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 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-13 04:44:28 | ||
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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．如图甲所示，质量为4 kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5，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200 J
C．物体在运动过程中的加速度先变小后不变
D．因推力是变力，无法确定推力做功的大小
2．我国的民用无人机技术发展迅速，目前已占据全球市场一半以上。某品牌无人机出厂前进行竖直飞行测试，发动机起飞一段时间后关闭，再经历一小段时间到达最高点。已知无人机发动机提供的升力大小恒定，空气阻力恒为重力的0.25倍，无人机的动能E与上升高度h的关系如图所示，则下列论述错误的是（ ）
A．无人机的升力大小是68.6N
B．无人机的质量是4kg
C．空气阻力的大小是8N
D．加速段与减速段时间之比为7：5
3．小李同学在学习过程中非常喜欢总结归纳，如图是他用来描述多种物理情景的图像，其中横轴和纵轴的截距分别为n和m，在如图所示的可能物理情景中，下列说法正确的是（ ）
A．若为图像，则物体的运动速度可能在减小
B．若为图像且物体初速度为零，则最大速度出现在时刻
C．若为图像，则一定做匀变速直线运动
D．若为图像且物体初速度为零，则物体的最大速度为
4．如图所示，一传送带的上表面以v1向右做匀速运动，其右侧平台上有一质量为m的物体以初速度v0向左冲上传动带。若传送带足够长，并且v1＞v0，则物体在返回平台的瞬间，其动能与刚离开平台瞬间相比，变化了（ ）
A．0 B． C．- D．+
5．一质量为0.4 kg的小球以某一初速度水平向右抛出后，随即受到一大小3 N，方向水平向左的恒力，假设小球抛出时离地足够高，忽略空气阻力，g取10 m/s2，当小球的动能最小时，速度方向与水平方向的夹角为（ ）
A．30° B．37°
C．45° D．53°
6．用电梯将货物沿竖直方向匀速提升一段距离。关于这一过程中，电梯对货物的支持力所做的功、重力对货物做的功以及货物动能的变化，下列说法中正确的是（ ）
A．重力做正功，支持力做负功，物体的动能增大
B．重力做负功，支持力做正功，物体的动能不变
C．重力做负功，支持力做正功，物体的动能增大
D．重力不做功，支持力做负功，物体的动能不变
7．某市大型商场中欲建一个儿童滑梯，设计的侧视图如图所示，分为AB、BC、CD三段，其中AB、CD段的高度相同，均为，与水平方向的夹角分别为53°和37°，BC段水平，三段滑梯表面粗糙程度相同，设儿童下滑时与滑梯表面之间的动摩擦因数为，AB与BC、BC与CD平滑连接。为保证安全，要求儿童在下滑过程中最大速度不超过，，，重力加速度，下列选项中符合BC段长度要求的是（ ）
A．2.0m B．4.0m C．4.9m D．5.2m
8．一同学用水平推力F推静止在地上的箱子，水平推力F对箱子做的功随位移x变化的关系如图所示，位移为9m时撤去力F，此时箱子速度大小为，已知箱子质量。下列说法正确的是（ ）
A．箱子在3~9m过程中做匀加速直线运动
B．时，箱子的速度为
C．箱子运动的最大位移为14m
D．箱子从开始运动到停下来所用的时间为
9．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
10．最近我国连续发射了多颗北斗导航定位卫星，使我国的导航定位精度不断提高。北斗导航卫星有一种是处于地球同步轨道，假设其离地高度为h，地球半径为R，地面附近重力加速度为g，则有（ ）
A．该卫星运行周期为24h
B．该卫星所在处的重力加速度为
C．该卫星周期与近地卫星周期之比为
D．该卫星运动动能为
11．为达成我国在2060年前实现碳中和的宏伟目标，国家大力提倡绿色能源和绿色交通等项目。现有一质量为m的某品牌新能源汽车在水平路面上进启动测试，已知测试时保持功率恒定，经过时间t汽车速度恰好达到最大速度v，此过程汽车位移为x，汽车所受阻力大小不变。则在该过程中（ ）
A．汽车的功率大小为
B．汽受到的阻力小为
C．速度为时，汽车发动机牵引力大小为
