人教版高中物理必修二8.3动能和动能定理 同步练习提高卷-试卷（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修二8.3动能和动能定理 同步练习提高卷-试卷（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 729.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-18 09:53:36 | ||
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文档简介
人教版高中物理必修二8.3动能和动能定理 同步练习提高卷
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 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
2. 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
3. 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．
4. 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
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. 将牛顿管中气体全部抽出，牛顿管倒立后，管中的羽毛开始自由下落，如图所示。则下落过程中每经过相同的时间（ ）
A．羽毛下落的高度相同 B．羽毛的平均速度相同
C．羽毛速度的变化相同 D．羽毛动能的变化相同
7. 当前我国“高铁”事业发展迅猛，高铁运营的总里程超过4万公里，位居世界第一、一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下，在水平直轨道上由静止开始启动，其图像如图所示。已知在时间内为过原点的倾斜直线，在时刻恰好达到最大速度，以后做匀速直线运动。下述判断正确的是（ ）
A．在全过程中t1时刻的牵引力及输出功率都是最大值
B．0至t1时间内，列车一直做匀加速直线运动且功率恒定
C．t1至t3时间内，列车的平均速度等于
D．t1至t3时间内，列车牵引力做的功为
8. 一边长为L、质量分布均匀的正方形板ABCD重为G，现将此板的右下方裁去边长为的小正方形。如图所示用悬线系住此板的A点，悬线OA处于竖直张紧状态，使AB边水平由静止释放，则板从开始运动直至静止的过程中阻力所做的功为（ ）
A． B．
C． D．
二、解答题（本大题共2道小题）
9. 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。
10. 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。
三、填空题（本大题共4道小题）
11. 动能定理表达式：W＝mv22－mv12.如果物体受到几个力的共同作用，W即为______，它等于______．
12. 对水平面上的物体施以水平恒力F，从静止开始运动了位移L后，撤去力F，又经过位移2L停下来。若物体的质量为m，则它受的阻力为_________。
13. 改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的动能发生改变。在下列几种情况下，汽车的动能各是原来的几倍？
A．质量不变，速度增大到原来的2倍，汽车的动能是原来的______倍；
B．速度不变，质量增大到原来的2倍，汽车的动能是原来的______倍；
C．质量减半，速度增大到原来的4倍，汽车的动能是原来的______倍；
D．速度减半，质量增大到原来的4倍，汽车的动能是原来的______倍；
14. 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_______。
答案
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 【答案】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。
2. 【答案】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。
3. 【答案】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。
4. 【答案】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。
5. 【答案】B
【详解】
A．小球在斜面上匀加速下滑，由
解得
可知
重力做功相等
重力做功的平均功率
所以A球重力做功的平均功率小于B球重力做功的平均功率，故A错误；
B．由动能定理可知动能的变化量
所以动能的变化量相同，故B正确；
C．速度的变化量
所以速度的变化的大小相等，方向不同，故C错误；
D．运动到斜面底端时重力的瞬时功率
由于斜面倾角不同，所以运动到斜面底端时重力的瞬时功率不等，故D错误。
故选B。
6. 【答案】C
【详解】
A．羽毛在真空管内做自由落体运动，由可知，每经过相同时间的高度不相同，故A错误；
B．羽毛的平均速度为
相同的时间内的位移不同，则平均速度不等，故B错误；
C．由
羽毛做匀变速运动，相同的时间内速度变化相同，故C正确；
D．羽毛动能的变化为
相同的时间内的位移不同，则动能的变化不同，故D错误；
故选C。
7. 【答案】A
【详解】
A．由图像可知，0至t1时间内，列车做匀加速直线运动，牵引力不变，随着速度的增大，列车的输出功率增大，t1时刻输出功率达到最大，以后功率保持不变，由于速度继续增大，根据可知，F将要减小，t3时刻牵引力等于阻力，以后列车做匀速直线运动，所以t1时刻牵引力最大，输出功率也最大，故A正确；
B．0至t1时间内，由于牵引力不变，速度增大，所以输出功率不断增大，故B错误；
C．如果t1至t3时间内做的是匀变直线运动，则平均速度是，对应的图像如图中虚线所示，从包围面积可看出，实际位移要比虚线对应的位移大，所以，平均速度大于。
故C错误；
D．t1至t3时间内，根据动能定理得
变形得
故D错误。
故选A。
8. 【答案】C
【详解】
如图所示：设将板的右下方裁去边长为的小正方形后，板的重心在AO的连线上点E处，由杠杆平衡原理可知
解得
将此板从图示位置由静止释放，则板从开始运动直至静止的过程中，重心下降的高度为
由动能定理得
则板从开始运动直至静止的过程中阻力所做的功为
故选C。
二、解答题（本大题共2道小题）
9. 【答案】（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
10. 【答案】（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。
三、填空题（本大题共4道小题）
11. 【答案】 合力做的功 各个力做功的代数和
略
12. 【答案】
【详解】
物体运动的全过程，设阻力为，由动能定理有
解得
13. 【答案】 4 2 8 1
【详解】
根据公式
A．当质量不变，速度增大到原来的2倍，动能变为原来的4倍；
