人教版（2019）必修第二册 8.3 动能和动能定理 同步练习卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）必修第二册 8.3 动能和动能定理 同步练习卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 143.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-10-20 11:29:36 | ||
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文档简介
人教版（2019）必修第二册《8.3 动能和动能定理》2022年同步练习卷（1）
一 、单选题（本大题共16小题，共96分）
1.（6分）如图，等腰楔形木块固定在水平面上，小滑块、通过不可伸长的轻绳跨过顶角的定滑轮相连接。已知两滑块质量，忽略一切摩擦，在两滑块由静止释放后沿斜面运动的过程中
A. 重力对做的功等于动能的变化量
B. 轻绳对做的功等于动能的变化量
C. 轻绳对做的功等于机械能的变化量
D. 重力势能的减少量等于重力势能的增加量
2.（6分）水平桌面上有一物体在一水平恒力作用下，速度由零到和由增加到两阶段水平恒力所做的功分别为和，则：为
A. ： B. ： C. ： D. ：
3.（6分）运动的物体在受到两个相互垂直的共点力和作用下，运动一段距离。如果对物体做功为，对物体做功为，则和的合力对物体做功为
A. B. C. D.
4.（6分）两个完全相同的小球、，在某一高度以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是
A. 两小球落地时的速度相同
B. 两小球落地时动能相同
C. 两小球落地时，重力的瞬时功率相同
D. 整个运动过程中，重力的平均功率相同
5.（6分）已知某星球的近地卫星和同步卫星的周期分别为和，星球半径为，引力常量为，星球赤道上有一静止的质量为的物体，若把星球视作一个质量均匀的球体，则下列说法不正确的是
A. 星球的质量为
B. 星球的密度为
C. 同步卫星的轨道半径为
D. 赤道对物体的支持力大小为
6.（6分）如图所示，从三个不同的位置向右分别以的水平初速度抛出三个小球，其中在同一竖直线上，在同一水平线上，三个小球均同时落在地面上的点，不计空气阻力．则必须
A. 先同时抛出 两球，且
B. 先同时抛出两球，且
C. 后同时抛出两球，且
D. 后同时抛出两球，且
7.（6分）如图，粗糙水平地面上放有一斜劈，小物块以一定初速度从斜劈底端沿斜面向上滑行，回到斜劈底端时的速度小于它上滑的初速度。已知斜劈始终保持静止，则小物块
A. 上滑所需时间与下滑所需时间相等
B. 上滑时的加速度与下滑时的加速度相等
C. 上滑和下滑过程，小物块机械能损失相等
D. 上滑和下滑过程，斜劈受到地面的摩擦力方向相反
8.（6分）如图所示足够大的倾角为的光滑斜面固定放置，在其上有一固定点，点连接一长为的细线，细线的另一端连接一可以看做质点的小球．原来小球处于静止状态，现给小球一与细线垂直的初速度，使小球能在斜面内做完整的圆周运动，则的最小值为
A. B. C. D.
9.（6分）如图所示，同一物体沿倾角不同的光滑斜面和的顶端点分别由静止开始下滑到底端，斜面固定，则下列说法中不正确的是
A. 两次运动重力对物体做功相同 B. 滑到底端时，两次重力的瞬时功率不同
C. 滑到底端时，两次物体的速度相同 D. 滑到底端时，两次物体的动能相同
10.（6分）在行车过程中，遇到紧急刹车，乘员可能受到伤害．为此人们设计了安全带以尽可能地减轻猛烈碰撞．假定某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量为的乘员的加速度大小约为，此时安全带对乘员的作用力最接近
A. B. C. D.
11.（6分）一物体的速度大小为时，其动能为，当它的动能为时，其速度大小为
A. B. C. D.
12.（6分）质量为的物体，以的加速度由静止竖直下落高度，在此过程中，下列说法中正确的是
A. 物体的重力势能减少 B. 物体的机械能减少
C. 物体的动能增加 D. 重力对物体做功
13.（6分）如图所示为“探究功与速度变化的关系”实验装置，让小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行．实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是
A. 防止小车不能被橡皮筋拉动
B. 便于小车获得较大的弹射速度
C. 保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
D. 保证橡皮筋对小车做的功等于重力对小车做的功
14.（6分）袋鼠跳是一项很有趣的运动。如图所示，一位质量的同学参加袋鼠跳游戏，全程，假设该同学从起点到终点用了相同的跳，每次跳起重心上升最大高度均为，忽略空气阻力，下列说法正确的是