D．速度为时，汽车的加速度大小为
12．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
13．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
14．质量为m的物块以一定初速度滑上倾角为30°的足够长斜面，返回出发位置时速率变为原来的一半。已知重力加速度为g，则物块与斜面之间的滑动摩擦力大小为（ ）
A． B．
C． D．
15．一质量为2kg的物体在一水平拉力作用下沿粗糙水平面做加速运动，在它的速度由0增大到3m/s的过程中，合外力对它做的功为（ ）
A．2J B．3J C．6J D．9J
二、填空题
16．如图，倾角为θ的固定斜面上AB段光滑，BC段粗糙，且BC＝2AB。若P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，则小物块P与BC段斜面之间的动摩擦因数μ＝______；若P以初速度v0从A点开始运动，则到达C点时的速度vC____ v0（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
17．如图所示，板长为，板的端放有质量为的小物体，物体与板的动摩擦因数为。开始时板水平，现绕A端缓慢转过角度的过程中，小物体始终保持与板相对静止，重力加速度为。则此过程中，重力___________（填“做正功”、“做负功”、“不做功”），弹力做功大小为___________。
18．质量为m的物体做匀加速直线运动，从v增加至2v，在则该物体的初动能为___________，动能的增加量为___________。
三、解答题
19．单板滑雪U型池如图所示，由两个大小相同的圆弧滑道AB、CD和水平滑道BC构成，其中圆弧滑道AB光滑，其它两个滑道粗糙，圆弧滑道的半径R=1.4m，B、C分别为圆弧滑道的最低点，B、C间的距离s=5m，假设某次比赛中运动员经过水平滑道B点时水平向右的速度vB=8m/s，运动员从B点匀减速运动到C点时的速度vC=7m/s，从D点跃起时的速度vD=2m/s。设运动员连同滑板的质量m=70kg，忽略空气阻力的影响，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）运动员在A点的速度vA；
（2）滑板与水平滑道BC间的动摩擦因数；
（3）运动员从C点到D点运动的过程中需要克服摩擦阻力所做的功。
20．如图所示，水平地面与一半径为L的竖直光滑圆弧轨道相接于B点，轨道上的C点位置处于圆心O的正下方．距离地面高度也为L的水平平台边缘上的A点，质量为m的小球以v0＝的初速度水平抛出，小球在空中运动至B点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道。小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g，求：
（1）B点与抛出点A正下方的水平距离x；
（2）圆弧BC段所对的圆心角θ；
（3）小球滑到C点时，对圆轨道的压力。
21．为了研究过山车的原理，某兴趣小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角30°，长l=1m的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与半径为R=0.2m的竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，所有轨道都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示。一个质量m=1kg小物块（可视为质点）从A点由静止沿倾斜轨道滑下，小物块恰能过竖直圆轨道的最高点。求：
（1）小物体到达圆轨道最高点时的速度大小；
（2）小物块到达C点时的速度大小；
（3）小物块到达C点时对圆轨道压力FN的大小；
（4）物体从轨道末端DE离开后水平飞出平台，最终落在地面上，若平台离地高度为h=1.25m，求物体落地点与平台右边缘的水平距离。
22．如图所示，长为L的传送带在两半径为R的转轮A、B带动下向右运动，某时刻在A端由静止放上一质量为的木块，当木块运动到传送带的中点时，与传送带保持相对静止，木块到达B点后恰好能做平抛运动，落在D点，重力加速度为g。求：
（1）木块与传送带间的动摩擦因数；