B．当速度不变，质量增大到原来的2倍，动能变为原来的2倍；
C．当质量减半，速度增大到原来的4倍，动能增大到原来的8倍；
D．当速度减半，质量增大到原来的4倍，动能不变。
14. 【答案】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
2 / 2
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 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
2. 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
3. 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．
4. 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
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. 将牛顿管中气体全部抽出，牛顿管倒立后，管中的羽毛开始自由下落，如图所示。则下落过程中每经过相同的时间（ ）
A．羽毛下落的高度相同 B．羽毛的平均速度相同
C．羽毛速度的变化相同 D．羽毛动能的变化相同
7. 当前我国“高铁”事业发展迅猛，高铁运营的总里程超过4万公里，位居世界第一、一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下，在水平直轨道上由静止开始启动，其图像如图所示。已知在时间内为过原点的倾斜直线，在时刻恰好达到最大速度，以后做匀速直线运动。下述判断正确的是（ ）
A．在全过程中t1时刻的牵引力及输出功率都是最大值
B．0至t1时间内，列车一直做匀加速直线运动且功率恒定
C．t1至t3时间内，列车的平均速度等于
D．t1至t3时间内，列车牵引力做的功为
8. 一边长为L、质量分布均匀的正方形板ABCD重为G，现将此板的右下方裁去边长为的小正方形。如图所示用悬线系住此板的A点，悬线OA处于竖直张紧状态，使AB边水平由静止释放，则板从开始运动直至静止的过程中阻力所做的功为（ ）
A． B．
C． D．
二、解答题（本大题共2道小题）
9. 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。
10. 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。
三、填空题（本大题共4道小题）
11. 动能定理表达式：W＝mv22－mv12.如果物体受到几个力的共同作用，W即为______，它等于______．
12. 对水平面上的物体施以水平恒力F，从静止开始运动了位移L后，撤去力F，又经过位移2L停下来。若物体的质量为m，则它受的阻力为_________。
13. 改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的动能发生改变。在下列几种情况下，汽车的动能各是原来的几倍？
A．质量不变，速度增大到原来的2倍，汽车的动能是原来的______倍；
B．速度不变，质量增大到原来的2倍，汽车的动能是原来的______倍；
C．质量减半，速度增大到原来的4倍，汽车的动能是原来的______倍；
D．速度减半，质量增大到原来的4倍，汽车的动能是原来的______倍；
14. 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_______。
答案
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 【答案】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。
2. 【答案】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。
3. 【答案】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。
4. 【答案】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。
5. 【答案】B
【详解】
A．小球在斜面上匀加速下滑，由
解得
可知
重力做功相等
重力做功的平均功率
所以A球重力做功的平均功率小于B球重力做功的平均功率，故A错误；
B．由动能定理可知动能的变化量
所以动能的变化量相同，故B正确；
C．速度的变化量
所以速度的变化的大小相等，方向不同，故C错误；
D．运动到斜面底端时重力的瞬时功率
由于斜面倾角不同，所以运动到斜面底端时重力的瞬时功率不等，故D错误。
故选B。
6. 【答案】C
【详解】
A．羽毛在真空管内做自由落体运动，由可知，每经过相同时间的高度不相同，故A错误；
B．羽毛的平均速度为
相同的时间内的位移不同，则平均速度不等，故B错误；
C．由
羽毛做匀变速运动，相同的时间内速度变化相同，故C正确；
D．羽毛动能的变化为
相同的时间内的位移不同，则动能的变化不同，故D错误；
故选C。
7. 【答案】A
【详解】
A．由图像可知，0至t1时间内，列车做匀加速直线运动，牵引力不变，随着速度的增大，列车的输出功率增大，t1时刻输出功率达到最大，以后功率保持不变，由于速度继续增大，根据可知，F将要减小，t3时刻牵引力等于阻力，以后列车做匀速直线运动，所以t1时刻牵引力最大，输出功率也最大，故A正确；
B．0至t1时间内，由于牵引力不变，速度增大，所以输出功率不断增大，故B错误；
C．如果t1至t3时间内做的是匀变直线运动，则平均速度是，对应的图像如图中虚线所示，从包围面积可看出，实际位移要比虚线对应的位移大，所以，平均速度大于。
故C错误；
D．t1至t3时间内，根据动能定理得
变形得
故D错误。
故选A。
8. 【答案】C
【详解】
如图所示：设将板的右下方裁去边长为的小正方形后，板的重心在AO的连线上点E处，由杠杆平衡原理可知
解得
将此板从图示位置由静止释放，则板从开始运动直至静止的过程中，重心下降的高度为
由动能定理得
则板从开始运动直至静止的过程中阻力所做的功为
故选C。
二、解答题（本大题共2道小题）
9. 【答案】（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
10. 【答案】（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。
三、填空题（本大题共4道小题）
11. 【答案】 合力做的功 各个力做功的代数和
略
12. 【答案】
【详解】
物体运动的全过程，设阻力为，由动能定理有
解得
13. 【答案】 4 2 8 1
【详解】
根据公式
A．当质量不变，速度增大到原来的2倍，动能变为原来的4倍；
B．当速度不变，质量增大到原来的2倍，动能变为原来的2倍；
C．当质量减半，速度增大到原来的4倍，动能增大到原来的8倍；
D．当速度减半，质量增大到原来的4倍，动能不变。
14. 【答案】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
2 / 2