A. 该同学从起点到终点的时间是
B. 该同学起跳时，地面对该老师做正功
C. 该同学起跳离开地面瞬间动能为
D. 该同学每跳跃一次克服重力做功的功率为
15.（6分）如图所示，离地面高处有甲、乙两个小球，甲以初速度水平射出，同时乙以大小相同的初速度沿倾角为的光滑斜面滑下，若甲、乙同时到达地面，则的大小是
A. B. C. D.
16.（6分）物体在合外力作用下做直线运动的图象如图所示．下列表述正确的是
A. 在内，合外力做负功 B. 在内，合外力做负功
C. 在内，合外力做正功 D. 在内，合外力不做功
二 、计算题（本大题共3小题，共36分）
17.（12分）年月日，嫦娥五号着陆器和上升器组合体从距离月面约公里处开始实施动力下降，牛变推力发动机开机推力变化范围，逐步将组合体相对月球速度从约公里秒降为零，成功地降落在月球表面。已知地球质量约为月球的倍，地球半径约为月球的倍，地球表面的重力加速度大小约为，嫦娥五号着陆器和上升器组合体的质量为，求：
月球表面的重力加速度；
嫦娥五号着陆器和上升器组合体实施动力下降的过程发动机平均推力所做的功。计算结果保留两位小数
18.（12分）小明将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由水平直轨道、竖直圆轨道、水平直轨道、倾斜直轨道平滑连接而成。竖直圆轨道圆心为，半径为，、是圆轨道最低点，是最高点，、与圆心等高。倾斜直轨道倾角。两个质量均为的小球、放在水平轨道上，中间夹有一弹簧，弹簧不与小球连接，弹簧处于压缩状态并用细线系住。烧断细线，测得小球经过点时，对轨道的压力为。已知小球在倾斜轨道上运动时受到的阻力为，在其他轨道上运动时阻力不计，轨道足够长，烧断细线后，立即取走弹簧，弹簧不会影响小球后续的运动。，。求：
小球经过点时轨道对球的压力大小；
烧断细线前，弹簧的弹性势能大小；
小球过圆轨道上点时轨道对小球的最大支持力大小。
19.（12分）如图所示，是处于竖直面内的光滑半圆形轨道，其半径，为水平直径，点为轨道最低点。质量的小球由点静止释放小球可视为质点，不计空气阻力，取。求：
小球运动到点时的速度大小；
小球运动到点时受到的支持力大小。
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】解：、滑块下滑过程中受到重力、支持力和轻绳的拉力，其中支持力不做功，重力做正功、轻绳做负功，根据动能定理可得滑块受到的合外力做的功等于动能的变化，故错误；
、滑块上滑过程中受到重力、支持力和轻绳的拉力，其中支持力不做功，重力做负功、轻绳做正功，根据动能定理可得滑块受到的合外力做的功等于动能的变化，故错误；
、除重力之外的其它力做的功等于滑块机械能的变化，所以轻绳对做的功等于机械能的变化量，故正确；
、滑块下降的高度等于滑块上升的高度，而，根据可知，重力势能的减少量大于重力势能的增加量，故错误。
故选：。
根据动能定理可知合外力做的功等于动能的变化；除重力之外的其它力做的功等于滑块机械能的变化；根据重力势能变化的计算公式分析重力势能的变化。
解答本题的关键是理解透机械能守恒的条件和功能关系，知道合力做功对应动能变化、除重力或系统内的弹力做功对应机械能变化。
2.【答案】C;
【解析】解：根据动能定理得：
解得，：：
故选：。
动能定理反映了外力做功与动能变化的关系，运用动能定理即可研究外力做功的关系．
根据动能的变化由动能定理求合力的功是动能定理基本的应用，要熟悉和熟练．
3.【答案】A;
【解析】解：合力对物体做的功，故正确，错误。
故选：。
明确功是标量，知道合力的功可以根据各力做功的代数和求解。
本题求合力的功，记住求合力的功的两种方法，一种是先求合力再求功，另一种是先求出各力的功再求各功的代数和．与两力的方向无关。
4.【答案】B;
【解析】解：、因速度是矢量，两小球落地速度方向不同，所以速度不同，故错误；
、设两小球质量为，抛出时高度为，由动能定理：，得：，所以落地时两小球动能相同，故正确；
、，所以落地时两小球速率相等，由瞬时功率定义：，两小球落地速度与重力夹角不同，瞬时功率不同，故错误；
、从抛出到落地重力做功相同，但在空中时间不同，由平均功率定义：可知重力的平均功率不同，故错误；
故选：。
、由速度是矢量，比较两小球落地速度方向可得；、由动能定理解答；、由瞬时功率定义解答；、由平均功率定义解答。
熟记并理解矢量、瞬时功率、平均功率等物理概念，求功率要注意不要漏掉速度与力夹角的余弦，不要求方向用功能关系求解方便。
5.【答案】D;
【解析】解：、近地卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供：，解得星球的质量，故A正确。
B、由，，，联合解得星球的密度，故B正确。
C、同步卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供：，解得星球的质量，由，解得：同步卫星的轨道半径，故C正确。