（2）当木块运动到传送带中点时，被一水平飞来的子弹击中，并停留在木块内，子弹的质量为m。为使木块仍落在D点，子弹击中木块前的速度最大是多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
AC．滑动摩擦力
物体先加速运动，当推力减小到20N时，加速度减小为零，之后推力逐渐减小，物体做加速度增大的减速运动，当推力减小为零后，物体做匀减速运动，选项A、C错误；
BD．F-x图象中图线与横轴所围的面积表示推力做的功
选项B正确，D错误。
故选B。
2．B
【详解】
A．由动能E与上升高度h的关系图，可得斜率大小即为合外力的大小，故得到加速段的合外力大小为
减速段的合外力为
联立可得升力
故A正确；
BC．由减速段的合外力为
可得无人机
空气阻力
故B错误，C正确：
D．由于加速段和减速段均为匀变速直线运动，可知两阶段的平均速度相等，故时间之比等于位移之比为
故D正确。
本题选错误项，故选B。
【考点】
动能与动能定理，运动学图像的物理意义，牛顿第二定律，匀变速直线运动
3．D
本题考查对运动图像的理解
【详解】
A．若为图像，其斜率表示速度，则物体速度保持不变，A错误；
B．若为图像且物体初速度为零，则图像与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，所以物体的最大速度为
出现在t＝n时刻，B错误；
C．若为v－x图像，假设物体做匀变速直线运动，则有
即对于匀变速直线运动，其v－x图像不可能是一次函数图像，C错误；
D．若为a－x图像且物体初速度为零，由动能定理
即
所以物体的最大速度为
D正确。
故选D。
4．A
【详解】
物块以速度v0滑上传送带后，在滑动摩擦力作用下向左做匀减速直线运动，直至速度为零，此后在滑动摩擦力作用下向右做匀加速运动，由于v1＞v0，传送带足够长，所以根据对称性可知，物体在返回平台的瞬间速度大小为v0，则物体动能的变化量为
故A正确，BCD错误。
故选A。
5．B
【详解】
合力方向与速度方向垂直时，小球的动能最小，由题意知重力
竖直向下，而一水平向左的恒力大小为3N，如图
所以合力方向与竖直方向夹角
则
可知当速度方向与水平夹角37°时，小球的动能最小，故B正确，ACD错误。
故选B。
6．B
【详解】
物体受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，物体沿竖直方向匀速上升了一段距离，所以位移方向是向上的，根据功的定义式
W=Flcosα
可以发现：重力做负功，支持力做正功，由于物体匀速提升了一段距离，所以物体的动能不变。
故选B。
7．B
【详解】
为保证儿童能够滑到D点，儿童通过C点时的速度必须大于零，设BC段最大长度为，从A到C过程中，根据动能定理得
解得
为保证儿童滑到D点时的速度不超过，设BC段最小长度为，根据动能定理得
代入数据解得
B正确，A、C、D错误。
故选B。
8．D
【详解】
AB．对箱子在0~9m内运动过程根据动能定理有
解得
根据外力做的功与位移的关系图线的斜率表示外力可知，3~9m过程中水平推力为
水平推力与摩擦力平衡，箱子做匀速直线运动，时，箱子的速度为，故AB错误；
C．箱子的最大位移
故C错误；
D．在前3m内，箱子做匀加速直线运动，外力的大小为
由动量定理有
解得
箱子从运动到的过程中做匀速直线运动，有
水平推力撤去后箱子做匀减速直线运动，有
解得
箱子从开始运动到停下来所用的时间为
故D正确。
故选D。
9．A
【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。
10．A
【详解】
A．地球同步卫星和地球自转同步，周期为24h，A正确；
B．由
可知
则该卫星所在处的重力加速度和地面处的重力加速度之比是，B错误；
C．由
得
该卫星周期与近地卫星周期之比为，C错误；
D．由公式
由于不知道该卫星质量，所以无法求该卫星动能，故D错误。
故选A。
11．A
【详解】
AB．对汽车启动过程，由动能定理得
又
可得汽车的恒定功率大小
汽车受到的阻力
A正确，B错误；
CD．速度为时，汽车发动机牵引力
汽车的加速度大小
故CD错误。
故选A。
12．C
【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。
13．B
【详解】
设t时间内与叶片相互作用的空气柱长度为l，则
①
空气柱质量为
②
由题意可知该发电机发电的功率为
③
联立①②③解得
④
故选B。
14．C
【详解】
