8.3动能和动能定理同步训练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.3动能和动能定理同步训练（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 147.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-01 23:48:41 | ||
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文档简介
8.3动能和动能定理同步训练
一、单选题
高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动，在启动阶段列车的动能
A. 与它所经历的时间成正比 B. 与它的位移成正比
C. 与它的速度成正比 D. 与它的阻力成正比
如图所示，质量为的物体在水平恒力的推动下，从山坡底部处由静止运动至高为的坡顶，获得速度为，的水平距离为下列说法正确的是
A. 物体重力所做的功是
B. 合力对物体做的功是
C. 推力对物体做的功是
D. 阻力对物体做的功是
质量不等，但具有相同初动能的两个物体，在动摩擦因数相同的地面上滑行，直到停止，则
A. 质量大的物体滑行距离大 B. 质量小的物体滑行距离大
C. 质量大的物体克服摩擦力做功多 D. 质量小的物体克服摩擦力做功多
发光弹弓弹射飞箭是傍晚在广场常见的儿童玩具，其工作原理是利用弹弓将发光飞箭弹出后在空中飞行。若小朋友以大小为的初动能将飞箭从地面竖直向上弹出，飞箭落回地面时动能大小为，设飞箭在运动过程中所受空气阻力的大小不变，重力加速度为，以地面为零势能面，则下列说法正确的是
A. 飞箭上升阶段克服空气阻力做的功为
B. 飞箭下落过程中重力做功为
C. 飞箭在最高点具有的机械能为
D. 飞箭所受空气阻力与重力大小之比为
质量为的物体从地面上方高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为的坑，如图所示，在此过程中
A. 重力对物体做功为
B. 物体克服阻力做功为
C. 地面对物体的平均阻力为
D. 物体克服阻力做功为
一质量为的滑块，以的初速度在光滑的水平面上向左滑行。从某一时刻起在滑块上施加一个向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变成向右，大小仍为。在这段时间里水平力对物体所做的功是
A. B. C. D. 无法确定
一质量为的物体在水平恒力的作用下沿水平面运动，在时刻撤去力，其图像如下图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为，则力的大小为
A. B. C. D.
如图所示，滑块和足够长的木板叠放在水平地面上，和之间的动摩擦因数是和地面之间的动摩擦因数的倍，和的质量均为。现对施加一水平向右逐渐增大的力，当增大到时开始运动，之后力按图乙所示的规律继续增大，图乙中的为运动的位移，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。对两物块的运动过程，以下说法正确的是
A. 当，木块和木板开始相对滑动
B. 当，木块和木板开始相对滑动
C. 自至木板木板对做功大小为
D. 时，木板的速度大小为
校排球队的小华同学，为了训练自己的球感，练就了好多特技在一次表演中，他将双臂和肩背搭成一个“轨道”，能将排球控制在水平面内做连贯的椭圆运动如果排球的速率保持不变，则在排球运动一圈的过程中
A. 人对排球不做功
B. 排球所受的合力为零
C. “轨道”不可能是水平的
D. 排球与轨道中心点的连线在单位时间内扫过的面积相等
“歼”飞机在航母甲板上降落后，在勾住阻拦索减速滑行的过程中，阻拦索对“歼”做功和“歼”动能变化的情况分别是
A. 做负动，动能减少 B. 做负功，动能增加
C. 做正功，动能减少 D. 做正功，动能增加
二、计算题
