8.3动能和动能定理练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.3动能和动能定理练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-30 06:00:34 | ||
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文档简介
人教版必修第二册 8.3 动能和动能定理
一、单选题
1．2022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
2．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
3．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．
4．如图所示为某品牌的电动车，质量为60kg，电动车行驶时所受阻力大小为车和人总重力的0.05倍。一质量为40kg的人骑着该电动车在水平地面上由静止开始以额定功率行驶，5s内行驶了15m，速度达到5m/s。已知重力加速度为。该电动车以额定功率行驶能达到的最大速度为（ ）
A．5m/s B．7m/s C．8m/s D．9m/s
5．如图所示，水平传送带以v=4m/s逆时针匀速转动，A、B为两轮圆心正上方的点，AB=L1=2m，两边水平面分别与传送带上表面无缝对接，弹簧右端固定，自然长度时左端恰好位于B点。现将一小物块与弹簧接触但不栓接，并压缩至图示位置后由静止释放。已知小物块与各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.2，AP=L2=1m，小物块与轨道左端P碰撞后原速反弹，小物块刚好返回到B点时速度减为零。g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．小物块第一次运动到A点时，速度大小一定为4m/s
B．弹簧对小物块做的功等于小物块离开弹簧时的动能
C．小物块离开弹簧时的速度可能为1m/s
D．小物块对传送带做功的绝对值与传送带对小物块做功的绝对值一定相等
6．如图所示为某物体做直线运动的图象，其中在和时刻物体的瞬时速度分别为和，则物体在时间的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体的速度方向和加速度方向始终相同
B．物体的速度大小和加速度大小都逐渐变小
C．合外力对物体先做负功后做正功
D．物体的平均速度大小大于
7．垫球是排球比赛中运用较多的一项技术。某同学正对竖直墙面练习排球垫球。第一次垫球时，推球出手的位置A距离竖直墙壁的水平距离为s，球恰好垂直击中墙壁于B点，AB间的竖直离度为2s；第二次垫球时，排球出手的位置C距离竖直墙壁的水平距离为2s，球恰好也垂直击中墙壁于D点，CD间的竖直高度为s。O、A、C在同一水平面上，排球运动的轨迹在同一竖直面内，且平面与墙面垂直，如图乙所示。排球视为质点，不计空气阻力。则第一次排球出手瞬间的动能Ek1与第二次排球出手瞬间的动能Ek2之比为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，内壁光滑、质量为m的管形圆轨道，竖直放置在光滑水平地面上，恰好处在左、右两固定光滑挡板M、Q之间，圆轨道半径为R，质量为m的小球能在管内运动，小球可视为质点，管的内径忽略不计．当小球运动到轨道最高点时，圆轨道对地面的压力刚好为零，下列判断正确的是（ ）
A．圆轨道对地面的最大压力大小为8mg
B．圆轨道对挡板M、Q的压力总为零
C．小球运动的最小速度为
D．小球运动到圆轨道最右端时，圆轨道对挡板Q的压力大小为5mg
9．如图，一容器的内壁是半径为r的半球面，容器固定在水平地面上。在半球面水平直径的一端有一质量为m（可视为质点）的小滑块P，它在容器内壁由静止开始下滑到最低点，在最低点时的向心加速度大小为a，已知重力加速度大小为g。则Р由静止下滑到最低点的过程中克服摩擦力做的功为（ ）
A． B． C． D．
10．新冠疫情对旅游行业冲击巨大，为促进浙江温州当地旅游经济健康发展，温州某景区特从国外引进刺激异常的峡谷秋千。对外正式开放该峡谷秋千前，必须通过相关部门安全测试。某次调试该秋千安全性能实验时，工作人员将质量为80kg的“假人”从最高点由静止释放，测得“假人”摆到最低处的速度为50m/s。已知该秋千由两根长度均为600m，最高点与秋千最低点高度差300m。关于这次测试，下列说法正确的是（ ）
A．在经过最低点时，单根绳子的拉力为400N
B．在经过最低点时，“假人”所受向心力约为1133N
C．秋千在来回摆动过程中，“假人”在最低点时向心力不受风的影响
D．本次从静止到最低点过程中“假人”克服空气阻力做功
