4.3动能 动能定理同步练习（word版含答案）

4.3动能 动能定理同步练习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．将质量为1kg的物体以20m/s的速度竖直向上抛出．当物体落回原处的速率为16m/s．在此过程中物体克服阻力所做的功大小为（ ）
A．200J B．128J C．72J D．0J
2．质量相同的两个物体，一个物体以速度做匀速运动，另一个物体静止．若它们同时受到与同方向的相同合外力作用，则经过相同时间后（ ）．A．两物体通过的位移相同
B．两物体增加的动能相同
C．合外力对这两物体做的功相同
D．以上三者都不相同
3．如题图甲所示为一位同学在跳绳，某科学研究小组利用传感器记录了该同学在原地跳绳过程，离开地面后竖直方向上的v-t图像如图乙所示。已知t0 和该同学的质量m，以及起跳速度v0，不计阻力，下列关于该同学跳绳过程分析正确的是（　　）
A．该同学重心能上升的最大高度为
B．上升过程克服重力做功的平均功率为
C．完成100次跳绳，该同学的腾空时间为40 t0
D．每完成一次跳绳，地面支持力对这位同学做的机械功为
4．汽车在平直的公路上由静止开始做匀加速直线运动,当速度达到后立即关闭发动机让其滑行,直至停止.设在运动的全过程中汽车的牵引力做功,克服摩擦力做功,那么为( )
A．1:1 B．1:2 C．1:3 D．1:4
5．物体沿直线运动的v-t关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，则（　　）
A．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W
B．从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W
C．从第5秒末到第7秒末合外力做功为-W
D．从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W
6．如图所示，固定木板AB倾角θ=60°，板BC水平，AB、BC长度均为2m，小物块从A处由静止释放，恰好滑到C处停下来.若调整BC使其向上倾斜，倾角不超过90°，小物块从A处由静止滑下再沿BC上滑，上滑的距离与BC倾角有关.不计小物块经过B处时的机械能损失，小物块与各接触面间的动摩擦因数均相同，则小物块沿BC上滑的最小距离为（　　）
A．m B．1m C．m D．m
7．如图甲所示，滑块以初速度v0=5m/s从A点开始沿水平地面向右滑行，经一段时间滑到与A相距为1m的B点。已知滑块与地面的摩擦因数μ与滑块到A点距离x的关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则滑块滑到B点时的速度大小为（　　）
A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s
8．目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。为早日实现无人驾驶，某公司对某款汽车性能进行了一项测试，让质量为m的汽车沿一山坡直线行驶。测试中发现，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率P上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移s时速度刚好达到最大值vm。设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变，下列说法正确的是（　　）
A．关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒
B．关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力做功不为零
C．上坡过程中，当速度达到vm的一半时的加速度为a
D．上坡过程中，汽车速度由0增至vm，所用的时间等于t=
9．如图所示，绷紧的传送带在电动机的带动下，始终保持的速度匀速运行，传送带与水平地面平行。现将质量为的某物块由静止释放在传送带上的右端，过一会儿物块能保持与传送带相对静止，设物块与传送带间的动摩擦因数为，取，对于物块从静止释放到相对静止这一过程（　　）
A．物块受到的摩擦力对它做的功为
B．带动传送带的电动机增加的功率为
C．水平传送带克服摩擦力做的功为
D．带动传送带的电动机多做的功为
10．图1为沿斜坡向上行驶的汽车，当汽车以牵引力F向上运动时，汽车的机械能E与位移x的关系如图2所示（AB段为曲线），汽车与斜面间的摩擦忽略不计．下列说法正确的是（　　）
A．0～x1过程中，汽车所受拉力逐渐增大
B．x1～x2过程中，汽车速度可达到最大值
C．0～x3过程中，汽车的动能一直增大
D．x1～x2过程中，汽车以恒定的功率运动
11．2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，滑雪是冬奥会常见的体育项目，具有很强的观赏性。某滑道示意图如图所示，圆弧滑道AB与水平滑道BC平滑衔接，O是圆弧滑道AB的圆心。运动员从A点由静止开始下滑，最后运动员滑到C点停下。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．从A到B的过程中，运动员受重力、支持力、摩擦力和向心力
B．从A到B的过程中，运动员所受的合外力始终指向圆心O
C．从A到C的过程中，运动员的机械能保持不变
D．从A到C的过程中，重力所做的功等于克服摩擦力所做的功
12．如图所示，倾角为=30°的传送带以5m/s的速度顺时针匀速运动，现将质量为2kg的物块轻放在传送带的A端．已知传送带AB两端间距离为8m，物块与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度g取10m/s2，则物块从A运动到B的过程中，下列说法正确的是
A．因摩擦产生的热量105J
B．摩擦力对物体做的功为75J
C．物块由A端运动到B端的时间为2s
D．传送带克服摩擦力做的功为180J