如图所示的装置由三部分组成，传送带左边是光滑的水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量的物块，开始物块静止。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并平滑对接，传送带以的速度逆时针转动。传送带的右边是一位于竖直平面内的光滑圆轨道，最低点为，最高点为，半径。从点正上方高处无初速释放质量为的物块，从点进入圆轨道，物块与只发生一次碰撞，且为弹性正碰。已知与传送带之间的动摩擦因数，传送带长，取求：
物块与碰撞后弹簧的最大弹性势能；
物块对圆轨道的最大压力；
物块释放点距点的高度。
如图所示，竖直平面内的直角坐标系中有一根表面粗糙的粗细均匀的细杆，它的上端固定在坐标原点处且与轴相切．和段分别为弯曲杆和直杆，它们相切于点，段所对应的曲线方程为一根套在直杆上的轻弹簧下端固定在点，其原长比杆的长度短．可视为质点的开孔小球孔的直径略大于杆的直径套在细杆上．现将小球从处以的初速度沿轴的正方向抛出，过点后沿杆运动压缩弹簧，再经弹簧反弹后恰好到达点．已知小球的质量，点的纵坐标为，小球与杆间的动摩擦因数，取求：
上述整个过程中摩擦力对小球所做的功；
小球初次运动至点时的速度的大小和方向；
轻质弹簧被压缩至最短时的弹性势能．
一转动装置如图所示，四根轻杆、、和与两小球及一小环通过铰链连接，轻杆长均为，球和环的质量均为，端固定在竖直的轻质转轴上，套在转轴上的轻质弹簧连接在与小环之间，原长为，装置静止时，弹簧长为，转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为求：
弹簧的劲度系数；
杆中弹力为零时，装置转动的角速度；
弹簧长度从缓慢缩短为的过程中，外界对转动装置所做的功．
如图，质量为的滑块，在水平力作用下静止在倾角为的光滑斜面上，离斜面末端的高度，滑块经过位置滑上皮带时无机械能损失，传送带的运行速度为，长为今将水平力撤去，当滑块滑到传送带右端时，恰好与传送带速度相同．取求：
水平作用力的大小；已知
滑块滑到点的速度和传送带的动摩擦因数；
滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．
如图所示，为固定在竖直平面内的绝缘轨道，段水平且光滑，段为圆心角的光滑圆弧，圆弧半径，段为足够长的粗糙倾斜直轨，各段轨道均平滑连接．质量、可视为质点的小球被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行．
若小球向左运动到点的速度，则经过多少时间小球第二次达到点？
若点左侧区域存在竖直向下的匀强电场，使小球带的电量，弹簧枪对小球做功，到达点的速度，则匀强电场的大小为多少？
上问中，若小球与间的动摩擦因数，运动到段的最高点时，电场突然改为竖直向上但大小不变，小球第一次返回到点的速度大小为多少？取，
答案和解析
1.B 2.D 3.B 4.D 5.D 6.A 7.C 8.D 9.C 10.A
11.【答案】解：因物块与只发生一次碰撞，则碰后返回圆轨道最低点的速度为，设碰后速度为，碰后返回点过程，由动能定理得：
解得
设与碰前速度为，碰后速度为。
取向左为正方向，由动量守恒定律得：
解得，
物块的速度为零时弹簧压缩量最大，弹簧的弹性势能最大，由能量守恒定律得：
解得
设物块在圆轨道最低点的速度大小为，从到与相碰过程，因碰前速度，故物块在传送带上一直做减速运动
由动能定理得：
在圆弧最低点，由牛顿第二定律得：
解得
由牛顿第三定律知，物块对圆轨道的最大压力大小，方向竖直向下。
从释放点到与碰撞过程，由动能定理得：
解得
答：
物块与碰撞后弹簧的最大弹性势能是；
物块对圆轨道的最大压力是，方向竖直向下；
物块释放点距点的高度是。
12.【答案】解：对题述过程由动能定理得
代入数据解得．
假设小球抛出后做平抛运动，根据平抛运动规律可得
代入数据解得
与曲线方程一致，说明小球在段运动过程中与细杆无摩擦，做平抛运动．
由动能定理
代入数据解得
由运动的合成和分解可得的方向与轴正方向夹角的余弦值
，即．
小球从点开始直至小球被弹回点的过程中，摩擦力所做的功
求得
又由得，小球下滑的最大距离
在小球从点开始直至将弹簧压缩到最短过程中，由动能定理得
