8.3 动能和动能定理 培优提升同步练习题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.3 动能和动能定理 培优提升同步练习题（word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 628.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-18 17:45:13 | ||
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文档简介
8.3 动能和动能定理
一、单选题
1．氢气球在空中匀速上升的过程中，它的（ ）
A．动能减小，重力势能增大 B．动能不变，重力势能增大
C．动能减小，重力势能不变 D．动能不变，重力势能不变
2．如图所示，在光滑水平桌面上有一个质量为m的质点，在沿平行于桌面方向的恒定外力F作用下，以初速度v0从A点开始做曲线运动，图中曲线是质点的运动轨迹。已知在ts末质点的速度达到最小值v，到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直，则下列说法不正确的是（ ）
A．恒定外力F的方向与初速度的反方向成θ角指向曲线内侧，且
B．质点所受合外力的大小为
C．质点到达B点时的速度大小为
D．ts内恒力F做功为
3．如图所示，粗糙水平轨道AB与半径为R的光滑半圆形轨道BC相切于B点，P点为半圆形轨道上与圆心O等高的一点。现将一小滑块以初动能Ek从A点开始向右运动，并进入半圆形轨道，小滑块恰好能到达半圆形轨道的P点；若小滑块以初动能2Ek从A点开始向右运动，小滑块恰好能到达半圆形轨道的最高点C，已知小滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，则粗糙水平轨道AB间距离为（ ）
A． B． C． D．
4．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
5．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
6．如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下，从最低位置P缓慢地拉至轻绳与竖直方向夹角为θ处。则下列说法正确的是（ ）
A．拉力F所做的功为Flsinθ
B．拉力F所做的功为mgl（1-cosθ）
C．绳的拉力所做的功为Flcosθ
D．小球所受合力做功为mgl（1-cosθ）
7．“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P，若动车组所受的阻力与其速率平方成正比（F阻=kv2，k为常量），动车组能达到的最大速度为vm。下列说法正确的是（ ）
A．动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变
B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动
C．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间t达到最大速度vm，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为
D．若四节动力车厢输出的总功率为P，则动车组匀速行驶的速度为
8．一质量为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°
9．如图所示，物体静止于水平面上的O点，这时弹簧恰为原长l0，物体的质量为m，与水平面间的动摩擦因数为μ，现将物体向右拉一段距离后自由释放，使之沿水平面振动，下列结论正确的是（ ）
A．物体通过O点时所受的合外力为零
B．物体将做阻尼振动
C．物体最终只能停止在O点
D．物体停止运动后所受的摩擦力为μmg
10．图甲为某科技兴趣小组制作的重力投石机示意图。支架固定在水平地面上，轻杆A可绕支架顶部水平轴OO′在竖直面内自由转动。A端凹槽内装有一石子，B端固定一配重。某次打靶时，将杆沿逆时针方向转至与竖直方向成θ角后由静止释放，杆在配重重力作用下转到竖直位置时石子被水平抛出。石子投向正前方竖直放置的靶，打到靶心上方的“6”环处，如图乙所示。不计空气阻力，下列操作不可能打中靶心“10”环的是（ ）
A．减小石子的质量，同时增大配重的质量
B．增大石子的质量，同时减小配重的质量
C．增大投石机到靶的距离，同时增大角
D．增大投石机到靶的距离，同时减小角
二、多选题
11．如图所示，一木块静止放在光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向射入木块，若子弹进入木块的深度为s1，与此同时木块沿水平面移动了s2，设子弹在木块中受到的阻力大小不变，则在子弹进入木块的过程中（ ）
A．子弹损失的动能与木块获得的动能之比为（s1+s2）：s2
B．子弹损失的动能与系统获得的内能之比为（s1+s2）：s1
C．木块获得的动能与系统获得的内能之比为s2：s1
D．木块获得的动能与系统获得的内能之比为s1：s2
12．质量为1kg的物体在粗糙的水平地面上受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的图像和水平拉力的功率与时间的图像如图中甲、乙所示。下列说法不正确的是（ ）