设物块上滑距离为s，则物块运动过程中损失的机械能为
物块自开始至上滑至最高点，根据动能定理得
解得
故C正确。
15．D
【详解】
根据动能定理可知，合外力做功等于动能增量，即
故选D。
16． =
【详解】
[1]．设BC＝2AB=2L。则由A到C，由动能定理得：
解得
[2]．若P以初速度v0从A点开始运动，则到达C点时，由动能定理得：
解得
v=v0
17． 做负功
【详解】
[1]物体上升，重力做负功。
[2]根据动能定理得
所以弹力做功为
18．
【详解】
[1]根据动能表达式可得该物体的初动能为
[2]动能的增加量为
19．（1）6m/s；（2）0.15；（3）595J。
【详解】
（1）由于圆弧滑道AB光滑，根据动能定理有
解得
（2）从B点到C点，对运动员和滑板整体用动能定理得
代入数据可得
μ=0.15
（3）从C点到D点，对运动员和滑板整体用动能定理得
代入数据解得
20．（1）2L；（2）45°；（3）（7－）mg，方向竖直向下
【详解】
（1）设小球做平抛运动到达B点的时间为t，由平抛运动规律
L＝gt2，x＝v0t
联立解得
x＝2L
（2）小球到达B点时竖直分速度
vy2＝2gL
设α为速度方向与水平方向的夹角，则
tan α＝
解得
α＝45°
故
θ＝45°
（3）设小球到达C点时速度大小为vC，根据动能定理，小球从A运动到C点的过程中有
mgL（1＋1－cos θ）＝mvC2－mv02
设轨道对小球的支持力大小为F，根据牛顿第二定律有
F－mg＝m
解得
由牛顿第三定律可知，小球滑到C点时对圆轨道的压力大小为
方向竖直向下。
21．（1） （2） （3） （4）
【详解】
（1）根据得:
（2）对小物块,根据动能定理得:
解得:
（3）根据牛顿第二定律得:
又
代入数据解得:
（4）平抛运动的时间为:
水平距离为:
22．（1）；（2）若子弹向右运动，最大速度为；若子弹向左运动，最大速度为
【详解】
（1）由于木块到达B点后恰好能做平抛运动，根据牛顿第二定律可得
解得
对木块，从A到C的过程中，由动能定理可得
解得
（2）若子弹向右运动，击中木块前的速度为，和木块一起运动的速度为，由动量守恒定律可得
对子弹和木块，一起从C点运动到B点的过程中，由动能定理得
解得
若子弹向左运动，击中木块前的速度为，和木块一起运动的速度为，子弹击中木块后向左运动，为使木块仍落在D点，木块和子弹运动到A点时，速度应减少到0，则有
解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图甲所示，质量为4 kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5，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200 J
C．物体在运动过程中的加速度先变小后不变
D．因推力是变力，无法确定推力做功的大小
2．我国的民用无人机技术发展迅速，目前已占据全球市场一半以上。某品牌无人机出厂前进行竖直飞行测试，发动机起飞一段时间后关闭，再经历一小段时间到达最高点。已知无人机发动机提供的升力大小恒定，空气阻力恒为重力的0.25倍，无人机的动能E与上升高度h的关系如图所示，则下列论述错误的是（ ）
A．无人机的升力大小是68.6N
B．无人机的质量是4kg
C．空气阻力的大小是8N
D．加速段与减速段时间之比为7：5
3．小李同学在学习过程中非常喜欢总结归纳，如图是他用来描述多种物理情景的图像，其中横轴和纵轴的截距分别为n和m，在如图所示的可能物理情景中，下列说法正确的是（ ）
A．若为图像，则物体的运动速度可能在减小
B．若为图像且物体初速度为零，则最大速度出现在时刻
C．若为图像，则一定做匀变速直线运动
D．若为图像且物体初速度为零，则物体的最大速度为
4．如图所示，一传送带的上表面以v1向右做匀速运动，其右侧平台上有一质量为m的物体以初速度v0向左冲上传动带。若传送带足够长，并且v1＞v0，则物体在返回平台的瞬间，其动能与刚离开平台瞬间相比，变化了（ ）
A．0 B． C．- D．+
5．一质量为0.4 kg的小球以某一初速度水平向右抛出后，随即受到一大小3 N，方向水平向左的恒力，假设小球抛出时离地足够高，忽略空气阻力，g取10 m/s2，当小球的动能最小时，速度方向与水平方向的夹角为（ ）
A．30° B．37°
C．45° D．53°
6．用电梯将货物沿竖直方向匀速提升一段距离。关于这一过程中，电梯对货物的支持力所做的功、重力对货物做的功以及货物动能的变化，下列说法中正确的是（ ）
