8.3 动能和动能定理 同步练习（word版含答案）

8.3 动能和动能定理 课时作业
一、单选题
1．（2022·浙江·宁波市奉化区教师进修学校高一期末）如图所示，某地有一台风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R的圆面。某时间内该地区的风速为v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为ρ，假如这风力发电机将空气动能转化为电能的效率为η。则该发电机发电的功率为（　　）
A．πηρR2v2 B．πηρR2v3
C．πηρR2v2 D．πηρR2v3
2．（2022·广西·高一阶段练习）如图所示，某人把一个质量m=2kg的小球从h=0.8m高处以60°角斜向上抛出，初速度v0=3m/s，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（　　）
A．抛出过程中，人对球做的功是16J
B．物体被抛出后会继续上升，故从抛出到落地过程中重力对小球所做的功大于16J
C．小球落地时速度大小为5m/s
D．小球到达最高点的速度为0
3．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，DO是水平面，AB是斜面，初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零，如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度(已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数处处相同且不为零)(　　)
A．等于v0 B．大于v0
C．小于v0 D．取决于斜面
4．（2022·河北·邯郸一中高一阶段练习）冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一。某冰滑梯的示意图如图所示，螺旋滑道的摩擦可忽略，倾斜滑道和水平滑道与同一滑板间的动摩擦因数相同，不同滑板与滑道的动摩擦因数不同，但是满足。在设计滑梯时，要确保所有游客在倾斜滑道上匀减速下滑，且滑行结束时停在水平滑道上，以下、的组合符合设计要求的是（　　）
A． B．
C． D．
5．（2022·全国·高一专题练习）在光滑的水平面上，一滑块的质量，在水平面上受水平方向上恒定的外力(方向未知)作用下运动，如图所示给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过P、Q两点时速度大小均为.滑块在P点的速度方向与PQ连线的夹角，，，则下列说法正确的是(　　)
A．水平恒力F的方向与PQ连线成53°角
B．滑块从P到Q的时间为3 s
C．滑块从P到Q的过程中速度最小值为
D．P、Q两点的距离为15 m
6．（2022·浙江·高一开学考试）山东舰是中国首艘自主建造的国产航母，为了缩短飞机起飞前行驶的距离，通常用发射架将飞机弹出，使飞机获得一定的初速度。如图所示，在静止的山东舰上，某质量为的飞机通过发射架获得的初速度为，之后在水平跑道上以恒定功率沿直线加速，经过时间离开山东舰且恰好达到最大速度，设飞机在跑道上所受阻力的大小恒定。下列判断正确的是（　　）
A．飞机在跑道上加速所受到的阻力
B．在整个过程中牵引力做功为
C．山东舰跑道的最短长度为
D．山东舰跑道的最短长度为
7．（2022·贵州毕节·高一阶段练习）李娜是中国著名网球运动员，她是亚洲首位网球大满贯得主,同时也是首位入选名人堂的亚洲网球运动员。如图，在某次比赛中，李娜反手回球，假设网球离开球拍的速度为158m/s,与水平方向的夹角为45°，网球恰好落在对方的底线上。不计空气阻力，则网球落地的速度大小最接近（　　）
A．220m/s B．200m/s C．180m/s D．160m/s
8．（2022·江苏通州·高一期末）如图所示，投球游戏中，某同学将皮球从地面上方O处水平抛出，第一次皮球直接落入墙角A处的空框，第二次皮球与地面发生一次碰撞后恰好落入A处空框。已知皮球与地面碰撞前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，不计空气阻力，则（　　）
A．第一次抛出的初速度是第二次抛出初速度的3倍
B．两次抛出皮球过程人对球做的功一样多
C．皮球入框瞬间，第二次重力的功率大于第一次
D．从投出到入框，第二次皮球重力势能的减少量比第一次多
9．（2022·安徽黄山·一模）某质量为m的动车由静止沿平直路线启动，其加速度a与位移x的图像如图所示。已知运动中阻力恒为车重的k倍，重力加速度为g，下列说法不正确的是（ ）
A．动车位移为x1时的速度为
B．动车位移为x2时的速度为
