第八章8.3动能和动能定理同步练习2022-2023学年下学期高一物理人教版（2019）必修第二册（含解析）
文档属性
| 名称 | 第八章8.3动能和动能定理同步练习2022-2023学年下学期高一物理人教版（2019）必修第二册（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 721.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-04-10 19:28:23 | ||
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文档简介
第八章8.3动能和动能定理同步练习
2022-2023学年下学期高一物理人教版（2019）必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列有关动能的叙述，其中正确的是（ ）
A．若甲 两物体质量之 为，它们的速度之 为，则两物体的动能是相等的
B．若甲 两物体质量之 为，它们的速度之 为，则两物体的动能之 为
C．若甲 两物体质量之 为，它们的速度之 为，则两物体的动能之 为
D．若甲 两物体质量之 为，它们的速度之 为，则两物体的动能之 为
2．如图所示，重物P用一不可伸长的细线拴住，细线的另一端固定在天花板上的O点，Q为一个三角形木块，P与Q的粗糙斜面接触。当用水平力F向左推Q时，Q沿着光滑水平面匀速向左运动，在此过程中（ ）
A．重物P做直线运动
B．摩擦力对P做负功
C．F对Q所做的功和P对Q所做的功大小相等
D．Q对P所做的功和P对Q所做的功大小相等
3．如图所示，质量为m的滑块从高h处的a点，沿斜面轨道ab滑入水平轨道bc。在经过b点时无能量损失，滑块与每个轨道的动摩擦因数都相同。滑块在a、c两点的速度大小均为v，与长度相等，空气阻力不计，则滑块从a到c的运动过程中（ ）
A．滑块的动能始终保持不变
B．滑块从b到c运动的过程克服阻力做的功一定等于
C．滑块经b点时的速度大于
D．滑块经b点时的速度等于
4．如图所示的装置，其中部分为以速度顺时针匀速转动的传送带，部分为一半径为竖直放置的半圆形光滑轨道，直径恰好竖直，轨道与传送带相切于B点。先将一质量为的可视为质点的小滑块无初速地放在传送带的左端A点上，设间距离为L，滑块与传送带间的动摩擦因数为，，为使滑块能过D点，以下关于和L的取值可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．质点在外力作用下由静止开始运动，经过一段位移，合外力对质点做的功为0，则质点（ ）
A．一定是做匀速直线运动 B．一定是做匀速圆周运动
C．运动的方向一定会改变 D．加速度的方向一定会改变
6．如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物体。现缓慢抬高A端，使木板以左端为轴转动。当木板转到跟水平面的夹角为时，小物体开始滑动，此时停止转动木板，小物体滑到底端的速度为v，则在整个过程中（ ）
A．木板对小物体做功为 B．摩擦力对小物体做功为
C．支持力对小物体做功为零 D．克服摩擦力做功为
7．如图所示，质量为m的物块与水平转台间的动摩擦因数为μ，物块与转轴相距R，物块随转台由静止开始转动。当转速增至某一值时，物块即将在转台上滑动，此时转台已开始匀速转动，在这一过程中，摩擦力对物块做的功是（假设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（ ）
A．0 B．
C． D．
8．如图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进的距离为L，子弹进入木块的深度为s。若木块对子弹的阻力F视为恒定，则下列关系式中错误的是（ ）
A．
B．
C．
D．
9．如图为某古法榨油装置，轻杆可绕轴转动，端重物质量为，下拉可通过滑轮将重物P提起，释放，P下落至平台Q，对固定在平台上的油饼进行锤压。已知P的质量为，。将重物拉到杆水平时释放，当杆转到与等高时，若系统减少的重力势能有转化为动能，则重物P此时的速度最接近（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，质量为m的物块在水平恒力F的推动下，从粗糙山坡底部的A处由静止运动至高为h的坡顶B处，并获得速度v，A、B之间的水平距离为x，重力加速度为g，则（ ）
A．物块的重力所做的功为mgh
B．合外力对物块做的功为mv2＋mgh
C．推力对物块做的功为mv2＋mgh
D．阻力对物块做的功为mv2＋mgh－Fx