A．0～2s内物体所受的合外力做功为18J
B．0～2s内拉力做功为70J
C．滑动摩擦力的大小为5N
D．0～6s内滑动摩擦力做功为-52J
13．如图所示，内壁光滑的圆轨道竖直固定，小球（视为质点）静止在轨道的最低点。现用小锤沿水平方向击打（击打后迅速移开小锤）小球，第一次击打小球后，小球未能到达圆轨道的最高点，当小球回到点时，再次用小锤沿水平方向击打小球，第二次击打后，小球才通过圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，第一次击打过程中小锤对小球做的功为，两次击打过程中小锤对小球做的功全部用来增加小球的动能，则第二次击打过程中小锤对小球做的功可能为（ ）
A． B． C． D．
14．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，重力加速度g取10m/s2。无人机的动能E与上升高度h的关系如图所示，则下列论述正确的有（ ）
A．无人机的升力大小是60.6N
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
三、填空题
15．如图，质量为1kg的小球从距地面5m高处落下，被地面第一次反弹后，在反弹上升距地面最大高度2m高处被接住；则小球从高处落下到被接住这一过程中通过的路程是______m，位移的大小是______m。若不计空气阻力，则在第一次反弹距地面最大高度2m高处时的动能是______J。
16．如图所示，半径R=0.6m的光滑半圆细环竖直放置并固定在水平桌面上，环上套有质量为1kg的小球甲，用一根细线将小球甲通过两个光滑定滑轮B、D与质量为2kg的小物体乙相连，滑轮的大小不计，与半圆环在同一竖直平面内，它们距离桌面的高度均为h=0.8m，滑轮B恰好在圆环最高点C点的正上方。初始时将甲拉至半圆环左边最低点A处，然后将甲、乙由静止开始释放，则当甲运动到离桌面高度为_______m时，甲、乙速度大小相等；当甲运动到C点时的速度大小为_______m/s。
17．一质量为的物体静止在水平桌面上，在水平拉力F的作用下，沿水平方向运动2s后撤去外力，其图像如图所示：
（1）在0~2s内，合外力做的功为______，
（2）在时，摩擦力的瞬时功率为______，
（3）在0~6s内，摩擦力做的功为_____。
18．质量为的物体静止于水平地面上，现对物体施以水平方向的恒定拉力，末将拉力撤去，物体运动的图象如图所示，则末物体的动能为__________，滑动摩擦力在内做的功为__________。
四、解答题
19．如图所示，质量均为m的物块A、B放在水平圆盘上，它们到转轴的距离分别为r、2r，圆盘做匀速圆周运动.当转动的角速度为ω时，其中一个物块刚好要滑动，不计圆盘和中心轴的质量，不计物块的大小，两物块与圆盘间的动摩擦因数相同，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）物块与圆盘间的动摩擦因数；
（2）用水平细线将A、B两物块连接，细线刚好拉直，圆盘由静止开始逐渐增大转动的角速度，当两物块刚好要滑动时，外力对转轴做的功.
20．如图甲所示，在倾角为30°且足够长的光滑斜面的A处连接一粗糙水平面，的长度为4m。一质量为m的滑块从O处由静止开始受一水平向右的力F作用。F只在水平面上按图乙所示的规律变化。已知滑块与间的动摩擦因数，重力加速度g取，求
（1）滑块运动到A处时的速度大小；
（2）不计滑块在A处的速率变化，滑块冲上斜面AB的长度是多少？
21．如图所示，长度为L=2m的水平传送带AB左边的水平面地面上固定一斜面MN，右边的水平地面上固定一半径R=0.5m的光滑半圆弧轨道CDE，现在水平传送带A点左侧放置质量m=1kg的物块，另一个相同物块从M处沿斜面滑下，到达底部时与物块碰后粘在一起滑行，越过逆时针转动的水平传送带后，继续向前运动，已知MN的长度s=41.25m，斜面倾角为37°，水平面NA的长度为d=0.5m，BC的长度为2d，小物块与斜面、传送带及水平面之间的动摩擦因数均为 =0.5，g取10m/s2。
（1）求两物块碰后粘合体的速度；
（2）粘合体是否能运动到半圆弧轨道的E点，若不能，最后静止在何处？
（3）若当传送带顺时针转动时，粘合体从最高点E抛出后恰好落到B点处，求传送带的速度。
22．2022年2月4日将在我国北京举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如图甲所示，段为运动员加速助滑道，其中段是半径为的圆弧滑道，运动员从加速助滑道上的某点A由静止开始滑下后从C点水平飞出，空中飞行之后落在斜面上的D点。以C点飞出计时开始，图乙为运动员从C到D飞行时的动能随飞行时间t变化的关系图像。不计空气阻力作用，运动员可视为质点，忽略一切摩擦，取重力加速度，，。求：
（1）运动员在C处的速度大小；
（2）运动员下滑到加速助滑道最低点C时对滑道的压力大小；
（3）运动员在何时离坡面的距离最大。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
2．D
3．A
4．C
5．A
6．B
7．D
8．B
9．B
10．A
11．ABC
12．BCD
13．BCD
14．CD
15． 7 3 0