D、星球赤道上有一静止的质量为的物体，其万有引力为，由于星球自转需要的向心力，赤道对物体的支持力大小，故D错误。
本题选错误的，故选：。
对于近地卫星，有，可以求出星球的质量，再根据密度公式和球体公式，可以求出星球的密度；
对于同步卫星，有，联合近地卫星求出质量，可以求出同步卫星的轨道半径；
分别求出赤道上的物体受到星球的万有引力和物体因星球自转所需要的向心力，再根据可以求出赤道对物体的支持力大小。
该题考查了万有引力定律及其应用、向心力、人造卫星等知识点。求解中心天体的质量和密度是常见的问题，一定要掌握相应的公式。
6.【答案】B;
【解析】
平抛运动的高度决定时间，根据高度比较运动的时间，从而比较抛出的先后顺序．根据水平位移和时间比较平抛运动的初速度。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。
、的高度相同，大于的高度，根据，知，、的时间相等，大于的时间，可知、两球同时抛出，后抛出。、的水平位移相等，则的初速度大于的初速度，的水平位移大于的水平位移，则的初速度大于的初速度，即，故正确，错误。
故选。
7.【答案】C;
【解析】解：设斜面的长度为，物块和斜面间的动摩擦因数为，斜面倾角为，物体质量为，斜面质量为；
、根据牛顿第二定律可得物体上滑的加速度大小，下滑的加速度大小，可知，
上升过程中根据逆向思维可以看成是加速度为的匀加速直线运动，根据知，，即物体沿斜面上滑的时间一定小于沿斜面下滑的时间，故错误；
、上滑过程中和下滑过程中机械能的损失都等于克服摩擦力做的功，即为，故正确；
、物体先减速上滑，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下，对整体受力分析，受到总重力、支持力和向左的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有
分析：上滑过程中，下滑过程中，地面对斜面体的静摩擦力方向一直未变，向左，故错误。
故选：。
根据牛顿第二定律求出减速上滑和加速下滑过程中的加速度，再根据运动学公式分析时间；
根据功能关系分析能量的损失；
物体先减速上滑，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下；对整体受力分析，然后根据牛顿第二定律求解地面对物体的摩擦力的方向。
本题关键是用整体法对进行受力分析，然后根据牛顿第二定律和运动学公式列方程分析求解；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。
8.【答案】C;
【解析】
小球能在斜面内做完整的圆周运动，在最高点的临界情况是绳子的拉力为零，根据牛顿第二定律求出在最高点的最小速度，再根据动能定理求出的最小值．
解决本题的关键知道向心力的来源，运用牛顿第二定律和动能定理进行求解，知道最高点的临界情况是绳子的拉力为零．
解：在最高点，有；，解得，
根据动能定理得，，解得故正确，、、错误。
故选：。
9.【答案】C;
【解析】解：、根据重力做功的公式，知两次运动重力对物体做的功相同，故A正确。
B、根据动能定理得：，得：，所以滑到底端时，两次物体的速度大小相等，
根据公式，由于两次物体在斜面底端的速度方向与竖直方向夹角不等，所以滑到底端时，两次重力瞬时功率不同，故B正确。
C、由于两次在底端的速度方向不同，所以滑到底端时，两次物体的速度不同，故C错误。
D、两次运动重力对物体做的功相同，根据动能定理得滑到底端时，两次物体的动能相同，故D正确。
本题选不正确的，故选：。
根据公式分析重力做功关系。应用公式分析重力的瞬时功率关系，应用动能定理求出物体滑到斜面底端时的速度和动能，再进行比较。
该题考查了比较物体速度、重力做功、物体动能、重力的瞬时功率等问题，要知道重力做功特点：只与初末位置间的高度差有关。应用动能定理求速度是常用方法。
10.【答案】B;
【解析】
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11.【答案】C;
【解析】
根据动能的定义式分析即可。
本题是基本物理量概念和公式的考查，基础题目。
根据动能的定义式，得出：可知，当动能为原来的倍时，速度为原来的倍，故正确，错误；
故选。
12.【答案】C;
【解析】解：、物体下落高度为，重力做正功，大小为，则重力势能减少，故A、D错误。
B、因物体的加速度为，说明物体受阻力作用，由牛顿第二定律可知，；解得阻力大小：，阻力做功为：，由功能关系可知，物体的机械能减少，故B错误。
C、由动能定理可得动能的增加量为：，故C正确。
故选：。
由功的公式可求得重力做的功，由重力势能与重力做功的关系可知重力势能的改变量．由动能定理可求得物体的动能改变量；由功能关系可求机械能的变化．
由于部分同学没弄明白功和能的关系，导致在解答中出现问题；应注意重力做功等于重力势能的改变量，而合力的功等于动能的改变量，阻力的功消耗机械能．