11．甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力分别拉着它们在水平面上从静止开始运动相同的距离。如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是（ ）
A．力对甲物体做功多
B．力对甲、乙两个物体做的功一样多
C．乙物体获得的动能比甲大
D．甲、乙两个物体获得的动能相同
12．如图所示，有两个完全相同的小球 A、B，将它们从同一高度以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出（不计空气阻力），则下列说法正确的是（ ）
A．两小球落地时的速度相同
B．从抛出点至落地，两球重力做功相同
C．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
D．从抛出点至落地，重力对两小球做功的平均功率相同
二、多选题
13．如图，北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨，例如某次变轨，先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到椭圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入圆轨道3，轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点。忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是（ ）
A．该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处减速
B．该卫星从轨道1到轨道2再到轨道3，要不断点火喷气
C．该卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能
D．该卫星稳定运行时，在轨道3上经过Q点的加速度等于在轨道2上Q点的加速度
14．如图所示，物体P、Q质量相同，与地面间的动摩擦因数相同，在力F作用下一起沿水平地面向右运动位移，下列说法中正确的是（ ）
A．摩擦力对P、Q做的功一样多
B．P克服摩擦力做功比Q多
C．F对P做的功与F对Q做的功相同
D．P所受合力对P做功与Q所受合力对Q做功相同
15．如图所示，质量为m的物块从斜面上h高处由静止下滑，恰好停在水平面上的C点。已知斜面及水平地面与物块间的动摩擦因数处处相同，不计物块经过B点处的能量损失，现使物块返回A点，第一种方式是在C点给物块一个初速度，物块恰好能到达A点；第二种方式是给物块施加一方向始终平行于接触面的拉力F，使物块缓慢运动到A点，拉力F做功为。若将斜面换作半径为h、与水平地面相切于B点的四分之一圆弧轨道，物块从圆弧轨道顶点A静止下滑也恰停在C点，仍由以上两种方式使物块返回A点时，初速度与外力F做功分别为、，则（ ）
A． B． C． D．
三、填空题
16．一个质量的物体，由于受到一个水平力F的作用，在光滑水平面上沿着x轴做直线运动，其位移与时间的关系是，式中x以米为单位，t以秒为单位。从开始运动到5s末物体所经过的路程为___________m，克服水平力F所做的功为___________J。
17．挥动的锤子能把钉子敲进木板，也能把钢板敲平。若锤子的速度不变，质量增大为原来的2倍，则锤子的动能变为原来的___倍；若锤子的质量不变，速度减小为原来的一半，锤子动能将变为原来的___倍。
18．如果合力对物体做正功，物体的动能将______；如果物体克服合力做功，物体的动能将______；如果重力对物体做正功，物体的重力势能将______；物体克服重力做功，物体的重力势能将______。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
四、实验题
19．某探究学习小组的同学欲验证动能定理，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、细砂。当小车连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小砂桶时，释放小砂桶，小车处于静止状态。
（1）本实验还需要的实验器材有_________、_________。
（2）实验时为了保证小车受到的合力与砂桶的总重力大小近似相等，砂和砂桶的总质量应满足的实验条件是砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，实验时首先要进行的步骤是_________。