又根据功能关系得
代入数据解得．
13.【答案】解：装置静止时，设、杆中的弹力分别为、，杆与转轴的夹角为，
小环受到弹簧的弹力，
小环受力平衡，，
小球受力平衡，，，
解得．
设、杆中的弹力分别为、，杆与转轴的夹角为，弹簧长度为．
小环受到弹簧的弹力，
小环受力平衡，，解得，
对小球，，，且，
解得．
弹簧长度为时，设、杆中的弹力分别为、，杆与弹簧的夹角为，
小环受到的弹力，
小环受力平衡，，且，
对小球，，，
解得．
整个过程中弹簧弹性势能变化为零，则弹力做功为零，由动能定理得，
，
解得．
答：弹簧的劲度系数为；
装置转动的角速度为；
外界对转动装置所做的功为．
14.【答案】解：滑块受到水平推力、重力和支持力而处于平衡状态，由平衡条件可知，水平推力为：
，
代入数据得：；
设滑块从高为处下滑，到达斜面底端速度为，根据动能定理有：
解得：
在传送带上，根据动能定理有：
代入数据解得：；
设滑块在传送带上运动的时间为，则时间内传送带的位移为：
对物体有：
滑块相对传送带滑动的相对位移大小为：
相对滑动产生的热量为：
代值解得：
答：求水平作用力的大小；
滑块滑到点的速度为，传送带的动摩擦因数为；
滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量为
15.【答案】解：由于较小，上升高度很小，沿向上运动的路程远小于半径，故小球在上做类似单摆的运动，
周期为：，
再次返回到点的时间为半个周期：
小球到达点之前的过程中，动能定理：
，
解得：
设从点到达最高点前小球滑行的距离为，动能定理：
，
解得：
从最高点返回到点过程中，动能定理：
，
解得：
答：若小球向左运动到点的速度，则经过小球第二次达到点．
若点左侧区域存在竖直向下的匀强电场，使小球带的电量，弹簧枪对小球做功，到达点的速度，则匀强电场的大小为．
上问中，若小球与间的动摩擦因数，运动到段的最高点时，电场突然改为竖直向上但大小不变，小球第一次返回到点的速度大小为 ．
第10页，共11页
一、单选题
高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动，在启动阶段列车的动能
A. 与它所经历的时间成正比 B. 与它的位移成正比
C. 与它的速度成正比 D. 与它的阻力成正比
如图所示，质量为的物体在水平恒力的推动下，从山坡底部处由静止运动至高为的坡顶，获得速度为，的水平距离为下列说法正确的是
A. 物体重力所做的功是
B. 合力对物体做的功是
C. 推力对物体做的功是
D. 阻力对物体做的功是
质量不等，但具有相同初动能的两个物体，在动摩擦因数相同的地面上滑行，直到停止，则
A. 质量大的物体滑行距离大 B. 质量小的物体滑行距离大
C. 质量大的物体克服摩擦力做功多 D. 质量小的物体克服摩擦力做功多
发光弹弓弹射飞箭是傍晚在广场常见的儿童玩具，其工作原理是利用弹弓将发光飞箭弹出后在空中飞行。若小朋友以大小为的初动能将飞箭从地面竖直向上弹出，飞箭落回地面时动能大小为，设飞箭在运动过程中所受空气阻力的大小不变，重力加速度为，以地面为零势能面，则下列说法正确的是
A. 飞箭上升阶段克服空气阻力做的功为
B. 飞箭下落过程中重力做功为
C. 飞箭在最高点具有的机械能为
D. 飞箭所受空气阻力与重力大小之比为
质量为的物体从地面上方高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为的坑，如图所示，在此过程中
A. 重力对物体做功为
B. 物体克服阻力做功为
C. 地面对物体的平均阻力为
D. 物体克服阻力做功为
一质量为的滑块，以的初速度在光滑的水平面上向左滑行。从某一时刻起在滑块上施加一个向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变成向右，大小仍为。在这段时间里水平力对物体所做的功是
A. B. C. D. 无法确定
一质量为的物体在水平恒力的作用下沿水平面运动，在时刻撤去力，其图像如下图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为，则力的大小为