A．重力做正功，支持力做负功，物体的动能增大
B．重力做负功，支持力做正功，物体的动能不变
C．重力做负功，支持力做正功，物体的动能增大
D．重力不做功，支持力做负功，物体的动能不变
7．某市大型商场中欲建一个儿童滑梯，设计的侧视图如图所示，分为AB、BC、CD三段，其中AB、CD段的高度相同，均为，与水平方向的夹角分别为53°和37°，BC段水平，三段滑梯表面粗糙程度相同，设儿童下滑时与滑梯表面之间的动摩擦因数为，AB与BC、BC与CD平滑连接。为保证安全，要求儿童在下滑过程中最大速度不超过，，，重力加速度，下列选项中符合BC段长度要求的是（ ）
A．2.0m B．4.0m C．4.9m D．5.2m
8．一同学用水平推力F推静止在地上的箱子，水平推力F对箱子做的功随位移x变化的关系如图所示，位移为9m时撤去力F，此时箱子速度大小为，已知箱子质量。下列说法正确的是（ ）
A．箱子在3~9m过程中做匀加速直线运动
B．时，箱子的速度为
C．箱子运动的最大位移为14m
D．箱子从开始运动到停下来所用的时间为
9．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
10．最近我国连续发射了多颗北斗导航定位卫星，使我国的导航定位精度不断提高。北斗导航卫星有一种是处于地球同步轨道，假设其离地高度为h，地球半径为R，地面附近重力加速度为g，则有（ ）
A．该卫星运行周期为24h
B．该卫星所在处的重力加速度为
C．该卫星周期与近地卫星周期之比为
D．该卫星运动动能为
11．为达成我国在2060年前实现碳中和的宏伟目标，国家大力提倡绿色能源和绿色交通等项目。现有一质量为m的某品牌新能源汽车在水平路面上进启动测试，已知测试时保持功率恒定，经过时间t汽车速度恰好达到最大速度v，此过程汽车位移为x，汽车所受阻力大小不变。则在该过程中（ ）
A．汽车的功率大小为
B．汽受到的阻力小为
C．速度为时，汽车发动机牵引力大小为
D．速度为时，汽车的加速度大小为
12．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
13．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
14．质量为m的物块以一定初速度滑上倾角为30°的足够长斜面，返回出发位置时速率变为原来的一半。已知重力加速度为g，则物块与斜面之间的滑动摩擦力大小为（ ）
A． B．
C． D．
15．一质量为2kg的物体在一水平拉力作用下沿粗糙水平面做加速运动，在它的速度由0增大到3m/s的过程中，合外力对它做的功为（ ）
A．2J B．3J C．6J D．9J
二、填空题
16．如图，倾角为θ的固定斜面上AB段光滑，BC段粗糙，且BC＝2AB。若P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，则小物块P与BC段斜面之间的动摩擦因数μ＝______；若P以初速度v0从A点开始运动，则到达C点时的速度vC____ v0（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
17．如图所示，板长为，板的端放有质量为的小物体，物体与板的动摩擦因数为。开始时板水平，现绕A端缓慢转过角度的过程中，小物体始终保持与板相对静止，重力加速度为。则此过程中，重力___________（填“做正功”、“做负功”、“不做功”），弹力做功大小为___________。
18．质量为m的物体做匀加速直线运动，从v增加至2v，在则该物体的初动能为___________，动能的增加量为___________。
三、解答题
19．单板滑雪U型池如图所示，由两个大小相同的圆弧滑道AB、CD和水平滑道BC构成，其中圆弧滑道AB光滑，其它两个滑道粗糙，圆弧滑道的半径R=1.4m，B、C分别为圆弧滑道的最低点，B、C间的距离s=5m，假设某次比赛中运动员经过水平滑道B点时水平向右的速度vB=8m/s，运动员从B点匀减速运动到C点时的速度vC=7m/s，从D点跃起时的速度vD=2m/s。设运动员连同滑板的质量m=70kg，忽略空气阻力的影响，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）运动员在A点的速度vA；
（2）滑板与水平滑道BC间的动摩擦因数；
（3）运动员从C点到D点运动的过程中需要克服摩擦阻力所做的功。
