第3节动能和动能定理 同步练习（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
过 关 演 练
一、单选题
1． 甲、乙两辆完全相同的电动车在长直公路上以恒定功率P匀速行驶，行驶速度为，两车前后相距．当电动车经过同一路牌后立即以的恒定功率继续行驶，假设电动车运动过程中阻力保持不变，经过足够长的时间之后，以下说法正确的是（ ）
A．经过下一相同路牌的时间间隔为
B．两车之间距离逐渐变大
C．两车之间距离保持不变
D．两车之间距离保持不变
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
4． 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
5． 如图所示，质量相等的A、B两个小球沿着倾角不同的两个光滑固定斜面从同一高度静止下滑，关于A、B两物体在斜面上的运动，下列说法正确的是（ ）
A．重力做功的平均功率相等 B．动能的变化量相同
C．速度的变化相同 D．运动到斜面底端时重力的瞬时功率相等
6． 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．
7． 一质量为 m 的驾驶员以速度 v0驾车在水平路面上匀速行驶。在某一时刻发现险情后立即刹车，从发现险情到汽车停止，汽车运动的 v-t （速度-时间）图像如图所示。则在此过程中汽车对驾驶员所做的功为（ ）
A． B． C． D．
8． 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． 2021年6月17日，“神舟十二号”载人飞船搭载着聂海胜、刘伯明、汤洪波三名宇航员成功飞天，开启历时三个月的太空驻留。9月17日，“神舟十二号”返回舱在东风着陆场安全降落。返回舱从工作轨道I返回地面的运动轨迹如图，椭圆轨道II与圆轨道I、III分别相切于P、Q两点，轨道I、III的半径分别为r1、r3；返回舱从轨道III上适当位置减速后进入大气层，最后在东风着陆场着陆。已知地球半径为R，地面重力加速度为g，返回舱的质量为m。关于返回舱返回地面过程，下列说法正确的是（ ）
A．返回舱在I轨道上P点点燃反推发动机进入Ⅱ轨道前后，其加速度减小
B．返回舱在II轨道上从P点运动到Q点经历的最短时间为
C．返回舱从I轨道转移到III轨道过程中，发动机做的功为
D．返回舱在II轨道上经过P点时的速率可能等于在III轨道上运动速率
10．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
二、多选题
11．一质量为1 kg的物体静止在水平地面上，受到大小为2 N的水平拉力作用后做匀加速直线运动，经5 s后撤去水平拉力，物体共运动10 s停止，已知g =10 m/s2.下列说法正确的是（ ）
A．物体运动过程中受到的摩擦力大小为0. 5 N B．4 s末拉力F的功率为8W
C．物体运动过程中拉力做功为25 J D．物体运动过程中克服摩擦力做功为12. 5 J
12．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
13．图甲为排球比赛的某个场景，排球飞行过程可简化为图乙，运动员第1次将飞来的排球从a点水平击出，球击中b点；第2次将飞来的排球从a点正下方且与b点等高的c点斜向上击出，也击中b点，排球运动的最高点d与a点的高度相同。不计空气阻力，下列说法正确的有（ ）
A．两次排球在空中飞行的时间相同
B．两次排球击中b点时的动能相等
C．运动员两次击球后排球具有的初动能可能相等
D．排球两次击中b点前瞬间，重力的功率一定相等
14．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
15．某新型节能环保电动车，在平直路面上启动时的速度图象如图所示，段为直线，段为曲线，段是水平直线。设整个过程中电动车所受的阻力不变，则下述说法正确的是（ ）
A．时间内电动车做匀加速直线运动
B．时间内电动车的牵引力为零
C．时间内电动车的平均速度为
D．时间内合外力对电动车做的功为
三、解答题
16．一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。
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 A B C B A B D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC AD CD BC AD
三、解答题
16．（1）；（2）1.8m；4.8m；（3）12J
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
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