1.3动能和动能定理基础巩固（word版含答案）

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．物体在运动过程中，克服重力做功500J，则（　　）
A．重力做功为500J B．物体的重力势能一定减少了500J
C．物体的动能一定减少500J D．物体的重力势能一定增加了500J
2．一质量m＝1.0kg的物块静止在粗糙水平面上，在t＝0时，对物块施加一恒力F，恒力F大小为25N，方向与水平成37°斜向右下方，物块在恒力F的作用下由静止开始运动。物块运动过程中还受到水平方向的空气阻力，其大小随速度的增大而增大。物块速度为0时，空气阻力也为零，物块的加速度a与时间t的关系如图乙所示。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2。以下判断正确的是（　　）
A．物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4
B．2s到4s内合外力对物块做的功为8.75J
C．t＝3s时物块受到的空气阻力为7.5N
D．前4s内合外力对物块做的功为0
3．木球从水面上方某位置由静止开始自由下落，落入水中又继续下降一段距离后 速度减小到零。把木球在空中下落过程称为第Ⅰ阶段，在水中下落过程称为第Ⅱ阶段。不计空气和水的摩擦阻力。下列说法正确的是（ ）
A．第Ⅰ阶段重力对木球做的功等于第Ⅱ阶段木球克服浮力做的功
B．第Ⅰ阶段重力对木球做的功大于第Ⅱ阶段木球克服浮力做的功
C．第Ⅰ、第Ⅱ阶段重力对木球做的总功和第Ⅱ阶段合力对木球做的功的代数和为零
D．第Ⅰ、第Ⅱ阶段重力对木球做的总功等于第Ⅱ阶段木球克服浮力做的功
4．下列关于动能的说法，正确的是（　　）
A．运动物体所具有的能就是动能
B．物体做匀变速运动，某一时刻速度为v1，则物体在全过程中的动能都是
C．做匀速圆周运动的物体其速度改变而动能不变
D．物体在外力F作用下做加速运动，当力F逐渐减小时，其动能也逐渐减小
5．改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生改变，在下列几种情况下，汽车的动能可以变为原来4倍的是（ ）
A．质量不变，速度增大到原来2倍
B．速度不变，质量增大到原来2倍
C．质量减半，速度增大到原来4倍
D．速度减半，质量增大到原来4倍
6．学校足球队进行了一场比赛，守门员小明腾空用双手将以40m/s速度飞来的足球推出，推出时足球的速度大小为30m/s，足球的质量为400g，则小明对足球做的功为 （ ）
A．320J B．180J C．140J D．-140J
7．如图所示，两长度相同的光滑固定斜面A、B，倾角分别为30°、60°。一小球分别从A、B两斜面顶端由静止开始下滑，到达斜面底端时的动能之比为（　　）
A．1：1 B．1： C．：1 D．1：2
8．如图所示的实验装置，可用于探究力对静止物体做功与物体获得速度的关系。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掉摩擦阻力，下面操作正确的是（ ）
A．放开小车，小车能够自由下滑即可
B．放开小车，小车能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，小车能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可
9．某种木材做成的长方体物块静止在水池(水域面积很宽)中时，恰好有一半没人水中，如图甲所示，物块在水中所受浮力F随着没入水中的深度h的图象如图丙所示。把物体恰好完全压人水中，如图乙所示，并从此位置由静止释放物块，重力加速度为g，下列说法中正确的是
A．物块上浮过程做匀加速直线运动
B．物块上浮过程先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动
C．物块弹回到甲图位置时的速度为
D．物块弹回到甲图位置时速度刚好为零
10．质量为m的物块在平行于斜面的力F作用下，从固定斜面的底端A由静止开始沿斜面上滑，经B点时速率为v，此时撤去F，物块滑回斜面底端时速率也为v，斜面倾角为θ，A、B间距离为x，则（）
A．整个过程中重力做功为
B．整个过程中物块克服摩擦力做功为
C．上滑过程中克服重力做功为
D．从撤去F到物块滑回斜面底端，摩擦力做功为
11．两颗质量之比m1：m2=1：4的人造地球卫星，只在万有引力的作用之下，环绕地球运转．如果它们的轨道半径之比r1：r2=2：1，那么它们的动能之比EK1：EK2为（ ）
A．8：1 B．1：8 C．2：1 D．1：2
12．同一物块第一次沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点，第二次沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端B点，，如图所示，物块与两轨道的动摩擦因数相同，且AC与CB在C处圆滑的连接，则在物块两次整个下滑过程中（　　）
A．物块受到摩擦力相同
B．两种情况物块沿轨道下滑时的位移不同
C．物块滑至B点时速度相同
D．两种情况下摩擦力所做的功相同
13．将质量为的小球从离地高处抛出后落地，第一次竖直向上抛出，第二次竖直向下抛出，第三次水平抛出，三次抛出时初速度大小相同，忽略空气阻力，则：（　　）
A．小球落地时动能三次都相同
B．小球在空中运动的时间三次都相同