13.【答案】C;
【解析】小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功．
本题关键是结合探究功与速度变化关系的实验原理进行分析，注意该实验中需要测量是小车的最大速度即最后的速度大小，同时要正确应用数学知识进行数据处理．
小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功，故C正确，ABD错误。
故选：。
14.【答案】D;
【解析】解：、根据自由落体公式，将数据代入得，因老师上升时间等于下降时间，且上升时间，则人在空中运动的时间，老师从起点到终点用了相同的跳，考虑人屈膝跳起的时间，则总时间，故A错误；
B、老师起跳时，地面虽然对老师有弹力作用，但在弹力的方向上没有位移，所以地面对老师没有做功，故B错误；
C、起跳时竖直方向的速度为，每一跳水平方向的位移为，水平方向获得的速度为
故起跳时的速度为，该同学起跳离开地面瞬间动能为，故C错误；
D、上升过程克服重力做功为，该同学每跳跃一次克服重力做功的功率为，故D正确；
故选：。
老师起跳时，脚部在弹力的方向上没有位移，弹力对老师没有做功；竖直方向为竖直上抛运动，根据竖直上抛运动规律求解时间，总时间包括竖直上抛运动时间及人屈膝跳起的时间，根据运动学公式求得竖直方向的初速度和水平方向的初速度，即可求得起跳时的速度，求得动能，根据重力做功公式求解克服重力做功，求得功率。
本题关键是明确运动员的运动性质，然后根据竖直上抛运动规律和功的定义求解。
15.【答案】A;
【解析】解：平抛运动的时间为：；
乙在斜面下滑的加速度为：。
根据，代入数据得：
故正确，、、错误。
故选：。
平抛运动的时间由高度决定，结合高度求出平抛运动的时间，根据斜面的长度，结合牛顿第二定律求出加速度，根据位移时间公式，抓住时间相等求出初速度的大小．
解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间相同决定水平位移，抓住平抛运动的时间和匀加速运动的时间相同，结合牛顿第二定律和运动学公式灵活求解．
16.【答案】D;
【解析】解：、在内，动能增加，根据动能定理，合外力做正功．故错误．
、在内，动能增加，根据动能定理，合外力做正功．故错误．
、在内，动能减小，根据动能定理，合外力做负功．故错误．
、在内，动能变化为，根据动能定理，合外力做功为故正确．
故选：
根据动能定理判断合力做功．
解决本题的关键会熟练运用动能定理
17.【答案】解：（1）设地球的质量为M地，地球表面处的重力加速度为，地设月球的质量为M月，月球表面处的重力加速度为，在星球表面附近，重力近似等于万有引力，得：…….①
…….②
由①②代入数据得=1.66m/
（2）组合体实施动力下降的过程，由动能定理有：
解得：Wf=-9.15×107J
答：（1）月球表面的重力加速度为1.66m/；
（2）嫦娥五号着陆器和上升器组合体实施动力下降的过程发动机平均推力所做的功为-9.15×107J。;
【解析】
根据万有引力近似等于重力，得到月球表面重力加速度；
根据动能定理即可求出发动机做的功。
解答该题关键是能理解地球表面与月球表面的重力近似等于万有引力。
18.【答案】解：（1）小球P在E点时满足
小球P从E到D过程，由动能定理得
小球P在D点时满足
由以上三式可解得F1=mg
（2）弹簧把两球弹开时，由动量守恒定律有
m+m=0
即EkP=EkQ
由能量守恒定律可知
解得Ep=6mgr
（3）由（2）可知EkP=EkQ=3mgr
设小球Q沿GH运动最远的距离为x，则高为0.6x，
小球Q沿GH向上运动至最高点的过程有
-mg×0.6x-0.4mgx=0-EkQ
小球Q沿GH向下运动再到F的过程有
小球Q在F点时有
解得
答：（1）小球P经过D点时轨道对球的压力F1大小为mg；
（2）烧断细线前，弹簧的弹性势能Ep大小为6mgr；
（3）小球Q过圆轨道上F点时轨道对小球Q的最大支持力F2大小为mg。;
【解析】
根据动能定理结合牛顿第二定律可以求出小球经过点时轨道对球的压力大小；
根据动量守恒定律结合能量守恒定律可以求出弹簧的弹性势能；
利用已求量根据动能定理和牛顿第二定律可以求出最大支持力。
在求弹簧的弹性势能时，要注意动量守恒定律的应用，再结合能量守恒定律或功能关系即可。
19.【答案】解：
小球从到满足机械能守恒，故有：
解得小球运动到点时的速度大小：；
在最低点由牛顿第二定律可得：
解得小球运动到点时受到的支持力大小：。;
【解析】【试题解析】
由机械能守恒定律得解；
在点由由牛顿第二定律解得支持力大小。
此题主要考查机械能守恒定律及牛顿第二定律的综合应用，简单题。
一 、单选题（本大题共16小题，共96分）
1.（6分）如图，等腰楔形木块固定在水平面上，小滑块、通过不可伸长的轻绳跨过顶角的定滑轮相连接。已知两滑块质量，忽略一切摩擦，在两滑块由静止释放后沿斜面运动的过程中