11．如图所示，、B两质点以相同的水平速度抛出，在竖直平面内运动落地点为；B在光滑的斜面上运动，落地点为，、处于同一水平面上，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．、B同时落地
B．落地的速度与B落地时的速度相同
C．从抛出到落地，沿轴方向的位移小于B沿轴方向的位移
D．、B落地时的动能相同
12．如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由增加到时，上升高度为H，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是（ ）
A．对物体，动能定理的表达式为，其中为支持力的功
B．对物体，动能定理的表达式为，其中为合力的功
C．对物体，动能定理的表达式为
D．对电梯，其所受合力做功为
13．如图所示，一滑块（可视为质点）从斜面轨道AB的A点由静止滑下后，进入与斜面轨道在B点相切的、半径R=0.5m的光滑圆弧轨道，且O为圆弧轨道的圆心，C点为圆弧轨道的最低点，滑块运动到D点时对轨道的压力为28N。已知OD与OC、OB与OC的夹角分别为53°和37°，滑块质量m=0.5kg，与轨道AB间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则轨道AB的长度为（ ）
A．6.75m B．6.25m C．6.5m D．6.0m
14．如图所示质量为1kg的滑块从半径为50cm的半圆形轨道的边缘A点滑向底端B，此过程中，摩擦力做功为﹣3J。若滑块与轨道间的动摩擦因数为0.2，则在B点时滑块受到摩擦力的大小为（重力加速度g取10m/s2）（ ）
A．3.6N B．2N C．2.6N D．2.4N
15．如图所示，水平平台与水平细杆间的高度差为H，质量为M的物块放在水平台上，质量为M的小球套在水平杆上，物块和小球通过小滑轮与用轻质细线相连，滑轮右侧细线恰好竖直。现用一水平恒力F由静止沿杆拉动小球，物块始终在水平平台上，不计一切摩擦。则小球前进2H时，物块的速度为（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
16．如图所示，将内壁光滑的金属细管制成半径为R的圆环，竖直放置，轻轻扰动静止于圆环最高点A处的小球，小球开始沿细管做圆周运动。已知小球的质量为m。则小球到达最低点时的向心加速度大小为___________；小球回到A点时受到的向心力为_____________。
17．两平行板电容器的电容之比为C1：C2＝3：2，带电量之比为Q1：Q2＝3：1，若两个电子分别从两电容器的负极板运动到正极板，它们的动能增量之比_______。
18．静置在粗糙水平面上的小车，在的水平恒力推动下运动了，撤去水平推力后，小车又运动了才停止，则小车在整个运动过程中，推力对小车做功为___________，摩擦力对小车做功为___________。
三、解答题
19．蹦极是极限运动的一种。为保证安全，要研究下落最大距离与人的质量、弹性绳弹性系数、阻力等诸多因素的关系。实际情况比较复杂，可简化为如下模型：弹性绳视为轻弹簧，质量可忽略不计，弹力的大小，弹性势能，其中x是弹性绳的形变量，k是劲度系数；人视为质点，始终在一竖直线上运动。
已知，蹦极用弹性绳原长为，劲度系数为k，重力加速度为g。
（1）质量为m的人从平台由静止下落，到达A点时弹性绳恰好伸直，继续向下到达最低点B，A、B两点间距离为d；之后又会反弹到某个高度，再下落……最后停在空中。人受到的阻力与速度大小有关，速度为0时，阻力为0。
a.求人在B点时的加速度的大小及方向。
b.将人、弹性绳和地球视为一个系统，求从人离开平台到停在空中的整个过程，系统损失的机械能。
（2）实际上，人在运动过程中受到的空气阻力较小，可忽略不计。甲、乙两人质量分别为、，且，分别用同一弹性绳蹦极，以平台为原点，向下为正方向，两人下落最大位移分别为、。图2所示为甲下落过程中加速度a与下落位移h之间的关系图。
a.请在图2中画出乙下落过程中加速度与下落位移的关系图。
b.类比直线运动中由图像求位移的方法，尝试利用图证明。
20．如图所示，水平传送带装置两轮轴心间的水平距离，离地面高度。左边与传送带等高的光滑平台上，有一个可看成质点的小物体以的初速度滑上传送带，从传送带的右端飞出做平抛运动，若物体与传送带间动摩擦因数，，求：
（1）若传送带保持静止，物体从传送带上抛出后的速度；
（2）若传送带以顺时针匀速转动，物体从传送带上抛出后的速度。
21．如图甲所示，在相对水平地面的高度h1=1.4m的平台右端固定一倾角α=37°的斜面体。斜面体的右侧面与平台的右侧面在同一竖直平面内，斜面体底端B处与平台平滑连接，斜面体顶端C相对平台的高度h2=0.6m。质量m=0.8kg的滑块静置于平台上的A点，现对滑块施加水平向右的力F，F随滑块运动的位移x变化的规律如图乙所示，滑块到达B点时撤去F。A、B之间的平台表面光滑，长度L1=1，滑块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5。滑块从斜面体顶端C飞出后，落到水平地面上的D点（图中未画出）。滑块可视为质点，忽略空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。求：