20．如图所示，水平地面与一半径为L的竖直光滑圆弧轨道相接于B点，轨道上的C点位置处于圆心O的正下方．距离地面高度也为L的水平平台边缘上的A点，质量为m的小球以v0＝的初速度水平抛出，小球在空中运动至B点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道。小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g，求：
（1）B点与抛出点A正下方的水平距离x；
（2）圆弧BC段所对的圆心角θ；
（3）小球滑到C点时，对圆轨道的压力。
21．为了研究过山车的原理，某兴趣小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角30°，长l=1m的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与半径为R=0.2m的竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，所有轨道都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示。一个质量m=1kg小物块（可视为质点）从A点由静止沿倾斜轨道滑下，小物块恰能过竖直圆轨道的最高点。求：
（1）小物体到达圆轨道最高点时的速度大小；
（2）小物块到达C点时的速度大小；
（3）小物块到达C点时对圆轨道压力FN的大小；
（4）物体从轨道末端DE离开后水平飞出平台，最终落在地面上，若平台离地高度为h=1.25m，求物体落地点与平台右边缘的水平距离。
22．如图所示，长为L的传送带在两半径为R的转轮A、B带动下向右运动，某时刻在A端由静止放上一质量为的木块，当木块运动到传送带的中点时，与传送带保持相对静止，木块到达B点后恰好能做平抛运动，落在D点，重力加速度为g。求：
（1）木块与传送带间的动摩擦因数；
（2）当木块运动到传送带中点时，被一水平飞来的子弹击中，并停留在木块内，子弹的质量为m。为使木块仍落在D点，子弹击中木块前的速度最大是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
AC．滑动摩擦力
物体先加速运动，当推力减小到20N时，加速度减小为零，之后推力逐渐减小，物体做加速度增大的减速运动，当推力减小为零后，物体做匀减速运动，选项A、C错误；
BD．F-x图象中图线与横轴所围的面积表示推力做的功
选项B正确，D错误。
故选B。
2．B
【详解】
A．由动能E与上升高度h的关系图，可得斜率大小即为合外力的大小，故得到加速段的合外力大小为
减速段的合外力为
联立可得升力
故A正确；
BC．由减速段的合外力为
可得无人机
空气阻力
故B错误，C正确：
D．由于加速段和减速段均为匀变速直线运动，可知两阶段的平均速度相等，故时间之比等于位移之比为
故D正确。
本题选错误项，故选B。
【考点】
动能与动能定理，运动学图像的物理意义，牛顿第二定律，匀变速直线运动
3．D
本题考查对运动图像的理解
【详解】
A．若为图像，其斜率表示速度，则物体速度保持不变，A错误；
B．若为图像且物体初速度为零，则图像与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，所以物体的最大速度为
出现在t＝n时刻，B错误；
C．若为v－x图像，假设物体做匀变速直线运动，则有
即对于匀变速直线运动，其v－x图像不可能是一次函数图像，C错误；
D．若为a－x图像且物体初速度为零，由动能定理
即
所以物体的最大速度为
D正确。
故选D。
4．A
【详解】
物块以速度v0滑上传送带后，在滑动摩擦力作用下向左做匀减速直线运动，直至速度为零，此后在滑动摩擦力作用下向右做匀加速运动，由于v1＞v0，传送带足够长，所以根据对称性可知，物体在返回平台的瞬间速度大小为v0，则物体动能的变化量为
故A正确，BCD错误。
故选A。
5．B
【详解】
合力方向与速度方向垂直时，小球的动能最小，由题意知重力
竖直向下，而一水平向左的恒力大小为3N，如图
所以合力方向与竖直方向夹角
则
可知当速度方向与水平夹角37°时，小球的动能最小，故B正确，ACD错误。
故选B。
6．B
【详解】
物体受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，物体沿竖直方向匀速上升了一段距离，所以位移方向是向上的，根据功的定义式
W=Flcosα