C．若，在0-x2的过程中，牵引力做功为
D．动车从x1-x2所经历的时间为
10．（2022·河北·模拟预测）如图所示，在光滑水平桌面上有一个质量为m的质点，在沿平行于桌面方向的恒定外力F作用下，以初速度v0从A点开始做曲线运动，图中曲线是质点的运动轨迹。已知在ts末质点的速度达到最小值v，到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直，则下列说法不正确的是（　　）
A．恒定外力F的方向与初速度的反方向成θ角指向曲线内侧，且
B．质点所受合外力的大小为
C．质点到达B点时的速度大小为
D．ts内恒力F做功为
11．（2022·山东·泰安市基础教育教学研究室高一期末）一边长为L、质量分布均匀的正方形板ABCD重为G，现将此板的右下方裁去边长为的小正方形。如图所示用悬线系住此板的A点，悬线OA处于竖直张紧状态，使AB边水平由静止释放，则板从开始运动直至静止的过程中阻力所做的功为（　　）
A． B．
C． D．
12．（2022·浙江·杭十四中高一期末）如图甲所示，物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动，在时刻撤去恒力F，物体运动的图像如图乙所示．重力加速度g取，下列说法正确的是（　　）
A．物体在内的位移
B．恒力F与摩擦力大小之比
C．物体与地面间的动摩擦因数
D．在撤去F前后两个阶段的平均速度大小之比
二、填空题
13．（2021·福建·晋江市第一中学高一阶段练习）—列质量为m的动车从莆田站由静止出发，以某一恒定功率在平直轨道上运动，经时间t后达到该功率下的最大速度。若该动车行驶过程受到的阻力大小恒为F，则该恒定功率为__________，该动车在该过程中通过的路程为__________。
14．（2021·广西·藤县第七中学高一期中）图（甲）是依山而建的滑草场的设汁效果图。滑道简化模型如图（乙），滑道由加速段AB、缓冲段BC和水平段CD组成，AB段倾角37°，BC段高h=21m设全程滑草车与滑道间的动摩擦因数不变，滑草车经过滑道交接处的能量损失不计，载人滑草车（视为质点）从平台A由静止开始自由下滑。（取sin37°=0.6，g=10m/s2）
（1）载人滑草车在AB段的滑行速度_______，加速度_______（①、②均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）载人滑草车滑入CD段后的加速度大小为5m/s2，求滑草车与滑道间的动摩擦因数_______。
（3）出于安全考虑，载人滑草车进入CD段速度不得超过10m/s。为使载人滑草车能够进入CD段且足够安全，滑道平台A的髙度H应满足什么条件_______？（载人滑草车在BC段克服摩擦力做功与重力做功之比为Wf：WG=12：7）
15．（2021·江苏·阜宁实验高中高一学业考试）如图所示，AB是半径为R的 圆弧轨道，B点的切线在水平方向，且B点距离水平地面高度为h，有一物体（可视为质点）从A点由静止开始滑下，到达B点时，对轨道的压力为其所受重力的2倍（重力加速度为g）。物体从A点到达B点过程中克服摩擦力做的功为________。
三、实验题
16．（2022·江苏如皋·高一期末）小明用如图所示的装置测定木块与桌面之间的动摩擦因数。将木块A拉到水平桌面上的P点，待物体B稳定后静止释放A，当A位于O点时，B刚好接触地面，A最终滑到Q点。
（1）下列实验操作步骤，正确的顺序是________；
①将A拉到P点，待B稳定后静止释放A
②在桌面上记录P点的位置
③改变h，重复实验
④在桌面上记录Q点的位置，测量OP、OQ的长度h和s
⑤调节滑轮高度使细线与木板平行，在桌面上记录O点的位置
（2）实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮．若有下列措施：①减小A的质量；②增加细线的长度；③增加B的起始高度．其中可行的是________；
（3）请根据下表的实验数据在方格纸中作出s-h关系的图像_______。
h/cm 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00
s/cm 9.85 14.25 18.60 24.00 28.50
（4）实验测得A、B的质量均为0.20kg.根据sh图像可计算出A与桌面间的动摩擦因数μ＝________。（结果保留两位有效数字）
（5）小华用同一装置做该实验，利用sh图像处理数据后发现实验中记录P、O、Q三点时，除P点记录的是A的右侧边，O、Q两点均记录的是A的左侧边，你认为小华是否需要重新进行实验，请简要说明理由_______。
17．（2022·江西宜春·高一期末）某小组的同学利用如图甲所示装置探究做功与物体速度变化的关系。他们的操作如下：