（3）在（2）的基础上，某同学用天平称得小车的质量为M。往砂桶中装入适量的细砂，用天平称出此时砂和砂桶的总质量为m。让砂桶带动小车加速运动。用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和打下这两点时小车的速度大小v1与v2（v1五、解答题
20．一组航天员乘坐飞船，前往修理位于离地球表面的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H。机组人员使飞船S进入与H相同的轨道并关闭推动火箭，如图所示。设F为引力，M为地球质量。已知地球半径。
（1）在飞船内，一质量为70kg的航天员的视重是多少？
（2）计算飞船在轨道上的速率。
（3）证明飞船总机械能跟成正比，r为它的轨道半径。（注：若力F与位移r之间有如下的关系：，K为常数，则当r由无穷远处变为零，F做功的大小可用以下规律进行计算：，设无穷远处的势能为零。）
21．质量为的物体，放在动摩擦因数的水平面上，在水平拉力的作用下，由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，求
（1）图像的斜率代表什么物理含义？
（2）至的过程中，物体的加速度是多少？
（3）时，物体的速度是多少？
（4）全程F的最大功率和平均功率分别是多少？
22．如图所示，轨道ABCD在竖直平面内，由四分之一圆形光滑轨道AB、水平轨道BC和足够长的倾斜光滑轨道CD连接而成，AB与BC相切，BC与CD的连接处是半径很小的圆弧，圆形轨道AB的半径为R，水平轨道BC的长度也为R。质量为m的小物块从圆形轨道上A点由静止开始下滑，物块与水平轨道的动摩擦因数为0.25，求：
（1）物块从A点运动到C点的过程中重力做的功；
（2）物块第一次运动到C点时速度大小；
（3）物块最终停止的位置。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．D
【详解】AB．甲、乙两物体质量之比为，它们的速度之比，根据公式
可知两物体的动能之比为，故AB错误；
C．甲、乙两物体质量之比为，它们的速度之比为，根据公式
可知两物体的动能之比为，故C错误；
D．甲、乙两物体质量之比为，它们的速度之比为，根据公式
可知两物体的动能之比为，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】A．重物P在Q的作用下，以O为圆心摆动，故A错误；
B．斜面对P的摩擦力沿斜面向下，与P的位移方向夹角为锐角，所以斜面对P的摩擦力对P做正功，故B错误；
C．由动能定理可知：Q做匀速直线运动，动能不变，只有F和P对Q的力做功，可知这两个力做功的代数和为0，即F对Q所做的功和P对Q所做的功大小相等，故C正确；
D．Q对P的合力和P对Q的合力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，两者的相对位移大小相等，两者对地位移并不相同，可知Q对P所做的功和P对Q所做的功大小不相等，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】A．滑块在a、c两点时的速度大小均为v，知滑块先加速后减速，动能先增加后减小，故A错误；
B．对全程运用动能定理得
全程克服阻力做功等于。设斜面夹角为，则从a到b克服阻力做功为
则小球在过程克服阻力做的功大于，故B错误；
CD．从a到b根据动能定理得
因为
所以
故C正确，D错误。
故选C。
4．D
【详解】假设滑块恰好经过D点，由牛顿第二定律可知
解得
从B到D过程中，由动能定理得
解得
与传送带速度相同，则物块在到达B时，已经在摩擦力的作用下加速到了和传送带相同的速度。从A到B过程中，由动能定理得
解得
则滑块能通过D点时，需要满足的条件
故选D。
5．D
【详解】根据动能定理，合外力做功为零，所以经过此段位移之后，质点的速度为零，故质点经历了速度从零增加到某一值，然后又减为零的过程，所以加速度方向一定会改变，但是质点不一定做匀速直线运动，也不一定做匀速圆周运动，运动方向不一定改变，故选项D正确，ABC错误。
故选D。
6．A
【详解】A．在整个过程中重力做功为零，由动能定理可得，木板对物体所做的功等于物体动能的增量，即，选项A正确；
BCD．在木板被抬起过程，静摩擦力与运动方向垂直，摩擦力不做功；支持力与运动方向相同，支持力做功。物体下滑过程中支持力不做功，重力和摩擦力做功，由动能定理得
解得
所以整个过程中，摩擦力做的功为
克服摩擦力做的功为，支持力所做的功为，故BCD错误。
故选A。
7．D
【详解】物块即将在转台上滑动但还未滑动时，转台对物块的最大静摩擦力恰好提供向心力，设此时物块做圆周运动的线速度为v，则有
在物块由静止到获得速度v的过程中，物块受到的重力和支持力不做功，只有摩擦力对物块做功，由动能定理得
联立解得
故D正确。
8．B
【详解】D．根据动能定理，对子弹，有