可以发现：重力做负功，支持力做正功，由于物体匀速提升了一段距离，所以物体的动能不变。
故选B。
7．B
【详解】
为保证儿童能够滑到D点，儿童通过C点时的速度必须大于零，设BC段最大长度为，从A到C过程中，根据动能定理得
解得
为保证儿童滑到D点时的速度不超过，设BC段最小长度为，根据动能定理得
代入数据解得
B正确，A、C、D错误。
故选B。
8．D
【详解】
AB．对箱子在0~9m内运动过程根据动能定理有
解得
根据外力做的功与位移的关系图线的斜率表示外力可知，3~9m过程中水平推力为
水平推力与摩擦力平衡，箱子做匀速直线运动，时，箱子的速度为，故AB错误；
C．箱子的最大位移
故C错误；
D．在前3m内，箱子做匀加速直线运动，外力的大小为
由动量定理有
解得
箱子从运动到的过程中做匀速直线运动，有
水平推力撤去后箱子做匀减速直线运动，有
解得
箱子从开始运动到停下来所用的时间为
故D正确。
故选D。
9．A
【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。
10．A
【详解】
A．地球同步卫星和地球自转同步，周期为24h，A正确；
B．由
可知
则该卫星所在处的重力加速度和地面处的重力加速度之比是，B错误；
C．由
得
该卫星周期与近地卫星周期之比为，C错误；
D．由公式
由于不知道该卫星质量，所以无法求该卫星动能，故D错误。
故选A。
11．A
【详解】
AB．对汽车启动过程，由动能定理得
又
可得汽车的恒定功率大小
汽车受到的阻力
A正确，B错误；
CD．速度为时，汽车发动机牵引力
汽车的加速度大小
故CD错误。
故选A。
12．C
【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。
13．B
【详解】
设t时间内与叶片相互作用的空气柱长度为l，则
①
空气柱质量为
②
由题意可知该发电机发电的功率为
③
联立①②③解得
④
故选B。
14．C
【详解】
设物块上滑距离为s，则物块运动过程中损失的机械能为
物块自开始至上滑至最高点，根据动能定理得
解得
故C正确。
15．D
【详解】
根据动能定理可知，合外力做功等于动能增量，即
故选D。
16． =
【详解】
[1]．设BC＝2AB=2L。则由A到C，由动能定理得：
解得
[2]．若P以初速度v0从A点开始运动，则到达C点时，由动能定理得：
解得
v=v0
17． 做负功
【详解】
[1]物体上升，重力做负功。
[2]根据动能定理得
所以弹力做功为
18．
【详解】
[1]根据动能表达式可得该物体的初动能为
[2]动能的增加量为
19．（1）6m/s；（2）0.15；（3）595J。
【详解】
（1）由于圆弧滑道AB光滑，根据动能定理有
解得
（2）从B点到C点，对运动员和滑板整体用动能定理得
代入数据可得
μ=0.15
（3）从C点到D点，对运动员和滑板整体用动能定理得
代入数据解得
20．（1）2L；（2）45°；（3）（7－）mg，方向竖直向下
【详解】
（1）设小球做平抛运动到达B点的时间为t，由平抛运动规律
L＝gt2，x＝v0t
联立解得
x＝2L
（2）小球到达B点时竖直分速度
vy2＝2gL
设α为速度方向与水平方向的夹角，则
tan α＝
解得
α＝45°
故
θ＝45°
（3）设小球到达C点时速度大小为vC，根据动能定理，小球从A运动到C点的过程中有
mgL（1＋1－cos θ）＝mvC2－mv02
设轨道对小球的支持力大小为F，根据牛顿第二定律有
F－mg＝m
解得
由牛顿第三定律可知，小球滑到C点时对圆轨道的压力大小为
方向竖直向下。
21．（1） （2） （3） （4）
【详解】
（1）根据得:
（2）对小物块,根据动能定理得:
解得:
（3）根据牛顿第二定律得:
又
代入数据解得:
（4）平抛运动的时间为:
水平距离为:
22．（1）；（2）若子弹向右运动，最大速度为；若子弹向左运动，最大速度为
【详解】
（1）由于木块到达B点后恰好能做平抛运动，根据牛顿第二定律可得
解得
对木块，从A到C的过程中，由动能定理可得
解得
（2）若子弹向右运动，击中木块前的速度为，和木块一起运动的速度为，由动量守恒定律可得
对子弹和木块，一起从C点运动到B点的过程中，由动能定理得
解得
若子弹向左运动，击中木块前的速度为，和木块一起运动的速度为，子弹击中木块后向左运动，为使木块仍落在D点，木块和子弹运动到A点时，速度应减少到0，则有
解得
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