A. B. C. D.
如图所示，滑块和足够长的木板叠放在水平地面上，和之间的动摩擦因数是和地面之间的动摩擦因数的倍，和的质量均为。现对施加一水平向右逐渐增大的力，当增大到时开始运动，之后力按图乙所示的规律继续增大，图乙中的为运动的位移，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。对两物块的运动过程，以下说法正确的是
A. 当，木块和木板开始相对滑动
B. 当，木块和木板开始相对滑动
C. 自至木板木板对做功大小为
D. 时，木板的速度大小为
校排球队的小华同学，为了训练自己的球感，练就了好多特技在一次表演中，他将双臂和肩背搭成一个“轨道”，能将排球控制在水平面内做连贯的椭圆运动如果排球的速率保持不变，则在排球运动一圈的过程中
A. 人对排球不做功
B. 排球所受的合力为零
C. “轨道”不可能是水平的
D. 排球与轨道中心点的连线在单位时间内扫过的面积相等
“歼”飞机在航母甲板上降落后，在勾住阻拦索减速滑行的过程中，阻拦索对“歼”做功和“歼”动能变化的情况分别是
A. 做负动，动能减少 B. 做负功，动能增加
C. 做正功，动能减少 D. 做正功，动能增加
二、计算题
如图所示的装置由三部分组成，传送带左边是光滑的水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量的物块，开始物块静止。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并平滑对接，传送带以的速度逆时针转动。传送带的右边是一位于竖直平面内的光滑圆轨道，最低点为，最高点为，半径。从点正上方高处无初速释放质量为的物块，从点进入圆轨道，物块与只发生一次碰撞，且为弹性正碰。已知与传送带之间的动摩擦因数，传送带长，取求：
物块与碰撞后弹簧的最大弹性势能；
物块对圆轨道的最大压力；
物块释放点距点的高度。
如图所示，竖直平面内的直角坐标系中有一根表面粗糙的粗细均匀的细杆，它的上端固定在坐标原点处且与轴相切．和段分别为弯曲杆和直杆，它们相切于点，段所对应的曲线方程为一根套在直杆上的轻弹簧下端固定在点，其原长比杆的长度短．可视为质点的开孔小球孔的直径略大于杆的直径套在细杆上．现将小球从处以的初速度沿轴的正方向抛出，过点后沿杆运动压缩弹簧，再经弹簧反弹后恰好到达点．已知小球的质量，点的纵坐标为，小球与杆间的动摩擦因数，取求：
上述整个过程中摩擦力对小球所做的功；
小球初次运动至点时的速度的大小和方向；
轻质弹簧被压缩至最短时的弹性势能．
一转动装置如图所示，四根轻杆、、和与两小球及一小环通过铰链连接，轻杆长均为，球和环的质量均为，端固定在竖直的轻质转轴上，套在转轴上的轻质弹簧连接在与小环之间，原长为，装置静止时，弹簧长为，转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为求：
弹簧的劲度系数；
杆中弹力为零时，装置转动的角速度；
弹簧长度从缓慢缩短为的过程中，外界对转动装置所做的功．
如图，质量为的滑块，在水平力作用下静止在倾角为的光滑斜面上，离斜面末端的高度，滑块经过位置滑上皮带时无机械能损失，传送带的运行速度为，长为今将水平力撤去，当滑块滑到传送带右端时，恰好与传送带速度相同．取求：
水平作用力的大小；已知
滑块滑到点的速度和传送带的动摩擦因数；
滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．
如图所示，为固定在竖直平面内的绝缘轨道，段水平且光滑，段为圆心角的光滑圆弧，圆弧半径，段为足够长的粗糙倾斜直轨，各段轨道均平滑连接．质量、可视为质点的小球被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行．