故D正确；
A．根据动能定理，对木块，有
故A正确；
BC．由AD选项所得二式联立可得
故B错误， C正确。
本题选错误的，故选B。
9．B
【详解】将重物A拉到杆水平时释放，当杆转到A与等高时，对A的速度进行分解
同一根绳的速度大小处处相等，即
则
同时根据动能定理，得
，
联立两式可以解出
故选B。
10．D
【详解】A．物块上升的高度为h，则物块的重力所做的功为
故A错误；
B．物块初动能为零，末动能为mv2，根据动能定理知，合外力对物块做的功为mv2，故B错误；
CD．F为水平恒力，则推力F对物块做的功为Fx，根据动能定理知
Fx－mgh＋Wf＝mv2－0
解得阻力对物块做的功为
Wf＝mv2＋mgh－Fx
故C错误，D正确。
故选D。
11．B
【详解】AB．由做功公式
两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多，A错误，B正确；
CD．根据动能定理，对甲有
对乙有
可知
即甲物体获得的动能比乙大，CD错误。
故选B。
12．B
【详解】AB．在整个过程中，只有重力做功，重力做功的特点是只与始末位置的高度差相等，与其所经过的路径无关，所以这两个小球在整个过程中重力做功相等，根据动能定理可知
则落地时的动能相等，速度大小相等，但速度方向不同，A错误，B正确；
C．由于落地时速度大小相同，方向不同，根据
可知，重力的瞬时功率不同，C错误；
D．竖直上抛运动的时间比平抛运动的时间多，根据
可知，重力对平抛抛球做功的平均功率更大，D错误。
故选B。
13．CD
【详解】A．该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处加速，故A错误；
B．该卫星从轨道1到轨道2再到轨道3，只需要在变轨P处和Q处点火喷气，不需要不断点火喷气，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力，则有
解得
v=
由题可知，该卫星在轨道3的半径大于在轨道1的半径，故该卫星在轨道3的速度小于在轨道1的速度，根据
可知该卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能，故C正确；
D．根据
解得
可知该卫星稳定运行时，在轨道3上经过Q点的加速度等于在轨道2上Q点的加速度，故D正确。
故选CD。
14．BD
【详解】AB．由于力F的作用，P、Q对地面的压力不同，因而摩擦力大小也不同，故摩擦力对P、Q做功不一样多，显然P的摩擦力做功多，A错误，B正确；
C．由于力F作用在P上，所以力F对Q不做功，C错误；
D．由于两物体始终一起运动，加速度相同，位移相同，所以合力做功一样多，D正确。
故选BD。
15．AB
【详解】A．由能量守恒定律知，从A到C摩擦力做功为
当间是斜面时，第一种方式时由动能定理有
由于从A到C与从C到A物块在经过每一个相同位置时摩擦力相同，有
解得
A正确；
B．第二种方式有
同理，可得
B正确；
C．当间是圆弧面时，对第一种方式，从B到C与从C到B摩擦力做功仍相同，但在圆弧面上从A下滑与从B上滑到距A为的同一点时，由于下滑时
上滑时
可见经过同一点时速度，则在下滑过程中物块经过圆弧面上每一点时所需向心力小、压力小、摩擦力小，则下滑过程中在圆弧面上克服摩擦力所做功小于上滑过程中克服摩擦力做的功，故，而对从C到A的过程有
可得
C错误；
D．同理对第二种方式，上滑时速度近似为零，在圆弧面上同一点摩擦力小于下滑时的摩擦力，则上滑过程中克服摩擦力所做功，而从C到A有
所以有
D错误。
故选AB。
16． 34 300
【详解】[1]据题，位移与时间的关系式是：，当时，x正向最大为
当时，，所以路程为
[2]由位移与时间的关系式，对照位移公式
可得
所以时
由动能定理得
克服水平力F所做的功为300J。
17． 2
【详解】[1]若锤子的速度不变，质量增大为原来的2倍，根据动能表达式
可知锤子的动能变为原来2倍；
[2]锤子的质量不变，速度减小为原来的一半，根据动能表达式
可知锤子动能将变为原来的倍。
18． 增大 减小 减小 增大
【详解】[1]根据动能定理可知，如果合力对物体做正功，物体的动能将增大；
[2]物体克服合力做功，即合力对物体做负功，根据动能定理可知，物体的动能将减小；
[3]根据
可知，如果重力对物体做正功，物体的重力势能将减小；
[4]物体克服重力做功，即重力对物体做负功，根据
可知，物体的重力势能将增大。
19． 天平 刻度尺 将长木板的一端垫高
【详解】（1）[1][2]实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要测量小车、砂和砂桶的质量，所以需要天平，纸带处理需要测量计数点间的距离，所以还需要刻度尺；
