．WF2＜9WF1，Wf2=3Wf1
C．WF2=9WF1，Wf2=2Wf1 D．WF2＞9WF1，Wf2＜3Wf1
9．如图所示，质量为的物体，由高处无初速滑下，至水平面上A点静止，不考虑B点处能量转化，若施加平行于路径的外力使物体由A点沿原路径返回C点，则外力至少做功为（ ）
A．mgh B．2mgh C．3mgh D．条件不足，无法计算
10．如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等，则（ ）
A．0～t1时间内F的功率逐渐增大 B．t2时刻后物块A做反向运动
C．t2时刻物块A的加速度最大 D．t3时刻物块A的动能最小
11．如图所示，可视为质点的子弹在三个完全相同且固定在水平面上的物块中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第三个物块。根据以上信息可以判定
A．子弹依次穿过每个物块的时间之比为
B．子弹穿出第二个物块时的瞬时速度与全程的平均速度相等
C．子弹依次穿过每个物块过程的动能变化量相等
D．子弹依次穿过每个物块过程的速度减少量相同
12．如图所示为某物体做直线运动的图象，其中在和时刻物体的瞬时速度分别为和，则物体在时间的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体的速度方向和加速度方向始终相同
B．物体的速度大小和加速度大小都逐渐变小
C．合外力对物体先做负功后做正功
D．物体的平均速度大小大于
13．一质量为的物体受水平拉力作用，在粗糙水平面上做加速直线运动时的图象如图所示，时其速度大小为，滑动摩擦力大小恒为，则（ ）
A．时，物体的速度为
B．在内，合力对物体做的功为
C．在内，拉力对物体的冲量为
D．时，拉力的功率为
14．如图所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为m的物体。钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则（ ）
A．地板对物体的支持力做的功等于
B．物体对地板的压力做的功等于
C．钢索的拉力做的功等于
D．合力对电梯M做的功等于
15．某月球探测卫星先贴近地球表面绕地球做匀速圆周运动，此时其动能为Ek1，周期为T1；再控制它进行一系列变轨，最终进入贴近月球表面的圆轨道做匀速圆周运动，此时其动能为Ek2，周期为T2，若地球的质量为M1，月球的质量为M2，则为（ ）
A． B． C． D．
16．如图所示，用同样材料制成的一个轨道，AB段为圆弧，半径为R，水平放置的BC段长度也为R．一小物块质量为m，与轨道间动摩擦因数为μ，当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C点静止．那么物体在AB段克服摩擦力做的功为（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题（共3题）
17．一物块在高、长的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示。则物块与斜面间的动摩擦因数为_____________，物块下滑时加速度的大小为____________。（取）
18．一个质量为的物体，在地面附近以初速度、加速度匀减速竖直上升，则在上升10m的过程中，物体的动能为________J，物体的机械能为________J．
19．（1）图中游标卡尺的读数为______ mm，螺旋测微器的读数为____ mm.
（2）某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”．实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∝，②W∝v，③W∝v2.他们的实验装置如图7甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点时的速度），每次实验，物体从不同初始位置处由静止释放．
同学们设计了以下表格来记录实验数据．其中L1、L2、L3、L4……代表物体分别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4……表示物体每次通过Q点的速度.
实验次数 1 2 3 4 ……
L L1 L2 L3 L4 ……
v v1 v2 v3 v4 ……
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L－v图象，并得出结论W∝v2.他们的做法是否合适，你有什么好的建议？
________________________________________________________________________
在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小________（填“会”或“不会”）影响探究出的结果．
三、解答题（共3题）
20．图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，粗糙轨道ABC在同一竖直平面内，点A距水面的高度为H，点C距水面的高度为，BC部分可视为半径为的圆弧。一质量为m的游客（视为质点）从轨道A点由静止滑下，到C点时沿水平方向滑离轨道，最终落在水面上的D点，若游客在C点时对轨道的压力大小为3mg，不计空气阻力，重力加速度为g，求：
(1)运动过程中，游客克服摩擦力所做的功；
(2)游客刚入水时的速度与水平方向夹角的正切值及重力的瞬时功率。
21．如图所示，一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC，半径为R＝0.5 m，轨道在C处与粗糙的水平面相切，在D处有一质量m＝1 kg的小物体压缩着弹簧，在弹力的作用下以一定的初速度水平向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.25，物体通过C点后进入圆轨道运动，恰好能通过半圆轨道的最高点A，最后又落回水平面上的D点（g＝10 m/s2，不计空气阻力），求：
（1）物体到C点时的速度 ；
（2）水平段CD的长度
（3）弹簧对物体做的功。
22．在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发，沿着动摩擦因数为的滑道向下运动到B点后水平滑出，最后落在水池中．设滑道的水平距离为L，B点的高度h可由运动员自由调节（取g=10m/s2）．求：
（1）运动员到达B点的速度与高度h的关系；
（2）运动员要达到最大水平运动距离，B点的高度h应调为多大？对应的最大水平距离为多少？
（3）若图中H＝4m，L＝5m，动摩擦因数＝0.2，则水平运动距离要达到7m，h值应为多少？
参考答案
1．C2．B3．B4．C5．C6．B7．D8．B9．B10．C11．C12．D13．D14．D15．C16．C
17．0.5 2.0
18．36 336
19．29.8 0.760 不合适，得出结论W∝v2理由不充分 不会
20．(1)；(2)，
21．（1）5 m/s；（2） 1 m；（3） 15 J
22．（1）；（2），；（3）2.62m或0.38m