A. 重力对做的功等于动能的变化量
B. 轻绳对做的功等于动能的变化量
C. 轻绳对做的功等于机械能的变化量
D. 重力势能的减少量等于重力势能的增加量
2.（6分）水平桌面上有一物体在一水平恒力作用下，速度由零到和由增加到两阶段水平恒力所做的功分别为和，则：为
A. ： B. ： C. ： D. ：
3.（6分）运动的物体在受到两个相互垂直的共点力和作用下，运动一段距离。如果对物体做功为，对物体做功为，则和的合力对物体做功为
A. B. C. D.
4.（6分）两个完全相同的小球、，在某一高度以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是
A. 两小球落地时的速度相同
B. 两小球落地时动能相同
C. 两小球落地时，重力的瞬时功率相同
D. 整个运动过程中，重力的平均功率相同
5.（6分）已知某星球的近地卫星和同步卫星的周期分别为和，星球半径为，引力常量为，星球赤道上有一静止的质量为的物体，若把星球视作一个质量均匀的球体，则下列说法不正确的是
A. 星球的质量为
B. 星球的密度为
C. 同步卫星的轨道半径为
D. 赤道对物体的支持力大小为
6.（6分）如图所示，从三个不同的位置向右分别以的水平初速度抛出三个小球，其中在同一竖直线上，在同一水平线上，三个小球均同时落在地面上的点，不计空气阻力．则必须
A. 先同时抛出 两球，且
B. 先同时抛出两球，且
C. 后同时抛出两球，且
D. 后同时抛出两球，且
7.（6分）如图，粗糙水平地面上放有一斜劈，小物块以一定初速度从斜劈底端沿斜面向上滑行，回到斜劈底端时的速度小于它上滑的初速度。已知斜劈始终保持静止，则小物块
A. 上滑所需时间与下滑所需时间相等
B. 上滑时的加速度与下滑时的加速度相等
C. 上滑和下滑过程，小物块机械能损失相等
D. 上滑和下滑过程，斜劈受到地面的摩擦力方向相反
8.（6分）如图所示足够大的倾角为的光滑斜面固定放置，在其上有一固定点，点连接一长为的细线，细线的另一端连接一可以看做质点的小球．原来小球处于静止状态，现给小球一与细线垂直的初速度，使小球能在斜面内做完整的圆周运动，则的最小值为
A. B. C. D.
9.（6分）如图所示，同一物体沿倾角不同的光滑斜面和的顶端点分别由静止开始下滑到底端，斜面固定，则下列说法中不正确的是
A. 两次运动重力对物体做功相同 B. 滑到底端时，两次重力的瞬时功率不同
C. 滑到底端时，两次物体的速度相同 D. 滑到底端时，两次物体的动能相同
10.（6分）在行车过程中，遇到紧急刹车，乘员可能受到伤害．为此人们设计了安全带以尽可能地减轻猛烈碰撞．假定某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量为的乘员的加速度大小约为，此时安全带对乘员的作用力最接近
A. B. C. D.
11.（6分）一物体的速度大小为时，其动能为，当它的动能为时，其速度大小为
A. B. C. D.
12.（6分）质量为的物体，以的加速度由静止竖直下落高度，在此过程中，下列说法中正确的是
A. 物体的重力势能减少 B. 物体的机械能减少
C. 物体的动能增加 D. 重力对物体做功
13.（6分）如图所示为“探究功与速度变化的关系”实验装置，让小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行．实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是
A. 防止小车不能被橡皮筋拉动
B. 便于小车获得较大的弹射速度
C. 保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
D. 保证橡皮筋对小车做的功等于重力对小车做的功
14.（6分）袋鼠跳是一项很有趣的运动。如图所示，一位质量的同学参加袋鼠跳游戏，全程，假设该同学从起点到终点用了相同的跳，每次跳起重心上升最大高度均为，忽略空气阻力，下列说法正确的是