（1）滑块在B、C两点间运动的时间；
（2）C、D之间的水平距离。
22．如图所示，倾角为θ=37°的足够长光滑斜面AB与长LBC=2m的粗糙水平面BC用一小段光滑圆弧（长度不计）平滑连接，半径R=1.5m的光滑圆弧轨道CD与水平面相切于C点，OD与水平方向的夹角也为θ=37°。质量为M的小滑块从斜面上距B点L0=2m的位置由静止开始下滑，恰好运动到C点。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）求小滑块与粗糙水平面BC间的动摩擦因数μ；
（2）改变小滑块从斜面上开始释放的位置，小滑块能够通过D点，求小滑块的释放位置与B点的最小距离。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
没有摩擦冰面时，对冰壶的运动的全过程，由动能定理
滑行10m后摩擦冰面，对冰壶运动的全过程，由动能定理
解得
故ABC错误，D正确。
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
A．滑块过P、Q两点时速度大小相等，根据动能定理得
Fxcos θ＝ΔEk
得
θ＝90°
即水平方向上恒定的外力F与PQ连线垂直且指向轨迹的凹侧，故A项错误；
B．把滑块在P点的速度分解到沿水平恒力F和垂直水平恒力F两个方向上，沿水平恒力F方向上滑块先做匀减速直线运动后做匀加速直线运动，加速度大小为
当沿水平恒力F方向上的速度为0时，时间
根据对称性，滑块从P到Q的时间为
t′＝2t＝3 s
故B项正确；
C．当沿水平恒力F方向上的速度为0时，只有垂直水平恒力F方向的速度
v′＝vcos 37°＝4 m/s
此时速度最小，所以滑块从P到Q的过程中速度最小值为4 m/s，故C项错误；
D．沿垂直水平恒力F方向上滑块做匀速直线运动，有
xPQ＝v′t′＝12 m
故D项错误．
故选B。
3．C
【解析】
【详解】
设斜面倾角为，游客在倾斜滑道上均减速下滑，则需满足
可得
即有
因，所有游客在倾斜滑道上均减速下滑，可得
滑行结束时停在水平滑道上，由全程的动能定理有
其中，可得
，
代入，可得
，
综合需满足
ABD错误，C正确。
故选C。
4．C
【解析】
【详解】
由题意，电动车行驶过程中受到的阻力为
设电动车的额定功率为P额，根据功能关系可得
解得
该电动车以额定功率行驶能达到的最大速度为
故选C。
5．A
【解析】
【详解】
A．设物体到达P点的速度为v′，反弹后运动到B点的速度为零，对物块返回从P点到B的过程，由动能定理得
解得
m/s
对物体由A到P点过程，由动能定理得
解得
vA=4m/s
小物块可能在传送带上减速到共速、加速到共速，也可能一开始到B端时就共速，故A正确；
B．弹簧对小物块做的正功与摩擦力对小物块做的负功之和等于小物块离开弹簧时的动能，故B错误；
C．若物体滑上传送带时的速度vB较大，则一直做匀减速运动，对其从滑上B到返回B点的过程，有
解得
vB=2m/s
若速度vB较小，物块在AB上一直加速，到A点时恰好与传送带同速，有
v=vB+at
联立解得
vB=2m/s
故小物块离开弹簧时的速度一定满足2m/s≤vB≤2m/s，故C错误；
D．小物块与传送带间摩擦力大小相等，但小物块对传送带做功的绝对值为摩擦力乘以传送带位移，传送带对小物块做功的绝对值为摩擦力乘以小物块位移，当有摩擦力时，两者位移不同，因此功的绝对值也不同，故D错误。
故选A。
6．D
【解析】
【详解】
A．物体先做加速运动，后做减速运动，但速度始终大于零，物体的速度方向和加速度方向先相同后相反，选项A错误；
B．物体的速度大小先增大后减小，加速度大小先减小后增大，选项B错误；
C．根据动能定理可知合外力对物体先做正功后做负功，选项C错误；
D．若物体做匀变速直线运动，则在运动过程中物体的平均速度为
因物体在运动过程中的位移大于做匀变速直线运动的位移，所以物体运动的平均速度大小大于，D正确。
故选D。
7．C
【解析】
【详解】
根据抛体运动的对称性，排球出手时的动能等于排球从墙壁水平抛出做平抛运动落到出手处时的动能。设平抛运动的水平距离为，竖直位移为，则根据
由速度的合成有
所以
所以
故选C。
8．A
【解析】
【详解】
C．当小球运动到最高点时，圆轨道对地面的压力为零，可知小球对圆轨道的弹力等于圆轨道的重力，根据牛顿第二定律得
又
N＝mg
解得小球在最高点的速度
该速度为小球运动的最小速度，故C错误；
A．根据动能定理得
根据牛顿第二定律得
解得轨道对小球的最大支持力
N′＝7mg
由平衡条件及牛顿第三定律可知，圆轨道对地面的最大压力为8mg，故A正确；