（2）[3]砂和砂桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力大小为T，根据牛顿第二定律，对砂和砂桶有
对小车有
解得
故当M m时，有T≈mg，小车运动时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力大小等于小车受到的合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高；
（3）[4]总功为
动能增加量为
则需要验证的数学表达式为
20．（1）0；（2）；（3）见解析
【详解】（1）飞船内的物体处于完全失重状态，故航天员的视重为0。
（2）飞船在轨道半径r上做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动的向心力
，
在地球表面处
解得
（3）因为在轨道半径为r上的穿梭机所受的引力为
所以满足力F与位移r之间有如下的关系
所以
则当r由无穷远处变为r时，F做功的大小为
解得
（设轨道半径为r处的势能为εr）
所以穿梭机在轨道半径为r处的总机械能
即穿梭机总机械能跟成正比。
21．（1）水平拉力；（2）；（3）；（4），
【详解】（1、2）根据
由图像可知，图像的斜率表示水平拉力，则有
根据牛顿第二定律可得
解得
至的过程中，物体的加速度是。
（3）根据动能定理可得
解得
（4）至的过程中，由图像可得
根据牛顿第二定律可得
所以物体在至的过程中，做匀速直线运动。全程F的最大功率为
全程所用的时间为
全程F的平均功率为
22．（1）；（2）；（3）物块最终停止的位置在B点
【详解】（1）物块从A点运动到C点的过程中重力做的功为
（2）物块从A点运动到C点的过程，由动能定理得
解得
（3）整个过程，由动能定理可得
解得
故物块最终停止在B点。
答案第1页，共2页
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2022-2023学年下学期高一物理人教版（2019）必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列有关动能的叙述，其中正确的是（ ）
A．若甲 两物体质量之 为，它们的速度之 为，则两物体的动能是相等的
B．若甲 两物体质量之 为，它们的速度之 为，则两物体的动能之 为
C．若甲 两物体质量之 为，它们的速度之 为，则两物体的动能之 为
D．若甲 两物体质量之 为，它们的速度之 为，则两物体的动能之 为
2．如图所示，重物P用一不可伸长的细线拴住，细线的另一端固定在天花板上的O点，Q为一个三角形木块，P与Q的粗糙斜面接触。当用水平力F向左推Q时，Q沿着光滑水平面匀速向左运动，在此过程中（ ）
A．重物P做直线运动
B．摩擦力对P做负功
C．F对Q所做的功和P对Q所做的功大小相等
D．Q对P所做的功和P对Q所做的功大小相等
3．如图所示，质量为m的滑块从高h处的a点，沿斜面轨道ab滑入水平轨道bc。在经过b点时无能量损失，滑块与每个轨道的动摩擦因数都相同。滑块在a、c两点的速度大小均为v，与长度相等，空气阻力不计，则滑块从a到c的运动过程中（ ）
A．滑块的动能始终保持不变
B．滑块从b到c运动的过程克服阻力做的功一定等于
C．滑块经b点时的速度大于
D．滑块经b点时的速度等于
4．如图所示的装置，其中部分为以速度顺时针匀速转动的传送带，部分为一半径为竖直放置的半圆形光滑轨道，直径恰好竖直，轨道与传送带相切于B点。先将一质量为的可视为质点的小滑块无初速地放在传送带的左端A点上，设间距离为L，滑块与传送带间的动摩擦因数为，，为使滑块能过D点，以下关于和L的取值可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．质点在外力作用下由静止开始运动，经过一段位移，合外力对质点做的功为0，则质点（ ）
A．一定是做匀速直线运动 B．一定是做匀速圆周运动
C．运动的方向一定会改变 D．加速度的方向一定会改变
6．如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物体。现缓慢抬高A端，使木板以左端为轴转动。当木板转到跟水平面的夹角为时，小物体开始滑动，此时停止转动木板，小物体滑到底端的速度为v，则在整个过程中（ ）
A．木板对小物体做功为 B．摩擦力对小物体做功为
C．支持力对小物体做功为零 D．克服摩擦力做功为
7．如图所示，质量为m的物块与水平转台间的动摩擦因数为μ，物块与转轴相距R，物块随转台由静止开始转动。当转速增至某一值时，物块即将在转台上滑动，此时转台已开始匀速转动，在这一过程中，摩擦力对物块做的功是（假设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（ ）