A. 该同学从起点到终点的时间是
B. 该同学起跳时，地面对该老师做正功
C. 该同学起跳离开地面瞬间动能为
D. 该同学每跳跃一次克服重力做功的功率为
15.（6分）如图所示，离地面高处有甲、乙两个小球，甲以初速度水平射出，同时乙以大小相同的初速度沿倾角为的光滑斜面滑下，若甲、乙同时到达地面，则的大小是
A. B. C. D.
16.（6分）物体在合外力作用下做直线运动的图象如图所示．下列表述正确的是
A. 在内，合外力做负功 B. 在内，合外力做负功
C. 在内，合外力做正功 D. 在内，合外力不做功
二 、计算题（本大题共3小题，共36分）
17.（12分）年月日，嫦娥五号着陆器和上升器组合体从距离月面约公里处开始实施动力下降，牛变推力发动机开机推力变化范围，逐步将组合体相对月球速度从约公里秒降为零，成功地降落在月球表面。已知地球质量约为月球的倍，地球半径约为月球的倍，地球表面的重力加速度大小约为，嫦娥五号着陆器和上升器组合体的质量为，求：
月球表面的重力加速度；
嫦娥五号着陆器和上升器组合体实施动力下降的过程发动机平均推力所做的功。计算结果保留两位小数
18.（12分）小明将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由水平直轨道、竖直圆轨道、水平直轨道、倾斜直轨道平滑连接而成。竖直圆轨道圆心为，半径为，、是圆轨道最低点，是最高点，、与圆心等高。倾斜直轨道倾角。两个质量均为的小球、放在水平轨道上，中间夹有一弹簧，弹簧不与小球连接，弹簧处于压缩状态并用细线系住。烧断细线，测得小球经过点时，对轨道的压力为。已知小球在倾斜轨道上运动时受到的阻力为，在其他轨道上运动时阻力不计，轨道足够长，烧断细线后，立即取走弹簧，弹簧不会影响小球后续的运动。，。求：
小球经过点时轨道对球的压力大小；
烧断细线前，弹簧的弹性势能大小；
小球过圆轨道上点时轨道对小球的最大支持力大小。
19.（12分）如图所示，是处于竖直面内的光滑半圆形轨道，其半径，为水平直径，点为轨道最低点。质量的小球由点静止释放小球可视为质点，不计空气阻力，取。求：
小球运动到点时的速度大小；
小球运动到点时受到的支持力大小。
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】解：、滑块下滑过程中受到重力、支持力和轻绳的拉力，其中支持力不做功，重力做正功、轻绳做负功，根据动能定理可得滑块受到的合外力做的功等于动能的变化，故错误；
、滑块上滑过程中受到重力、支持力和轻绳的拉力，其中支持力不做功，重力做负功、轻绳做正功，根据动能定理可得滑块受到的合外力做的功等于动能的变化，故错误；
、除重力之外的其它力做的功等于滑块机械能的变化，所以轻绳对做的功等于机械能的变化量，故正确；
、滑块下降的高度等于滑块上升的高度，而，根据可知，重力势能的减少量大于重力势能的增加量，故错误。
故选：。
根据动能定理可知合外力做的功等于动能的变化；除重力之外的其它力做的功等于滑块机械能的变化；根据重力势能变化的计算公式分析重力势能的变化。
解答本题的关键是理解透机械能守恒的条件和功能关系，知道合力做功对应动能变化、除重力或系统内的弹力做功对应机械能变化。
2.【答案】C;
【解析】解：根据动能定理得：
解得，：：
故选：。
动能定理反映了外力做功与动能变化的关系，运用动能定理即可研究外力做功的关系．
根据动能的变化由动能定理求合力的功是动能定理基本的应用，要熟悉和熟练．
3.【答案】A;
【解析】解：合力对物体做的功，故正确，错误。
故选：。
明确功是标量，知道合力的功可以根据各力做功的代数和求解。
本题求合力的功，记住求合力的功的两种方法，一种是先求合力再求功，另一种是先求出各力的功再求各功的代数和．与两力的方向无关。
4.【答案】B;
【解析】解：、因速度是矢量，两小球落地速度方向不同，所以速度不同，故错误；
、设两小球质量为，抛出时高度为，由动能定理：，得：，所以落地时两小球动能相同，故正确；
、，所以落地时两小球速率相等，由瞬时功率定义：，两小球落地速度与重力夹角不同，瞬时功率不同，故错误；
、从抛出到落地重力做功相同，但在空中时间不同，由平均功率定义：可知重力的平均功率不同，故错误；
故选：。
、由速度是矢量，比较两小球落地速度方向可得；、由动能定理解答；、由瞬时功率定义解答；、由平均功率定义解答。
熟记并理解矢量、瞬时功率、平均功率等物理概念，求功率要注意不要漏掉速度与力夹角的余弦，不要求方向用功能关系求解方便。
5.【答案】D;
【解析】解：、近地卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供：，解得星球的质量，故A正确。
B、由，，，联合解得星球的密度，故B正确。
C、同步卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供：，解得星球的质量，由，解得：同步卫星的轨道半径，故C正确。