B．在小球运动的过程中，圆轨道对挡板的一侧有力的作用，所以对挡板M、N的压力不为零，故B错误；
D．小球运动到圆轨道最右端时，根据动能定理得
根据牛顿第二定律得
解得
N″＝4mg
由平衡条件及牛顿第三定律可知，此时圆轨道对挡板Q的压力大小为4mg，故D错误。
故选A。
9．A
【解析】
【详解】
在最低点由牛顿第二定律有
Р由静止下滑到最低点的过程中有
联立解得
故选A。
10．D
【解析】
【详解】
AB．在经过最低点时，设单根绳子的拉力大小为T，“假人”所受向心力大小为F，则
解得
故AB错误；
C．“假人”从最高点由静止释放摆动到最低点的过程中，若运动方向顺风，则到达最低点时的速度会比逆风时大，所以“假人”在最低点时向心力受风的影响，故C错误；
D．设本次从静止到最低点过程中“假人”克服空气阻力做功为Wf，根据动能定理有
解得
故D正确。
故选D。
11．C
【解析】
【详解】
A．对于A质点做平抛运动，运动的时间为
对于B质点做类平抛运动，沿斜面向下方向做匀加速运动，加速度为
根据
解得
可知
A错误；
B．A质点落地速度与B质点落地的速度方向不相同，B错误；
C．沿x轴方向上的位移为
可得
可知
C正确；
D．两质点的质量关系不确定，不能比较动能的大小关系，D错误。
故选C。
12．C
【解析】
【详解】
ABC．动能定理指出，合外力对物体所做的功，等于物体动能的变化量。在物体上升过程中，重力对物体做负功
支持力对物体做正功，记为，则对物体，动能定理的表达式为
即
AB错误，C正确；
D．对电梯，其所受合力做功等于电梯动能的变化量
D错误。
故选C。
13．A
【解析】
【详解】
根据牛顿第三定律可知滑块运动到D点时所受轨道的支持力大小为
①
设滑块运动到D点时的速度大小为vD，根据牛顿第二定律有
②
对滑块从A点到D点的运动过程，根据动能定理有
③
联立①②③并代入数据解得轨道AB的长度为
④
故选A。
14．A
【解析】
【详解】
由A到B过程，由动能定理可得
在B点由牛顿第二定律得
滑块受到的滑动摩擦力为
f＝μF
解得
f＝3.6N
故选A。
15．D
【解析】
【详解】
小球从平台的边缘处由静止向右运动2H时，设小球的速度为v，此时轻质细线与水平方向夹角为θ，如图所示，由图可知
则有
小球沿绳子方向的分速度等于物块的速度，则有物块的速度为
对物块和小球组成的系统，用动能定理可得
ABC错误，D正确。
故选D。
16． 4g 0
【解析】
【详解】
[1][2]小球从A到B的过程中，根据动能定理可得
再根据向心力公式
由牛顿第二定律
联立以上等式可得
小球从B到A的过程中，根据动能定理可得
再根据向心力公式
联立以上等式可得
17．2：1
【解析】
【详解】
由电容器两极板间的电势差
可得
对电子，由动能定理有
可得
18． 40 -40
【解析】
【分析】
【详解】
[1]推力对小车做功为
代入数据，可得
[2]由动能定理，可知
代入数据，可得
19．（1）a.，方向向上；b. ；（2）见解析
【解析】
【详解】
（1）a. 根据牛顿第二定律有
其中
解得
加速度的方向向上；
b.最后停在空中受力平衡
人在空中运动的过程中系统损失的机械能
（2）a. 下降高度小于弹性绳原长时，人只受重力
下降高度大于弹性绳原长至最低点时，人受重力和弹性绳弹力，规定向下为正
得
乙下落过程中加速度与下落位移的关系图如图
b. 根据牛顿运动定律
及功的定义式
类比直线运动中由v-t图像求位移的方法，可将人下降的过程分成很多段微元运动，则
可知人下落过程中受合力做的功与a-h图中图线与横轴围成的“面积”成正比，下落全过程人的动能变化量为0，根据动能定理可知合力对人做的总功也为0，即横轴以上的“面积”与横轴以下的“面积”应大小相等。由a-h图可知，乙图线横轴以上的“面积”小于甲图线横轴以上的“面积”，因此，乙图线横轴以下的“面积”也应小于甲图线横轴以下的“面积”，所以h1>h2。
（说明：其他论证方法合理也可）
20．（1）；（2）14m/s
【解析】
【详解】
（1）设传送带保持静止，物体从传送带上抛出后的速度为，根据动能定理可得
代入数据，解得
（2）由于物体的初速度小于传送带转动的速度，所以物体开始要加速运动，加速运动的加速度为
解得
达到共速需要的时间为
物体运动传送带长度的位移所需时间为
解得
说明物体还没有与传送带达到共速就已经抛出，故抛出的速度为
21．（1）；（2）4m
【解析】
【详解】
（1）F随位移x均匀减小，0~1m内，F的平均值为
=18N
滑块由A至B由动能定理得
解得
滑块在B、C之间运动时，对滑块由牛顿第二定律得
解得
a=10m/s2
由运动学公式得
解得
（2）滑块离开C点后，做斜上抛运动，滑块在竖直方向上做竖直上抛运动，设从C至落到地面所用的时间为t2，有
解得
t2=1s
C、D之间的水平距离为
解得
d=4m
22．（1）0.6；（2）
【解析】
【详解】
（1）小滑块恰好运动到C点，由动能定理得
