第一章第3节动能和动能定理堂堂练（word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第一章第3节动能和动能定理
堂堂练
一、单选题
1． 、两小球分别固定在轻杆的正中间和一端，轻杆的另一端固定在水平光滑转轴上，让轻杆在竖直平面内转动，如图所示。两球质量均为，轻杆长度为，重力加速度为，若系统恰能在竖直平面内做圆周运动，则（ ）
A．小球在经过最低点时的动能为
B．小球在经过最低点时的速度大小为
C．从最低点运动到最高点，轻杆对小球做的功为0
D．通过最低点时段轻杆的弹力为
2． 一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，它的动能随着位移x的变化而改变，下列图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3． 一小球从高空由静止开始自由下落，从下落时刻开始计时，不计空气阻力。若用a、v、t、h、P分别表示小球的加速度、速度、时间、下落高度、重力的瞬时功率，则如图所示图像正确的是（ ）
A． B． C． D．
4． 如图甲所示，质量为4 kg的物体在水平推力作用下由静止开始沿水平地面运动，推力大小F随位移大小s变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数，g取 10 m/s2，则（ ）
A．物体先做加速运动，推力减小到零后才开始做减速运动
B．运动过程中推力做的功为400J
C．物体在运动过程中的加速度先变小后不变
D．物体的总位移为10m
5． 将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图所示。已知弹簧的劲度系数为125N/m，重力加速度g取10m/s2，物体在下落过程中的最大动能为（ ）
A．0.1J B．0.2J C．2J D．10J
6． 如图所示，质量为的物块静止在水平地面上，从开始对该物块施加大小为的水平向右的恒定拉力，已知物块与水平地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，则末拉力的瞬时功率是（ ）
A． B． C． D．
7． 一个凹形圆弧轨道ABC竖直固定放置，A、C两点连线水平，B为轨道的最低点，且B到AC连线的距离为h。质量为m的滑块从A点以初速度v0 = 沿轨道的切线方向进入轨道，运动到B点时的速度大小。已知物体与轨道的动摩擦因数处处相同，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．从A到B，滑块所受的合外力的方向始终指向圆心
B．在B点，滑块处于失重状态
C．滑块一定会从C点滑出轨道
D．滑块一定不会从C点滑出轨道
8． 如图所示，京张高铁将北京到张家口的通行时间缩短在1小时内，成为2022年北京冬奥会重要的交通保障设施。假设此高铁动车启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小恒定。已知动车的质量为m，最高行驶速度km/h。则下列说法正确的是（ ）
A．行驶过程中动车受到的阻力大小为
B．当动车的速度为时，动车的加速度大小为
C．从启动到速度为的过程中，动车牵引力所做的功为
D．由题目信息可估算京张铁路的全长为350km
9． 2022年2月4日冬奥会在北京举行，冰雪运动逐渐受到人们喜爱。冰壶运动是运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶的运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。在某次训练中，运动员以3.4m/s的速度投掷冰壶，冰壶在冰面上滑行30m停下。现该运动员仍以3.4m/s的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行10m后开始在其滑行前方摩擦冰面，使冰面和冰壶的动摩擦因数减为原来的80%，则这次冰壶的滑行距离为（ ）
A．25m B．32m C．34 D．35m
10．如图（1）所示，客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。在同一风力作用下，精谷和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同，自然分开，简化成如图（2）所示。谷粒从洞口飞出后忽略空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是（ ）
A．N处是瘪谷，M处为精谷
B．精谷飞出洞口到落地的时间比瘪谷短
C．精谷和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动
D．精谷飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度要大些
二、多选题
