4.3动能 动能定理基础巩固（Word版含答案）

4.3动能 动能定理基础巩固2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．在离地面15m高处，某人将一质量为4kg的物体以4m/s的速度抛出，人对物体做的功是（　　）
A．32J B．50J C．588J D．20J
2．如图所示，固定斜面倾角为，整个斜面分为、两段，。小物块（可视为质点）与、两段斜面间的动摩擦因数分别为、。已知由静止开始从点释放，恰好能滑动到点停下，那么、、间应满足的关系是（ ）
A． B．
C． D．
3．速度，其实也是一种破坏力！一只0.40kg的飞鸟在空中与速度为900km/h的飞机相撞后嵌到了飞机上，则可估算出飞机对飞鸟做的功约为（　　）
A． B． C． D．
4．某运动员臂长为l，他将质量为m的铅球推出，铅球出手时速度大小为v，方向与水平方向成30°角，则该运动员对铅球做的功为（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，某一斜面的顶端到正下方水平面点的高度为，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的点停下，如果将斜面改成，仍然将小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的停下，已知物块与斜面及水平面的动摩擦因数相同，则（　　）
A．点在点的左侧 B．与点重合
C．在点的右侧 D．数据不足无法确定
6．如图所示，半圆形光滑轨道与光滑水平地面相切并固定在水平地面上，一小球第一次以速度从轨道下端进入轨道，恰好能通过半圆形轨道最高点，最终落在水平面上，该小球第二次以速度从轨道下端进入轨道，不计空气阻力，小球前后两次经过轨道最高点后落至水平地而上的位置与轨道最低点之间的距离之比为（　　）
A． B． C． D．
7．质量为2kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示。已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2，则（　　）
A．x=1m时物块的速度大小为2m/s
B．x=3m时物块的加速度大小为2.5m/s2
C．在前2m位移的运动过程中物块所经历的时间为2s
D．在前4m位移的运动过程中拉力对物块做的功为9J
8．如图，半径为的半圆槽固定在水平地面上，A、是圆槽最高位置，是A的正上方一点，与A的距离为。将质量为的小球由点静止释放，当小球滑到圆槽最低点时，小球对圆槽的压力为其重力的6.8倍，重力加速度为，小球从释放到最低点过程中克服阻力所做的功为（　　）
A． B． C． D．
9．如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最大高度为h，在最高点时的速度为 v，不计空气阻力，重力加速度为g，则运动员踢球时对足球做的功为（ ）
A．mv2
B．mgh
C．mgh+1/2mv2
D．mgh+mv2
10．如图甲所示，质量为1kg的物体在水平粗糙的地面上受到水平外力F的作用从静止开始运动，当物块运动位移为9m时，撤去外力F，最后物块停止运动。整个运动过程中，外力F做功和物体克服摩擦力做功与物体位移的关系如图乙所示，取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　）
A．物体与地面之间的动摩擦因数为0.2
B．m时，物体的速度大小为m/s
C．在前9m的运动过程中，物体的加速度大小为
D．物体运动的最大位移为14m
11．如图甲所示，一维坐标系中有一质量为的物块静置于轴上的某位置（图中未画出），时刻，物块在外力作用下沿轴开始运动，图乙为其位置坐标和速率平方关系图像的一部分．下列说法正确的是（ ）
A．物块做匀加速直线运动且加速度大小为
B．时物块位于处
C．时物块的速率为
D．在时间内物块所受合外力做功为
12．如图所示，在固定的四分之一圆轨道的圆心O处，以不同的初速度水平抛出同一小球，不计空气阻力。若小球的初速度从零开始逐渐增大，则小球落在圆轨道上的动能将（　　）
A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
13．如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．运动员踢球时对足球做功 B．运动员踢球时对足球做功
C．足球上升过程重力做功mgh D．足球上升过程机械能增加mgh
14．如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ＝0.2，杆的竖直部分光滑．两部分各套有质量均为1 kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连．初始A、B均处于静止状态，已知OA＝3 m，OB＝4 m，若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1 m(取g＝10 m/s2)，那么该过程中拉力F做功为(　　)
A．14 J
B．10 J
C．16 J
D．4 J
15．如图所示，一根长为的轻质细线，一端固定于点，另一端拴有一质量为的小球，可在竖直的平面内绕点摆动，现拉紧细线使小球位于与点在同一竖直面内的位置，细线与水平方向成30°角，从静止释放该小球，当小球运动至悬点正下方位置时的速度是（ ）
A． B． C． D．
二、填空题（共4题）
16．质量为1kg的小球从地面（参考面）上h=10m处自由落下．
（1）下落所用时间为t=_______；
（2）开始下落时动能Ek1=__,重力势能Ep1=___,机械能E1=_____________________