解得
（2）滑块能够通过D点，在D点的最小速度，由
解得
设滑块在斜面上运动的距离为L，由动能定理得
解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．2022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
2．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
3．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．
4．如图所示为某品牌的电动车，质量为60kg，电动车行驶时所受阻力大小为车和人总重力的0.05倍。一质量为40kg的人骑着该电动车在水平地面上由静止开始以额定功率行驶，5s内行驶了15m，速度达到5m/s。已知重力加速度为。该电动车以额定功率行驶能达到的最大速度为（ ）
A．5m/s B．7m/s C．8m/s D．9m/s
5．如图所示，水平传送带以v=4m/s逆时针匀速转动，A、B为两轮圆心正上方的点，AB=L1=2m，两边水平面分别与传送带上表面无缝对接，弹簧右端固定，自然长度时左端恰好位于B点。现将一小物块与弹簧接触但不栓接，并压缩至图示位置后由静止释放。已知小物块与各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.2，AP=L2=1m，小物块与轨道左端P碰撞后原速反弹，小物块刚好返回到B点时速度减为零。g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．小物块第一次运动到A点时，速度大小一定为4m/s
B．弹簧对小物块做的功等于小物块离开弹簧时的动能
C．小物块离开弹簧时的速度可能为1m/s
D．小物块对传送带做功的绝对值与传送带对小物块做功的绝对值一定相等
6．如图所示为某物体做直线运动的图象，其中在和时刻物体的瞬时速度分别为和，则物体在时间的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体的速度方向和加速度方向始终相同
B．物体的速度大小和加速度大小都逐渐变小
C．合外力对物体先做负功后做正功
D．物体的平均速度大小大于
7．垫球是排球比赛中运用较多的一项技术。某同学正对竖直墙面练习排球垫球。第一次垫球时，推球出手的位置A距离竖直墙壁的水平距离为s，球恰好垂直击中墙壁于B点，AB间的竖直离度为2s；第二次垫球时，排球出手的位置C距离竖直墙壁的水平距离为2s，球恰好也垂直击中墙壁于D点，CD间的竖直高度为s。O、A、C在同一水平面上，排球运动的轨迹在同一竖直面内，且平面与墙面垂直，如图乙所示。排球视为质点，不计空气阻力。则第一次排球出手瞬间的动能Ek1与第二次排球出手瞬间的动能Ek2之比为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，内壁光滑、质量为m的管形圆轨道，竖直放置在光滑水平地面上，恰好处在左、右两固定光滑挡板M、Q之间，圆轨道半径为R，质量为m的小球能在管内运动，小球可视为质点，管的内径忽略不计．当小球运动到轨道最高点时，圆轨道对地面的压力刚好为零，下列判断正确的是（ ）
A．圆轨道对地面的最大压力大小为8mg
B．圆轨道对挡板M、Q的压力总为零
C．小球运动的最小速度为
D．小球运动到圆轨道最右端时，圆轨道对挡板Q的压力大小为5mg
9．如图，一容器的内壁是半径为r的半球面，容器固定在水平地面上。在半球面水平直径的一端有一质量为m（可视为质点）的小滑块P，它在容器内壁由静止开始下滑到最低点，在最低点时的向心加速度大小为a，已知重力加速度大小为g。则Р由静止下滑到最低点的过程中克服摩擦力做的功为（ ）
A． B． C． D．
10．新冠疫情对旅游行业冲击巨大，为促进浙江温州当地旅游经济健康发展，温州某景区特从国外引进刺激异常的峡谷秋千。对外正式开放该峡谷秋千前，必须通过相关部门安全测试。某次调试该秋千安全性能实验时，工作人员将质量为80kg的“假人”从最高点由静止释放，测得“假人”摆到最低处的速度为50m/s。已知该秋千由两根长度均为600m，最高点与秋千最低点高度差300m。关于这次测试，下列说法正确的是（ ）
A．在经过最低点时，单根绳子的拉力为400N
B．在经过最低点时，“假人”所受向心力约为1133N
C．秋千在来回摆动过程中，“假人”在最低点时向心力不受风的影响
D．本次从静止到最低点过程中“假人”克服空气阻力做功
11．如图所示，、B两质点以相同的水平速度抛出，在竖直平面内运动落地点为；B在光滑的斜面上运动，落地点为，、处于同一水平面上，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．、B同时落地
B．落地的速度与B落地时的速度相同