16． 0.45 2
17． 4J
18． 360 540
19．（1）；（2）mr2ω2
20．（1）；（2）5 m
21．（1）；（2）不能，最后停在B点；（3）
22．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．氢气球在空中匀速上升的过程中，它的（ ）
A．动能减小，重力势能增大 B．动能不变，重力势能增大
C．动能减小，重力势能不变 D．动能不变，重力势能不变
2．如图所示，在光滑水平桌面上有一个质量为m的质点，在沿平行于桌面方向的恒定外力F作用下，以初速度v0从A点开始做曲线运动，图中曲线是质点的运动轨迹。已知在ts末质点的速度达到最小值v，到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直，则下列说法不正确的是（ ）
A．恒定外力F的方向与初速度的反方向成θ角指向曲线内侧，且
B．质点所受合外力的大小为
C．质点到达B点时的速度大小为
D．ts内恒力F做功为
3．如图所示，粗糙水平轨道AB与半径为R的光滑半圆形轨道BC相切于B点，P点为半圆形轨道上与圆心O等高的一点。现将一小滑块以初动能Ek从A点开始向右运动，并进入半圆形轨道，小滑块恰好能到达半圆形轨道的P点；若小滑块以初动能2Ek从A点开始向右运动，小滑块恰好能到达半圆形轨道的最高点C，已知小滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，则粗糙水平轨道AB间距离为（ ）
A． B． C． D．
4．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
5．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
6．如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下，从最低位置P缓慢地拉至轻绳与竖直方向夹角为θ处。则下列说法正确的是（ ）
A．拉力F所做的功为Flsinθ
B．拉力F所做的功为mgl（1-cosθ）
C．绳的拉力所做的功为Flcosθ
D．小球所受合力做功为mgl（1-cosθ）
7．“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P，若动车组所受的阻力与其速率平方成正比（F阻=kv2，k为常量），动车组能达到的最大速度为vm。下列说法正确的是（ ）
A．动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变
B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动
C．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间t达到最大速度vm，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为
D．若四节动力车厢输出的总功率为P，则动车组匀速行驶的速度为
8．一质量为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°
9．如图所示，物体静止于水平面上的O点，这时弹簧恰为原长l0，物体的质量为m，与水平面间的动摩擦因数为μ，现将物体向右拉一段距离后自由释放，使之沿水平面振动，下列结论正确的是（ ）
A．物体通过O点时所受的合外力为零
B．物体将做阻尼振动
C．物体最终只能停止在O点
D．物体停止运动后所受的摩擦力为μmg
10．图甲为某科技兴趣小组制作的重力投石机示意图。支架固定在水平地面上，轻杆A可绕支架顶部水平轴OO′在竖直面内自由转动。A端凹槽内装有一石子，B端固定一配重。某次打靶时，将杆沿逆时针方向转至与竖直方向成θ角后由静止释放，杆在配重重力作用下转到竖直位置时石子被水平抛出。石子投向正前方竖直放置的靶，打到靶心上方的“6”环处，如图乙所示。不计空气阻力，下列操作不可能打中靶心“10”环的是（ ）
A．减小石子的质量，同时增大配重的质量
B．增大石子的质量，同时减小配重的质量
C．增大投石机到靶的距离，同时增大角
D．增大投石机到靶的距离，同时减小角
二、多选题
11．如图所示，一木块静止放在光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向射入木块，若子弹进入木块的深度为s1，与此同时木块沿水平面移动了s2，设子弹在木块中受到的阻力大小不变，则在子弹进入木块的过程中（ ）
A．子弹损失的动能与木块获得的动能之比为（s1+s2）：s2
B．子弹损失的动能与系统获得的内能之比为（s1+s2）：s1
C．木块获得的动能与系统获得的内能之比为s2：s1
D．木块获得的动能与系统获得的内能之比为s1：s2
12．质量为1kg的物体在粗糙的水平地面上受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的图像和水平拉力的功率与时间的图像如图中甲、乙所示。下列说法不正确的是（ ）
A．0～2s内物体所受的合外力做功为18J
B．0～2s内拉力做功为70J
C．滑动摩擦力的大小为5N
D．0～6s内滑动摩擦力做功为-52J