13．如图所示，光滑水平平台上有一个质量为m的物块，站在地面上的人用跨过定滑轮的绳子向右拉动物块，不计绳和滑轮的质量及滑轮的摩擦，且平台边缘离人手作用点竖直高度始终为h．当人以速度v从平台的边缘处向右匀速前进位移x时，则（ ）
A．在该过程中，物块的运动可能是匀速的
B．在该过程中，人对物块做的功为
C．在该过程中，人对物块做的功为mv2
D．人前进x时，物块的运动速率为
14．下列关于功和能的说法正确的是（　　）
A．功是标量，所以-8J的功小于+6J的功
B．功是矢量，正负表示方向
C．因为滑动摩擦力阻碍物体相对滑动，所以始终对物体做负功
D．合外力对物体做功不为零，则物体的动能一定变化
15．如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v1，匀速向右运动，一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2（v2＞v1）滑上传送带，最后滑块返回传送带的右端．已知滑块与传送带的动摩擦因数为μ，关于这一过程的下列判断，正确的有( )
A．滑块在传送带上一直做匀变速直线运动
B．滑块相对于传送带的最大位移为
C．滑块返回传送带右端的速率为v2
D．从滑块滑上传送带到离开所用时间大于
二、填空题（共4题）
16．质量是的子弹，以300m/s的速度水平射入厚度是10毫米的钢板，射穿后的速度是100m/s，则子弹受到的平均阻力的大小为_______N．
17．一辆质量为5×103kg的汽车从静止开始起动，保持发动机功率恒定在平直公路上行驶.汽车所受阻力恒为车重的0.1倍，汽车从起动到速度达到最大值的过程中行驶的路程为 128m .现先后测出了某几个时刻汽车的速度（见表格），g取10m/s2.求：
时刻 T1 T2 T3 T4 T5 T6
速度 6m/s 10m/s 14m/s 16m/s 16m/s 16m/s
（1）汽车发动机的功率__________
（2）T2时刻汽车运动的加速度__________
（3）汽车从起动到速度达到最大值经历的时间___________
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．小宇同学利用如图甲所示的装置验证动能定理，遮光条的宽度d为图乙中的游标卡尺（游标有十个分度）所示，其中托盘的质量为m=10g，每个砝码的质量均为m=10g，小车和遮光条以及传感器的总质量为M=100g，忽略绳子与滑轮之间的摩擦。小宇做了如下的操作：
①滑块上不连接细绳，将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力；
②取5个砝码放在小车上，让小车由静止释放，传感器的示数为F，记录遮光条经过光电门时的挡光时间为Δt；
③测出遮光条距离光电门的间距为s，如图丙所示；
④从小车上取一个砝码放在托盘上，并将小车由同一位置释放，重复②，直到将砝码全部放在托盘中；
由以上操作分析下列问题：
(1)遮光条的宽度d为________mm，遮光条到光电门的间距s为___________m；
(2)用以上的字母表示遮光条经过光电门时的速度的表达式为_____________________；
(3)在②过程中细绳的拉力所做的功为________，所对应动能的变化量为____________；（用字母表示）
(4)在上述过程中如果将托盘及盘中砝码的总重力计为F′，则F′所做的功为________，所对应系统的动能的变化量为______________________；（用字母表示）
(5)如果以F′为纵轴，Δt的______________为横轴，该图线为直线，由题中的条件求出图线的斜率k，其大小为_____________________（结果保留两位有效数字）。
三、综合题（共4题）
20．如图所示，滑块从光滑曲面轨道顶点A由静止滑至粗糙的水平面的C点而停止．曲面轨道顶点离地面高度为H．滑块在水平面上滑行的距离为s．求:
（1）滑块运动到B点的速度多大？
（2）滑块与水平面之间的摩擦因数μ？
（3）若使物体能从C点回到A点，至少应在C点给物体多大的初速度？
21．两个对称的与水平面成60°角的粗糙斜轨与一个半径R＝2m，张角为120°的光滑圆弧轨道平滑相连。一个小物块从h＝3m高处开始，从静止开始沿斜面向下运动，物体与斜轨接触面间的动摩擦因数为μ＝0.2，g取10m/s2。
（1）请你分析一下物块将怎样运动
（2）计算物块在斜轨上通过的总路程。
22．如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一质量m=2kg的小球从A点冲上竖直半圆环，沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画出）。轨道上有一点P，OP的连线与竖直方向的夹角为60°；g取10m/s2。
(1)若小球顺利通过最高点，求在B点的最小速度；
(2)若小球顺利通过B点后落到水平地面上C，求A、C间的最小距离；
(3)若小球恰好能通过B点，求经过P点时它对轨道的压力大小和方向。
23．如图所示，在倾角为37°的斜面上，距底端P分别为6m、10m的A、B两点安装有速度传感器。一质量的小物块以一定的初速度由P点冲上斜面，经过A、B点时，速度分别为、。已知，、、。求：
（1）物块与斜面间的动摩擦因数；
（2）物块回到斜面底端P点时的动能。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．D
3．B
4．A
5．D
6．B
7．D
8．D
9．D
10．B
11．D
12．D
13．B
14．D
15．D
16．8000
17． 80kW 0.6m/s2 16s
18． =
19． 12.0 1.44 Fs F′s 倒数的二次方 7.9×10－6~8.1×10－6
20．（1）；(2);(3)
21．（1）物块最后在圆弧左右两端点间来回往返运动，且在端点的速度为0；（2）20m
22．(1)m/s；(2)m；(3)N，沿OP方向
23．（1），（2）
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