C．从抛出到落地，沿轴方向的位移小于B沿轴方向的位移
D．、B落地时的动能相同
12．如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由增加到时，上升高度为H，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是（ ）
A．对物体，动能定理的表达式为，其中为支持力的功
B．对物体，动能定理的表达式为，其中为合力的功
C．对物体，动能定理的表达式为
D．对电梯，其所受合力做功为
13．如图所示，一滑块（可视为质点）从斜面轨道AB的A点由静止滑下后，进入与斜面轨道在B点相切的、半径R=0.5m的光滑圆弧轨道，且O为圆弧轨道的圆心，C点为圆弧轨道的最低点，滑块运动到D点时对轨道的压力为28N。已知OD与OC、OB与OC的夹角分别为53°和37°，滑块质量m=0.5kg，与轨道AB间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则轨道AB的长度为（ ）
A．6.75m B．6.25m C．6.5m D．6.0m
14．如图所示质量为1kg的滑块从半径为50cm的半圆形轨道的边缘A点滑向底端B，此过程中，摩擦力做功为﹣3J。若滑块与轨道间的动摩擦因数为0.2，则在B点时滑块受到摩擦力的大小为（重力加速度g取10m/s2）（ ）
A．3.6N B．2N C．2.6N D．2.4N
15．如图所示，水平平台与水平细杆间的高度差为H，质量为M的物块放在水平台上，质量为M的小球套在水平杆上，物块和小球通过小滑轮与用轻质细线相连，滑轮右侧细线恰好竖直。现用一水平恒力F由静止沿杆拉动小球，物块始终在水平平台上，不计一切摩擦。则小球前进2H时，物块的速度为（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
16．如图所示，将内壁光滑的金属细管制成半径为R的圆环，竖直放置，轻轻扰动静止于圆环最高点A处的小球，小球开始沿细管做圆周运动。已知小球的质量为m。则小球到达最低点时的向心加速度大小为___________；小球回到A点时受到的向心力为_____________。
17．两平行板电容器的电容之比为C1：C2＝3：2，带电量之比为Q1：Q2＝3：1，若两个电子分别从两电容器的负极板运动到正极板，它们的动能增量之比_______。
18．静置在粗糙水平面上的小车，在的水平恒力推动下运动了，撤去水平推力后，小车又运动了才停止，则小车在整个运动过程中，推力对小车做功为___________，摩擦力对小车做功为___________。
三、解答题
19．蹦极是极限运动的一种。为保证安全，要研究下落最大距离与人的质量、弹性绳弹性系数、阻力等诸多因素的关系。实际情况比较复杂，可简化为如下模型：弹性绳视为轻弹簧，质量可忽略不计，弹力的大小，弹性势能，其中x是弹性绳的形变量，k是劲度系数；人视为质点，始终在一竖直线上运动。
已知，蹦极用弹性绳原长为，劲度系数为k，重力加速度为g。
（1）质量为m的人从平台由静止下落，到达A点时弹性绳恰好伸直，继续向下到达最低点B，A、B两点间距离为d；之后又会反弹到某个高度，再下落……最后停在空中。人受到的阻力与速度大小有关，速度为0时，阻力为0。
a.求人在B点时的加速度的大小及方向。
b.将人、弹性绳和地球视为一个系统，求从人离开平台到停在空中的整个过程，系统损失的机械能。
（2）实际上，人在运动过程中受到的空气阻力较小，可忽略不计。甲、乙两人质量分别为、，且，分别用同一弹性绳蹦极，以平台为原点，向下为正方向，两人下落最大位移分别为、。图2所示为甲下落过程中加速度a与下落位移h之间的关系图。
a.请在图2中画出乙下落过程中加速度与下落位移的关系图。
b.类比直线运动中由图像求位移的方法，尝试利用图证明。
20．如图所示，水平传送带装置两轮轴心间的水平距离，离地面高度。左边与传送带等高的光滑平台上，有一个可看成质点的小物体以的初速度滑上传送带，从传送带的右端飞出做平抛运动，若物体与传送带间动摩擦因数，，求：
（1）若传送带保持静止，物体从传送带上抛出后的速度；
（2）若传送带以顺时针匀速转动，物体从传送带上抛出后的速度。
21．如图甲所示，在相对水平地面的高度h1=1.4m的平台右端固定一倾角α=37°的斜面体。斜面体的右侧面与平台的右侧面在同一竖直平面内，斜面体底端B处与平台平滑连接，斜面体顶端C相对平台的高度h2=0.6m。质量m=0.8kg的滑块静置于平台上的A点，现对滑块施加水平向右的力F，F随滑块运动的位移x变化的规律如图乙所示，滑块到达B点时撤去F。A、B之间的平台表面光滑，长度L1=1，滑块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5。滑块从斜面体顶端C飞出后，落到水平地面上的D点（图中未画出）。滑块可视为质点，忽略空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。求：