11．投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人在不同位置沿水平方向各射出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为37°和53°。已知两支箭的质量，竖直方向下落高度均相等，忽略空气阻力、箭长，壶口大小等因素的影响（，，，），下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为16：9
B．甲、乙两人所射箭落入壶口时的速度大小之比为3：4
C．甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为9：16
D．甲、乙两人所射箭落入壶口时的动能之比为16：9
12．如图所示，DO是水平面，AB、AC是斜面，AE为圆弧轨道，轨道上、下两端分别与A点和水平面相切。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。若已知该物体与斜面、水平面和圆弧轨道之间的动摩擦因数处处相同且不为零，轨道转折处平滑相接。下列说法正确的是（ ）
A．该物体从D点出发，沿DCA滑动刚好到顶点A，则从D点出发时物块的初速度一定也为v0
B．该物体从A点由静止出发沿ABD滑动到D点的速度大小一定为v0
C．该物体从D点以速度v0出发，沿DEA滑动，则也能恰好滑到顶点A
D．该物体从D点以速度v0出发，沿DEA滑动，则不能滑到顶点A
13．在一次海上消防救援过程中，消防船启动了多个喷水口进行灭火。喷水口所处高度和口径都相同，出水轨迹如图甲所示。其中两支喷水枪喷出水A、B轨迹在同一竖直面内且最高点高度相同，如图乙所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．水A在空中运动时间较长
B．水A在最高点的速度较大
C．水落到海面时A的速度比B的速度小
D．相同时间内水枪对A做功比水枪对B做功多
14．送餐服务是机器人应用的一个领域，只要设置好路线，将餐盒放在水平托盘上，它就能把餐盒送到指定位置。若配餐点和目标位置在同一直线通道上，机器人从静止开始启动，经40s恰好把餐盒送到目标位置，其运动过程中速度v随时间t变化的图像如图所示，已知餐盒的总质量2.5kg，餐盒与水平托盘始终无相对滑动，取重力加速度g=10m/s2，则（ ）
A．机器人加速运动的加速度大小为0.2m/s2
B．机器人加速过程中托盘对餐盒所做的功为1.25J
C．机器人减速过程中托盘对餐盒作用力的大小为0.25N
D．配餐点和目标位置距离为30m
15．游乐场有一种儿童滑轨，其竖直剖面示意图如图所示，AB部分是半径为R的四分之一圆形轨道，BC为轨道水平部分与半径OB垂直。一质量为m的小孩（可视为质点）从A点由静止滑下，滑到圆弧轨道末端B点时，对轨道的正压力为2.5mg，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．到达B点的速度大小为
B．到达B点的速度大小为
C．从A到B克服摩檫力做功为
D．从A到B克服摩檫力做功为
三、解答题
16．在竖直平面内的玩具“过山车”滑梯由三段线型轨道平滑连接而成，第一段为粗糙直轨道，第二段为内壁光滑、外壁粗糙的圆轨道，半径，与直轨道相切于B点。第三段为水平直轨道，呈粗糙段、光滑段交替排列，每段都为，粗糙段的动摩擦因数为，直轨道与圆轨道相切于点，点与C略错开，如图所示。为圆轨道的水平半径，小球中间有孔，孔径略大于线型轨道的直径，现将小球穿在轨道上，在直轨道上距离B点x处由静止开始释放。当时，小球只能滑到G点，已知直轨道与水平面成，小球可视为质点，已知，。求：
（1）小球与直轨间的动摩擦因数；
（2）要使小球完成整个圆周轨道过程没有机械能损失，求x的取值范围；
（3）以第（2）问中的最小x处静止释放，在水平直轨道上距离为d处的速度v与d的关系。
17．如图所示，动摩擦因数μ＝0.5的水平地面与半径为R的光滑圆弧轨道平滑相连，B、C、D为圆弧轨道上的三个点，B点为最低点，C点与圆心O等高，D点为圆弧轨道的最高点，而且D点的切线方向与倾斜传送带平行，已知长度为5R的传送带与水平面的夹角为θ＝37°，动摩擦因数也为μ，正以v0顺时针转动，现位于水平面上A处一可视为质点的物体，其质量为m，在水平向右的恒力F作用下从静止开始向右运动，当物体运动到B点时轨道对物体的支持力为11mg，物体运动到C点时撤去外力F，其中AB的距离为L＝10R，重力加速度为g，F和v0均为未知。
（1）求水平恒力F的大小。
（2）判断物体能否到达D点，写出判断过程。
（3）讨论物体在传送带上运动过程中摩擦力做的功与传送带速度的关系。
2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第一章第3节动能和动能定理（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A C D A D C B D C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AD AD BD AB BC
三、解答题
16．（1）；（2）时，没有机械能损失；（3）见解析
17．（1）mg；（2）能到达D点；（3）若v0≥vD，摩擦力总功W总＝0，若v0＜vD，摩擦力总功W'总＝﹣3.36mgR+0.4m
PAGE
第 2 页，共 2 页