若小球向左运动到点的速度，则经过多少时间小球第二次达到点？
若点左侧区域存在竖直向下的匀强电场，使小球带的电量，弹簧枪对小球做功，到达点的速度，则匀强电场的大小为多少？
上问中，若小球与间的动摩擦因数，运动到段的最高点时，电场突然改为竖直向上但大小不变，小球第一次返回到点的速度大小为多少？取，
答案和解析
1.B 2.D 3.B 4.D 5.D 6.A 7.C 8.D 9.C 10.A
11.【答案】解：因物块与只发生一次碰撞，则碰后返回圆轨道最低点的速度为，设碰后速度为，碰后返回点过程，由动能定理得：
解得
设与碰前速度为，碰后速度为。
取向左为正方向，由动量守恒定律得：
解得，
物块的速度为零时弹簧压缩量最大，弹簧的弹性势能最大，由能量守恒定律得：
解得
设物块在圆轨道最低点的速度大小为，从到与相碰过程，因碰前速度，故物块在传送带上一直做减速运动
由动能定理得：
在圆弧最低点，由牛顿第二定律得：
解得
由牛顿第三定律知，物块对圆轨道的最大压力大小，方向竖直向下。
从释放点到与碰撞过程，由动能定理得：
解得
答：
物块与碰撞后弹簧的最大弹性势能是；
物块对圆轨道的最大压力是，方向竖直向下；
物块释放点距点的高度是。
12.【答案】解：对题述过程由动能定理得
代入数据解得．
假设小球抛出后做平抛运动，根据平抛运动规律可得
代入数据解得
与曲线方程一致，说明小球在段运动过程中与细杆无摩擦，做平抛运动．
由动能定理
代入数据解得
由运动的合成和分解可得的方向与轴正方向夹角的余弦值
，即．
小球从点开始直至小球被弹回点的过程中，摩擦力所做的功
求得
又由得，小球下滑的最大距离
在小球从点开始直至将弹簧压缩到最短过程中，由动能定理得
又根据功能关系得
代入数据解得．
13.【答案】解：装置静止时，设、杆中的弹力分别为、，杆与转轴的夹角为，
小环受到弹簧的弹力，
小环受力平衡，，
小球受力平衡，，，
解得．
设、杆中的弹力分别为、，杆与转轴的夹角为，弹簧长度为．
小环受到弹簧的弹力，
小环受力平衡，，解得，
对小球，，，且，
解得．
弹簧长度为时，设、杆中的弹力分别为、，杆与弹簧的夹角为，
小环受到的弹力，
小环受力平衡，，且，
对小球，，，
解得．
整个过程中弹簧弹性势能变化为零，则弹力做功为零，由动能定理得，
，
解得．
答：弹簧的劲度系数为；
装置转动的角速度为；
外界对转动装置所做的功为．
14.【答案】解：滑块受到水平推力、重力和支持力而处于平衡状态，由平衡条件可知，水平推力为：
，
代入数据得：；
设滑块从高为处下滑，到达斜面底端速度为，根据动能定理有：
解得：
在传送带上，根据动能定理有：
代入数据解得：；
设滑块在传送带上运动的时间为，则时间内传送带的位移为：
对物体有：
滑块相对传送带滑动的相对位移大小为：
相对滑动产生的热量为：
代值解得：
答：求水平作用力的大小；
滑块滑到点的速度为，传送带的动摩擦因数为；
滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量为
15.【答案】解：由于较小，上升高度很小，沿向上运动的路程远小于半径，故小球在上做类似单摆的运动，
周期为：，
再次返回到点的时间为半个周期：
小球到达点之前的过程中，动能定理：
，
解得：
设从点到达最高点前小球滑行的距离为，动能定理：
，
解得：
从最高点返回到点过程中，动能定理：
，
解得：
答：若小球向左运动到点的速度，则经过小球第二次达到点．
若点左侧区域存在竖直向下的匀强电场，使小球带的电量，弹簧枪对小球做功，到达点的速度，则匀强电场的大小为．
上问中，若小球与间的动摩擦因数，运动到段的最高点时，电场突然改为竖直向上但大小不变，小球第一次返回到点的速度大小为 ．
第10页，共11页