D、星球赤道上有一静止的质量为的物体，其万有引力为，由于星球自转需要的向心力，赤道对物体的支持力大小，故D错误。
本题选错误的，故选：。
对于近地卫星，有，可以求出星球的质量，再根据密度公式和球体公式，可以求出星球的密度；
对于同步卫星，有，联合近地卫星求出质量，可以求出同步卫星的轨道半径；
分别求出赤道上的物体受到星球的万有引力和物体因星球自转所需要的向心力，再根据可以求出赤道对物体的支持力大小。
该题考查了万有引力定律及其应用、向心力、人造卫星等知识点。求解中心天体的质量和密度是常见的问题，一定要掌握相应的公式。
6.【答案】B;
【解析】
平抛运动的高度决定时间，根据高度比较运动的时间，从而比较抛出的先后顺序．根据水平位移和时间比较平抛运动的初速度。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。
、的高度相同，大于的高度，根据，知，、的时间相等，大于的时间，可知、两球同时抛出，后抛出。、的水平位移相等，则的初速度大于的初速度，的水平位移大于的水平位移，则的初速度大于的初速度，即，故正确，错误。
故选。
7.【答案】C;
【解析】解：设斜面的长度为，物块和斜面间的动摩擦因数为，斜面倾角为，物体质量为，斜面质量为；
、根据牛顿第二定律可得物体上滑的加速度大小，下滑的加速度大小，可知，
上升过程中根据逆向思维可以看成是加速度为的匀加速直线运动，根据知，，即物体沿斜面上滑的时间一定小于沿斜面下滑的时间，故错误；
、上滑过程中和下滑过程中机械能的损失都等于克服摩擦力做的功，即为，故正确；
、物体先减速上滑，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下，对整体受力分析，受到总重力、支持力和向左的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有
分析：上滑过程中，下滑过程中，地面对斜面体的静摩擦力方向一直未变，向左，故错误。
故选：。
根据牛顿第二定律求出减速上滑和加速下滑过程中的加速度，再根据运动学公式分析时间；
根据功能关系分析能量的损失；
物体先减速上滑，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下；对整体受力分析，然后根据牛顿第二定律求解地面对物体的摩擦力的方向。
本题关键是用整体法对进行受力分析，然后根据牛顿第二定律和运动学公式列方程分析求解；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。
8.【答案】C;
【解析】
小球能在斜面内做完整的圆周运动，在最高点的临界情况是绳子的拉力为零，根据牛顿第二定律求出在最高点的最小速度，再根据动能定理求出的最小值．
解决本题的关键知道向心力的来源，运用牛顿第二定律和动能定理进行求解，知道最高点的临界情况是绳子的拉力为零．
解：在最高点，有；，解得，
根据动能定理得，，解得故正确，、、错误。
故选：。
9.【答案】C;
【解析】解：、根据重力做功的公式，知两次运动重力对物体做的功相同，故A正确。
B、根据动能定理得：，得：，所以滑到底端时，两次物体的速度大小相等，
根据公式，由于两次物体在斜面底端的速度方向与竖直方向夹角不等，所以滑到底端时，两次重力瞬时功率不同，故B正确。
C、由于两次在底端的速度方向不同，所以滑到底端时，两次物体的速度不同，故C错误。
D、两次运动重力对物体做的功相同，根据动能定理得滑到底端时，两次物体的动能相同，故D正确。
本题选不正确的，故选：。
根据公式分析重力做功关系。应用公式分析重力的瞬时功率关系，应用动能定理求出物体滑到斜面底端时的速度和动能，再进行比较。
该题考查了比较物体速度、重力做功、物体动能、重力的瞬时功率等问题，要知道重力做功特点：只与初末位置间的高度差有关。应用动能定理求速度是常用方法。
10.【答案】B;
【解析】
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11.【答案】C;
【解析】
根据动能的定义式分析即可。
本题是基本物理量概念和公式的考查，基础题目。
根据动能的定义式，得出：可知，当动能为原来的倍时，速度为原来的倍，故正确，错误；
故选。
12.【答案】C;
【解析】解：、物体下落高度为，重力做正功，大小为，则重力势能减少，故A、D错误。
B、因物体的加速度为，说明物体受阻力作用，由牛顿第二定律可知，；解得阻力大小：，阻力做功为：，由功能关系可知，物体的机械能减少，故B错误。
C、由动能定理可得动能的增加量为：，故C正确。
故选：。
由功的公式可求得重力做的功，由重力势能与重力做功的关系可知重力势能的改变量．由动能定理可求得物体的动能改变量；由功能关系可求机械能的变化．