（1）滑块在B、C两点间运动的时间；
（2）C、D之间的水平距离。
22．如图所示，倾角为θ=37°的足够长光滑斜面AB与长LBC=2m的粗糙水平面BC用一小段光滑圆弧（长度不计）平滑连接，半径R=1.5m的光滑圆弧轨道CD与水平面相切于C点，OD与水平方向的夹角也为θ=37°。质量为M的小滑块从斜面上距B点L0=2m的位置由静止开始下滑，恰好运动到C点。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）求小滑块与粗糙水平面BC间的动摩擦因数μ；
（2）改变小滑块从斜面上开始释放的位置，小滑块能够通过D点，求小滑块的释放位置与B点的最小距离。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
没有摩擦冰面时，对冰壶的运动的全过程，由动能定理
滑行10m后摩擦冰面，对冰壶运动的全过程，由动能定理
解得
故ABC错误，D正确。
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
A．滑块过P、Q两点时速度大小相等，根据动能定理得
Fxcos θ＝ΔEk
得
θ＝90°
即水平方向上恒定的外力F与PQ连线垂直且指向轨迹的凹侧，故A项错误；
B．把滑块在P点的速度分解到沿水平恒力F和垂直水平恒力F两个方向上，沿水平恒力F方向上滑块先做匀减速直线运动后做匀加速直线运动，加速度大小为
当沿水平恒力F方向上的速度为0时，时间
根据对称性，滑块从P到Q的时间为
t′＝2t＝3 s
故B项正确；
C．当沿水平恒力F方向上的速度为0时，只有垂直水平恒力F方向的速度
v′＝vcos 37°＝4 m/s
此时速度最小，所以滑块从P到Q的过程中速度最小值为4 m/s，故C项错误；
D．沿垂直水平恒力F方向上滑块做匀速直线运动，有
xPQ＝v′t′＝12 m
故D项错误．
故选B。
3．C
【解析】
【详解】
设斜面倾角为，游客在倾斜滑道上均减速下滑，则需满足
可得
即有
因，所有游客在倾斜滑道上均减速下滑，可得
滑行结束时停在水平滑道上，由全程的动能定理有
其中，可得
，
代入，可得
，
综合需满足
ABD错误，C正确。
故选C。
4．C
【解析】
【详解】
由题意，电动车行驶过程中受到的阻力为
设电动车的额定功率为P额，根据功能关系可得
解得
该电动车以额定功率行驶能达到的最大速度为
故选C。
5．A
【解析】
【详解】
A．设物体到达P点的速度为v′，反弹后运动到B点的速度为零，对物块返回从P点到B的过程，由动能定理得
解得
m/s
对物体由A到P点过程，由动能定理得
解得
vA=4m/s
小物块可能在传送带上减速到共速、加速到共速，也可能一开始到B端时就共速，故A正确；
B．弹簧对小物块做的正功与摩擦力对小物块做的负功之和等于小物块离开弹簧时的动能，故B错误；
C．若物体滑上传送带时的速度vB较大，则一直做匀减速运动，对其从滑上B到返回B点的过程，有
解得
vB=2m/s
若速度vB较小，物块在AB上一直加速，到A点时恰好与传送带同速，有
v=vB+at
联立解得
vB=2m/s
故小物块离开弹簧时的速度一定满足2m/s≤vB≤2m/s，故C错误；
D．小物块与传送带间摩擦力大小相等，但小物块对传送带做功的绝对值为摩擦力乘以传送带位移，传送带对小物块做功的绝对值为摩擦力乘以小物块位移，当有摩擦力时，两者位移不同，因此功的绝对值也不同，故D错误。
故选A。
6．D
【解析】
【详解】
A．物体先做加速运动，后做减速运动，但速度始终大于零，物体的速度方向和加速度方向先相同后相反，选项A错误；
B．物体的速度大小先增大后减小，加速度大小先减小后增大，选项B错误；
C．根据动能定理可知合外力对物体先做正功后做负功，选项C错误；
D．若物体做匀变速直线运动，则在运动过程中物体的平均速度为
因物体在运动过程中的位移大于做匀变速直线运动的位移，所以物体运动的平均速度大小大于，D正确。
故选D。
7．C
【解析】
【详解】
根据抛体运动的对称性，排球出手时的动能等于排球从墙壁水平抛出做平抛运动落到出手处时的动能。设平抛运动的水平距离为，竖直位移为，则根据
由速度的合成有
所以
所以
故选C。
8．A
【解析】
【详解】
C．当小球运动到最高点时，圆轨道对地面的压力为零，可知小球对圆轨道的弹力等于圆轨道的重力，根据牛顿第二定律得
又
N＝mg
解得小球在最高点的速度
该速度为小球运动的最小速度，故C错误；
A．根据动能定理得
根据牛顿第二定律得
解得轨道对小球的最大支持力
N′＝7mg
由平衡条件及牛顿第三定律可知，圆轨道对地面的最大压力为8mg，故A正确；
B．在小球运动的过程中，圆轨道对挡板的一侧有力的作用，所以对挡板M、N的压力不为零，故B错误；
D．小球运动到圆轨道最右端时，根据动能定理得
根据牛顿第二定律得
解得
N″＝4mg