（3）下落10m的过程中重力对小球做功WG=_______，重力势能_____（增大、减小）了_______焦，物体的动能_____（增大、减小）了____焦，物体的机械能_______（增大、减小、守恒）
（4）落地的瞬间物体的动能Ek2=____，重力势能Ep2=___,机械能E2=_____；
（5）下落过程中在高度为____米处，重力势能和动能相等，这时有Ek3=Ep3=_________焦
（6）砸在地面时，由于地面较松软，小球又陷入地面d=10cm深，这个过程中阻力对小球做_____（正、负）功，用动能定理列式并求出小球所受阻力的大小f=______．
17．如图所示，板长为，板的端放有质量为的小物体，物体与板的动摩擦因数为。开始时板水平，现绕A端缓慢转过角度的过程中，小物体始终保持与板相对静止，重力加速度为。则此过程中，重力___________（填“做正功”、“做负功”、“不做功”），弹力做功大小为___________。
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．某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验。图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时（每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致），每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算：
(1)除了图中已有的实验器材以及若干钩码外，还需要导线、开关、刻度尺和______（填“交流”或“直流”）电源；
(2)实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是____________；
A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是_____________；
A．橡皮筋处于原长状态
B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处
D．小车已过两个铁钉的连线
(4)在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带上的哪两点之间的部分进行测量_________（根据如下图所示的纸带回答，填写字母）；
(5)实际情况是：橡皮筋对小车做的功大于小车动能增量。这一情况造成的原因可能是_____；
(6)平衡摩擦力后，如果实验中发现小车最终运动总是过快，致使打出的纸带上点迹过少，难以选到合适的点计算小车速度，请你利用本实验提供的器材提出一个解决办法：___________。
三、综合题（共4题）
20．水上滑梯可简化成如图所示的模型，斜槽AB和水平槽BC平滑连接，斜槽AB的竖直高度H=6.0m，倾角θ=37°。水平槽BC长d=2.0m，BC面与水面的距离h=0.80m，人与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.10。取重力加速度g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6。一小朋友从滑梯顶端A点无初速地自由滑下，求：
(1)小朋友沿斜槽AB下滑时加速度的大小a；
(2)小朋友滑到C点时速度的大小vc；
21．如图所示为半径R=0.50m的四分之一圆弧轨道，底端距水平地面的高度h=0.45m．一质量m=1.0kg的小滑块从圆弧轨道顶端A由静止释放，到达轨道底端B点的速度v=2.0m/s．忽略空气的阻力．重力加速度g取10m/s2．求：
（1）小滑块由A到B的过程中，克服摩擦力所做的功W；
（2）小滑块落地点与B点的水平距离x．
22．某游乐场里有一种滑沙的游乐活动，如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离停下来．斜坡滑道与水平滑道是平滑连接的，滑板与两滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，若由于受到场地的限制，A点到C点的最大水平距离为l＝16 m，为确保人身安全，在设计滑道时对斜坡的高度h应有怎样的要求？
23．如图所示，同一竖直平面内的光滑轨道，是由一斜直轨道和一段由细圆管弯成的圆形轨道连接而成，斜直轨道的底端与圆形轨道相切。圆形轨道半径为R（细圆管内径远小于R），A是圆形轨道的最低点，B是圆形轨道的最高点，O是圆形轨道的圆心。现有一质量为m的小球从斜直轨道上某处由静止开始下滑，进入细圆管内做圆周运动。忽略机械能损失，重力加速度用g表示。试求：
（1）若小球从距地面高2R处下滑，小球到达A点的速度大小；
（2）若小球到达B点时速度大小为，小球下落的高度应是圆形轨道半径的多少倍；
（3）若小球通过圆形轨道最高点B时，对管壁的压力大小为0.5mg，小球下落的高度应是圆形轨道半径R的多少倍。
参考答案
1．A
2．B
3．B
4．A
5．B
6．C
7．C
8．B
9．C
10．A
11．C
12．D
13．B
14．A
15．A
16．（1）s （2）0 100J 100J （3）100J 减小 100J 增大 100J 守恒 （4）100J 0 100J （5）5 50 （6）负 1010N
17．做负功
18．6J 28J
19．交流 D B GJ 没有平衡摩擦力 在小车上加上适量的砝码
20．(1) 5.2m/s2 ；(2) 10m/s ；
21．（1）3J（2）0.6m
22．h应不高于8m
23．（1）；（2）倍；（3）倍或倍。