C．小球运动位移大小三次都相同
D．水平抛出时重力做功最多
14．质量为60kg的同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图，测量得到比赛成绩是2.6m，目测空中脚离地最大高度约0.5m，忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做功约为（　　）
A．65J B．265J C．510J D．750J
15．一质量为的物体，在水平恒定拉力的作用下在粗糙的水平面上做匀速直线运动。当运动一段时间后拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动。如图所示为拉力F随位移x变化的关系图像。g取，则据此可以求得（　　）
A．物体匀速运动时的速度为 B．整个过程摩擦力对物体所做的功为
C．整个过程合外力对物体所做的功为 D．滑动摩擦力大小
二、填空题（共4题）
16．把质量为3.0kg的石块，从高30m的某处，以的速度向斜上方抛出，，不计空气阻力，石块落地时的速率是__；若石块在运动过程中克服空气阻力做了73.5J的功，石块落地时的速率又为 ___．
17．如图所示，原来质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。用水平拉力F将小球缓慢地拉到细线与竖直方向成θ角的位置的过程中，拉力F做功为_______。
18．如图，倾角为θ的固定斜面上AB段光滑，BC段粗糙，且BC＝2AB。若P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，则小物块P与BC段斜面之间的动摩擦因数μ＝______；若P以初速度v0从A点开始运动，则到达C点时的速度vC____ v0（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
19．如图， “验证变力做功的动能定理”的实验装置放置在水平桌面上，两块磁铁分别安装于力传感器和小车对应位置，且同性磁极相对，两挡光片宽均为1cm。
（1）让小车向力传感器方向运动，挡光片a经过光电门传感器时测得此时小车速度v0，同时触发力传感器以及位移传感器工作，磁力对小车做___功（选填“正”或“负”），挡光片b（a、b间距为5cm）经过光电门时再次测得此时小车的速度vt，同时（实际有一定延时）触发传感器停止工作。
（2）计算机上显示出F-s图像，图像中的_______即为此过程变力做功W。
（3）某同学测得小车及车上传感器、磁铁等总质量m＝0.180kg，v0＝0.341m/s，vt＝0.301m/s，则小车动能的变化量ΔEk＝_______J（保留两位有效数字），他选取如右图所示的选择区域后，计算机自动计算出变力做功W，发现W与ΔEk相差较大，其主要原因是_______。
三、综合题（共4题）
20．某幼儿园设计的一个滑梯，由于场地大小的限制，滑梯的水平跨度确定为4m，如图所示。已知滑梯与儿童裤料之间的动摩擦因数为0.4，为使儿童能从滑梯顶端由静止滑下，且到达地面的速度不超过2m/s，取g等于10m/s2，求滑梯高度范围。
21．如图所示，竖直平面内有一固定光滑弧形轨道AB与粗糙水平地面平滑连接，B为弧形轨道的最低点。已知弧形轨道最高点A距离水平地面的高度h=1.8m。现有一质量m=0.5kg的滑块（可视为质点），从A点由静止开始沿弧形轨道下滑，最后在水平地面上的C点停止运动。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）滑块滑至B点时速度vB的大小；
（2）滑块在水平地面上滑动过程中克服摩擦力做的功Wf。
22．如图甲所示，固定在水平地面上的工件，由AB和BD两部分组成，其中AB部分为光滑的圆弧，∠AOB＝37°，圆弧的半径R＝0.5m；BD部分水平，长度为0.2m，C为BD的中点，现有一质量m＝1kg，可视为质点的物块从A端由静止释放，恰好能运动到D点。(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
求：
⑴为使物块恰好运动到C点静止，可以在物块运动到B点后，对它施加一竖直向下的恒力F，F应为多大？
⑵为使物块运动到C点时速度为零，也可先将BD部分以B为轴向上转动一锐角θ，如图乙所示，θ应为多大？(假设物块经过B点时没有能量损失)
23．竖直转轴上固定有两根沿水平方向长度均为r的轻杆，间距为l，一轻绳上穿一个质量为m的光滑小环，轻绳两端分别固定于两杆末端A、B两点，开始时小环静止悬挂在底部，如图甲所示．重力加速度为g，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。
（1）用力F使小环静止在与A等高处，力F沿绳方向，此时α＝53°，如图乙所示，求F的大小；
（2）若从图甲状态开始用外力转动转轴，稳定时小环与B等高，如图丙所示，求：
①此时转动的角速度ω；
②此过程外力对系统所做的功W。
参考答案
1．D
2．A
3．D
4．C
5．A
6．D
7．B
8．D
9．C
10．D
11．B
12．D
13．A
14．D
15．D
16．
17．
18． =
19．负 图线包围的面积 -0.0023 选择区域过大或过小
20．1.6m＜h≤1.8m
21．（1）6m/s；（2）9J
22．(1)10N；(2)θ＝37°
23．（1）2mg；（2）① ；②