由平衡条件及牛顿第三定律可知，此时圆轨道对挡板Q的压力大小为4mg，故D错误。
故选A。
9．A
【解析】
【详解】
在最低点由牛顿第二定律有
Р由静止下滑到最低点的过程中有
联立解得
故选A。
10．D
【解析】
【详解】
AB．在经过最低点时，设单根绳子的拉力大小为T，“假人”所受向心力大小为F，则
解得
故AB错误；
C．“假人”从最高点由静止释放摆动到最低点的过程中，若运动方向顺风，则到达最低点时的速度会比逆风时大，所以“假人”在最低点时向心力受风的影响，故C错误；
D．设本次从静止到最低点过程中“假人”克服空气阻力做功为Wf，根据动能定理有
解得
故D正确。
故选D。
11．C
【解析】
【详解】
A．对于A质点做平抛运动，运动的时间为
对于B质点做类平抛运动，沿斜面向下方向做匀加速运动，加速度为
根据
解得
可知
A错误；
B．A质点落地速度与B质点落地的速度方向不相同，B错误；
C．沿x轴方向上的位移为
可得
可知
C正确；
D．两质点的质量关系不确定，不能比较动能的大小关系，D错误。
故选C。
12．C
【解析】
【详解】
ABC．动能定理指出，合外力对物体所做的功，等于物体动能的变化量。在物体上升过程中，重力对物体做负功
支持力对物体做正功，记为，则对物体，动能定理的表达式为
即
AB错误，C正确；
D．对电梯，其所受合力做功等于电梯动能的变化量
D错误。
故选C。
13．A
【解析】
【详解】
根据牛顿第三定律可知滑块运动到D点时所受轨道的支持力大小为
①
设滑块运动到D点时的速度大小为vD，根据牛顿第二定律有
②
对滑块从A点到D点的运动过程，根据动能定理有
③
联立①②③并代入数据解得轨道AB的长度为
④
故选A。
14．A
【解析】
【详解】
由A到B过程，由动能定理可得
在B点由牛顿第二定律得
滑块受到的滑动摩擦力为
f＝μF
解得
f＝3.6N
故选A。
15．D
【解析】
【详解】
小球从平台的边缘处由静止向右运动2H时，设小球的速度为v，此时轻质细线与水平方向夹角为θ，如图所示，由图可知
则有
小球沿绳子方向的分速度等于物块的速度，则有物块的速度为
对物块和小球组成的系统，用动能定理可得
ABC错误，D正确。
故选D。
16． 4g 0
【解析】
【详解】
[1][2]小球从A到B的过程中，根据动能定理可得
再根据向心力公式
由牛顿第二定律
联立以上等式可得
小球从B到A的过程中，根据动能定理可得
再根据向心力公式
联立以上等式可得
17．2：1
【解析】
【详解】
由电容器两极板间的电势差
可得
对电子，由动能定理有
可得
18． 40 -40
【解析】
【分析】
【详解】
[1]推力对小车做功为
代入数据，可得
[2]由动能定理，可知
代入数据，可得
19．（1）a.，方向向上；b. ；（2）见解析
【解析】
【详解】
（1）a. 根据牛顿第二定律有
其中
解得
加速度的方向向上；
b.最后停在空中受力平衡
人在空中运动的过程中系统损失的机械能
（2）a. 下降高度小于弹性绳原长时，人只受重力
下降高度大于弹性绳原长至最低点时，人受重力和弹性绳弹力，规定向下为正
得
乙下落过程中加速度与下落位移的关系图如图
b. 根据牛顿运动定律
及功的定义式
类比直线运动中由v-t图像求位移的方法，可将人下降的过程分成很多段微元运动，则
可知人下落过程中受合力做的功与a-h图中图线与横轴围成的“面积”成正比，下落全过程人的动能变化量为0，根据动能定理可知合力对人做的总功也为0，即横轴以上的“面积”与横轴以下的“面积”应大小相等。由a-h图可知，乙图线横轴以上的“面积”小于甲图线横轴以上的“面积”，因此，乙图线横轴以下的“面积”也应小于甲图线横轴以下的“面积”，所以h1>h2。
（说明：其他论证方法合理也可）
20．（1）；（2）14m/s
【解析】
【详解】
（1）设传送带保持静止，物体从传送带上抛出后的速度为，根据动能定理可得
代入数据，解得
（2）由于物体的初速度小于传送带转动的速度，所以物体开始要加速运动，加速运动的加速度为
解得
达到共速需要的时间为
物体运动传送带长度的位移所需时间为
解得
说明物体还没有与传送带达到共速就已经抛出，故抛出的速度为
21．（1）；（2）4m
【解析】
【详解】
（1）F随位移x均匀减小，0~1m内，F的平均值为
=18N
滑块由A至B由动能定理得
解得
滑块在B、C之间运动时，对滑块由牛顿第二定律得
解得
a=10m/s2
由运动学公式得
解得
（2）滑块离开C点后，做斜上抛运动，滑块在竖直方向上做竖直上抛运动，设从C至落到地面所用的时间为t2，有
解得
t2=1s
C、D之间的水平距离为
解得
d=4m
22．（1）0.6；（2）
【解析】
【详解】
（1）小滑块恰好运动到C点，由动能定理得
解得
（2）滑块能够通过D点，在D点的最小速度，由
解得
设滑块在斜面上运动的距离为L，由动能定理得
解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页