A．将带滑轮的长木板水平放置，调节弹簧测力计在墙上的固定位置，使细线与木板平行，按图安装好仪器，使小车停在某一位置，测出此时遮光片到光电门的距离记为s
B．释放小车，记下光电计时器记录的时间（挡光时间），根据测得的遮光片宽度d，计算出小车经过光电门的速度v，同时记录弹簧测力计的示数F，计算出力F所做的功
C．改变砂桶中砂子的质量，使小车每次在同一位置由静止释放，重复B的步骤
D．用天平测出砂和砂桶的总质量m和小车的质量M
E.以W为横轴，以v2为纵轴，根据实验中测得的数据，画出v2—W图线，从图线得出做功与物体速度变化的关系
F.为减小误差，他们在实验中保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M
（1）实验时，可以不进行的操作是________（填选项前的字母）；
（2）该小组同学根据实验数据，画出了如图乙所示的图像，他们分析图像之所以没有通过坐标原点，是因为在实验步骤B之前没有________；根据他们测得的数据，能不能测出小车在运动过程中所受的阻力？答：________（填“能”或“不能”）；
（3）他们在补齐实验步骤B之前的不足后，得到的图线是一条过坐标原点的直线，若他们是以W=Fs作为v2一W图线中的W画出的图线，且算出图线的斜率为K，则小车质量与K之间的关系应为M=________（用K来表示）。
四、解答题
18．（2022·湖南·高一开学考试）水平地面挖去一部分，形成的一个高、宽的凹陷斜坡，如图所示。某人以一定的初速度沿水平方向跳离地面，落在斜坡上。已知人的质量，取重力加速度大小，不计空气阻力。
（1）若，求人落在斜坡上的动能；
（2）求人落在斜坡上的最小动能。
19．（2022·湖北武汉·高一阶段练习）如图所示，竖直平面内固定有轨道ABCD，水平放置的AB段长度为L=3m，BC段是半径R=1m、圆心角θ=37°的光滑圆弧，CD段（足够长）的倾角为37°，各段轨道均平滑连接，在圆弧最低处B点下方安装有压力传感器，在A点右侧放置有弹簧发射器。一质量为m=2kg的滑块P（视为质点）被弹簧发射器发射后，沿水平轨道AB向左滑行，第一次经过B点时，压力传感器的示数为滑块P的重力的11倍。已知滑块P与AB段、CD段的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）求滑块P被发射后经过A点的动能；
（2）将滑块P冲上BCD段后返回AB段停止时的位置记为E，求E与B的距离；
（3）若将一质量为M=3kg的滑块Q（视为质点，与AB段、CD段的动摩擦因数也为μ=0.5）置于B点，弹簧发射器重复上一次发射过程，P与Q在B点发生弹性正碰，Q沿BCD轨道向上运动，当Q的速度减为0时，使Q与DC段、BA段的动摩擦因数变为μ′，Q滑下后恰好能与P相遇，求μ′的值。
20．（2022·浙江·湖州中学高一开学考试）一根不可伸长的柔软绳子（绳子长度为8.5m）一端固定在A点，另一端固定在B点，A、B两点的水平距离为4m，高度差为0.5m。绳子上挂着一个小动滑轮，动滑轮下面固定一个小木块，总质量为M=2kg，平衡时小木块位于如图所示的C点。在C点的右下方的竖直平面内有一圆弧光滑的形轨道和粗糙的水平轨道，圆弧形轨道的半径为R=11m，圆心角为37°，圆弧轨道的最高点为D点，最低点E点与水平轨道相切。水平轨道上E点的左侧距离E点d=5m的位置有一质量为m=2kg的小球，以v0=13m/s的初速度向左运动，小球与粗糙水平面的动摩擦因素μ=0.25。小球经过圆弧轨道的E点，滑上圆弧轨道后从D点抛出，到达最高点恰好与小木块相碰，碰撞瞬间完成，碰撞之后小球和小木块粘连在一起，以碰前速度的一半通过滑轮向上滑动，运动到A点的正下方时速度恰好为0。小球和小木块均可视为质点，不计空气阻力，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）小球运动到圆弧轨道的最低点E点时对轨道的压力大小；
（2）C点距离D点的高度h和水平距离x；
（3）小球和小木块通过滑轮向上滑到A点的正下方时，滑轮克服摩擦力做功。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．C
3．A
4．C
5．B
6．D
7．D
8．A
9．D
10．D
11．C
12．C
13．
14． 变大 不变 0.5 Hm
15．
16． ⑤②①④③ ② 0.34（0.32～0.36） 不需要，因为是利用sh图像的斜率计算动摩擦因数的，而斜率未受影响
17． DF 平衡小车所受的摩擦力 能
18．（1）；（2）
19．（1）130J；（2）2.32m；（3）
20．（1）；（2）1.8m；4.8m；（3）12J
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页