由于部分同学没弄明白功和能的关系，导致在解答中出现问题；应注意重力做功等于重力势能的改变量，而合力的功等于动能的改变量，阻力的功消耗机械能．
13.【答案】C;
【解析】小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功．
本题关键是结合探究功与速度变化关系的实验原理进行分析，注意该实验中需要测量是小车的最大速度即最后的速度大小，同时要正确应用数学知识进行数据处理．
小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功，故C正确，ABD错误。
故选：。
14.【答案】D;
【解析】解：、根据自由落体公式，将数据代入得，因老师上升时间等于下降时间，且上升时间，则人在空中运动的时间，老师从起点到终点用了相同的跳，考虑人屈膝跳起的时间，则总时间，故A错误；
B、老师起跳时，地面虽然对老师有弹力作用，但在弹力的方向上没有位移，所以地面对老师没有做功，故B错误；
C、起跳时竖直方向的速度为，每一跳水平方向的位移为，水平方向获得的速度为
故起跳时的速度为，该同学起跳离开地面瞬间动能为，故C错误；
D、上升过程克服重力做功为，该同学每跳跃一次克服重力做功的功率为，故D正确；
故选：。
老师起跳时，脚部在弹力的方向上没有位移，弹力对老师没有做功；竖直方向为竖直上抛运动，根据竖直上抛运动规律求解时间，总时间包括竖直上抛运动时间及人屈膝跳起的时间，根据运动学公式求得竖直方向的初速度和水平方向的初速度，即可求得起跳时的速度，求得动能，根据重力做功公式求解克服重力做功，求得功率。
本题关键是明确运动员的运动性质，然后根据竖直上抛运动规律和功的定义求解。
15.【答案】A;
【解析】解：平抛运动的时间为：；
乙在斜面下滑的加速度为：。
根据，代入数据得：
故正确，、、错误。
故选：。
平抛运动的时间由高度决定，结合高度求出平抛运动的时间，根据斜面的长度，结合牛顿第二定律求出加速度，根据位移时间公式，抓住时间相等求出初速度的大小．
解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间相同决定水平位移，抓住平抛运动的时间和匀加速运动的时间相同，结合牛顿第二定律和运动学公式灵活求解．
16.【答案】D;
【解析】解：、在内，动能增加，根据动能定理，合外力做正功．故错误．
、在内，动能增加，根据动能定理，合外力做正功．故错误．
、在内，动能减小，根据动能定理，合外力做负功．故错误．
、在内，动能变化为，根据动能定理，合外力做功为故正确．
故选：
根据动能定理判断合力做功．
解决本题的关键会熟练运用动能定理
17.【答案】解：（1）设地球的质量为M地，地球表面处的重力加速度为，地设月球的质量为M月，月球表面处的重力加速度为，在星球表面附近，重力近似等于万有引力，得：…….①
…….②
由①②代入数据得=1.66m/
（2）组合体实施动力下降的过程，由动能定理有：
解得：Wf=-9.15×107J
答：（1）月球表面的重力加速度为1.66m/；
（2）嫦娥五号着陆器和上升器组合体实施动力下降的过程发动机平均推力所做的功为-9.15×107J。;
【解析】
根据万有引力近似等于重力，得到月球表面重力加速度；
根据动能定理即可求出发动机做的功。
解答该题关键是能理解地球表面与月球表面的重力近似等于万有引力。
18.【答案】解：（1）小球P在E点时满足
小球P从E到D过程，由动能定理得
小球P在D点时满足
由以上三式可解得F1=mg
（2）弹簧把两球弹开时，由动量守恒定律有
m+m=0
即EkP=EkQ
由能量守恒定律可知
解得Ep=6mgr
（3）由（2）可知EkP=EkQ=3mgr
设小球Q沿GH运动最远的距离为x，则高为0.6x，
小球Q沿GH向上运动至最高点的过程有
-mg×0.6x-0.4mgx=0-EkQ
小球Q沿GH向下运动再到F的过程有
小球Q在F点时有
解得
答：（1）小球P经过D点时轨道对球的压力F1大小为mg；
（2）烧断细线前，弹簧的弹性势能Ep大小为6mgr；
（3）小球Q过圆轨道上F点时轨道对小球Q的最大支持力F2大小为mg。;
【解析】
根据动能定理结合牛顿第二定律可以求出小球经过点时轨道对球的压力大小；
根据动量守恒定律结合能量守恒定律可以求出弹簧的弹性势能；
利用已求量根据动能定理和牛顿第二定律可以求出最大支持力。
在求弹簧的弹性势能时，要注意动量守恒定律的应用，再结合能量守恒定律或功能关系即可。
19.【答案】解：
小球从到满足机械能守恒，故有：
解得小球运动到点时的速度大小：；
在最低点由牛顿第二定律可得：
解得小球运动到点时受到的支持力大小：。;
【解析】【试题解析】
由机械能守恒定律得解；
在点由由牛顿第二定律解得支持力大小。
此题主要考查机械能守恒定律及牛顿第二定律的综合应用，简单题。