13．如图所示，内壁光滑的圆轨道竖直固定，小球（视为质点）静止在轨道的最低点。现用小锤沿水平方向击打（击打后迅速移开小锤）小球，第一次击打小球后，小球未能到达圆轨道的最高点，当小球回到点时，再次用小锤沿水平方向击打小球，第二次击打后，小球才通过圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，第一次击打过程中小锤对小球做的功为，两次击打过程中小锤对小球做的功全部用来增加小球的动能，则第二次击打过程中小锤对小球做的功可能为（ ）
A． B． C． D．
14．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，重力加速度g取10m/s2。无人机的动能E与上升高度h的关系如图所示，则下列论述正确的有（ ）
A．无人机的升力大小是60.6N
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
三、填空题
15．如图，质量为1kg的小球从距地面5m高处落下，被地面第一次反弹后，在反弹上升距地面最大高度2m高处被接住；则小球从高处落下到被接住这一过程中通过的路程是______m，位移的大小是______m。若不计空气阻力，则在第一次反弹距地面最大高度2m高处时的动能是______J。
16．如图所示，半径R=0.6m的光滑半圆细环竖直放置并固定在水平桌面上，环上套有质量为1kg的小球甲，用一根细线将小球甲通过两个光滑定滑轮B、D与质量为2kg的小物体乙相连，滑轮的大小不计，与半圆环在同一竖直平面内，它们距离桌面的高度均为h=0.8m，滑轮B恰好在圆环最高点C点的正上方。初始时将甲拉至半圆环左边最低点A处，然后将甲、乙由静止开始释放，则当甲运动到离桌面高度为_______m时，甲、乙速度大小相等；当甲运动到C点时的速度大小为_______m/s。
17．一质量为的物体静止在水平桌面上，在水平拉力F的作用下，沿水平方向运动2s后撤去外力，其图像如图所示：
（1）在0~2s内，合外力做的功为______，
（2）在时，摩擦力的瞬时功率为______，
（3）在0~6s内，摩擦力做的功为_____。
18．质量为的物体静止于水平地面上，现对物体施以水平方向的恒定拉力，末将拉力撤去，物体运动的图象如图所示，则末物体的动能为__________，滑动摩擦力在内做的功为__________。
四、解答题
19．如图所示，质量均为m的物块A、B放在水平圆盘上，它们到转轴的距离分别为r、2r，圆盘做匀速圆周运动.当转动的角速度为ω时，其中一个物块刚好要滑动，不计圆盘和中心轴的质量，不计物块的大小，两物块与圆盘间的动摩擦因数相同，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）物块与圆盘间的动摩擦因数；
（2）用水平细线将A、B两物块连接，细线刚好拉直，圆盘由静止开始逐渐增大转动的角速度，当两物块刚好要滑动时，外力对转轴做的功.
20．如图甲所示，在倾角为30°且足够长的光滑斜面的A处连接一粗糙水平面，的长度为4m。一质量为m的滑块从O处由静止开始受一水平向右的力F作用。F只在水平面上按图乙所示的规律变化。已知滑块与间的动摩擦因数，重力加速度g取，求
（1）滑块运动到A处时的速度大小；
（2）不计滑块在A处的速率变化，滑块冲上斜面AB的长度是多少？
21．如图所示，长度为L=2m的水平传送带AB左边的水平面地面上固定一斜面MN，右边的水平地面上固定一半径R=0.5m的光滑半圆弧轨道CDE，现在水平传送带A点左侧放置质量m=1kg的物块，另一个相同物块从M处沿斜面滑下，到达底部时与物块碰后粘在一起滑行，越过逆时针转动的水平传送带后，继续向前运动，已知MN的长度s=41.25m，斜面倾角为37°，水平面NA的长度为d=0.5m，BC的长度为2d，小物块与斜面、传送带及水平面之间的动摩擦因数均为 =0.5，g取10m/s2。
（1）求两物块碰后粘合体的速度；
（2）粘合体是否能运动到半圆弧轨道的E点，若不能，最后静止在何处？
（3）若当传送带顺时针转动时，粘合体从最高点E抛出后恰好落到B点处，求传送带的速度。
22．2022年2月4日将在我国北京举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如图甲所示，段为运动员加速助滑道，其中段是半径为的圆弧滑道，运动员从加速助滑道上的某点A由静止开始滑下后从C点水平飞出，空中飞行之后落在斜面上的D点。以C点飞出计时开始，图乙为运动员从C到D飞行时的动能随飞行时间t变化的关系图像。不计空气阻力作用，运动员可视为质点，忽略一切摩擦，取重力加速度，，。求：
（1）运动员在C处的速度大小；
（2）运动员下滑到加速助滑道最低点C时对滑道的压力大小；
（3）运动员在何时离坡面的距离最大。
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参考答案：
1．B
2．D
3．A
4．C
5．A
6．B
7．D
8．B
9．B
10．A
11．ABC
12．BCD
13．BCD
14．CD
15． 7 3 0
16． 0.45 2
17． 4J
18． 360 540
19．（1）；（2）mr2ω2
20．（1）；（2）5 m
21．（1）；（2）不能，最后停在B点；（3）
22．（1）；（2）；（3）
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