A．0 B．
C． D．
8．如图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进的距离为L，子弹进入木块的深度为s。若木块对子弹的阻力F视为恒定，则下列关系式中错误的是（ ）
A．
B．
C．
D．
9．如图为某古法榨油装置，轻杆可绕轴转动，端重物质量为，下拉可通过滑轮将重物P提起，释放，P下落至平台Q，对固定在平台上的油饼进行锤压。已知P的质量为，。将重物拉到杆水平时释放，当杆转到与等高时，若系统减少的重力势能有转化为动能，则重物P此时的速度最接近（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，质量为m的物块在水平恒力F的推动下，从粗糙山坡底部的A处由静止运动至高为h的坡顶B处，并获得速度v，A、B之间的水平距离为x，重力加速度为g，则（ ）
A．物块的重力所做的功为mgh
B．合外力对物块做的功为mv2＋mgh
C．推力对物块做的功为mv2＋mgh
D．阻力对物块做的功为mv2＋mgh－Fx
11．甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力分别拉着它们在水平面上从静止开始运动相同的距离。如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是（ ）
A．力对甲物体做功多
B．力对甲、乙两个物体做的功一样多
C．乙物体获得的动能比甲大
D．甲、乙两个物体获得的动能相同
12．如图所示，有两个完全相同的小球 A、B，将它们从同一高度以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出（不计空气阻力），则下列说法正确的是（ ）
A．两小球落地时的速度相同
B．从抛出点至落地，两球重力做功相同
C．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
D．从抛出点至落地，重力对两小球做功的平均功率相同
二、多选题
13．如图，北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨，例如某次变轨，先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到椭圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入圆轨道3，轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点。忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是（ ）
A．该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处减速
B．该卫星从轨道1到轨道2再到轨道3，要不断点火喷气
C．该卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能
D．该卫星稳定运行时，在轨道3上经过Q点的加速度等于在轨道2上Q点的加速度
14．如图所示，物体P、Q质量相同，与地面间的动摩擦因数相同，在力F作用下一起沿水平地面向右运动位移，下列说法中正确的是（ ）
A．摩擦力对P、Q做的功一样多
B．P克服摩擦力做功比Q多
C．F对P做的功与F对Q做的功相同
D．P所受合力对P做功与Q所受合力对Q做功相同
15．如图所示，质量为m的物块从斜面上h高处由静止下滑，恰好停在水平面上的C点。已知斜面及水平地面与物块间的动摩擦因数处处相同，不计物块经过B点处的能量损失，现使物块返回A点，第一种方式是在C点给物块一个初速度，物块恰好能到达A点；第二种方式是给物块施加一方向始终平行于接触面的拉力F，使物块缓慢运动到A点，拉力F做功为。若将斜面换作半径为h、与水平地面相切于B点的四分之一圆弧轨道，物块从圆弧轨道顶点A静止下滑也恰停在C点，仍由以上两种方式使物块返回A点时，初速度与外力F做功分别为、，则（ ）
A． B． C． D．
三、填空题
16．一个质量的物体，由于受到一个水平力F的作用，在光滑水平面上沿着x轴做直线运动，其位移与时间的关系是，式中x以米为单位，t以秒为单位。从开始运动到5s末物体所经过的路程为___________m，克服水平力F所做的功为___________J。
17．挥动的锤子能把钉子敲进木板，也能把钢板敲平。若锤子的速度不变，质量增大为原来的2倍，则锤子的动能变为原来的___倍；若锤子的质量不变，速度减小为原来的一半，锤子动能将变为原来的___倍。
18．如果合力对物体做正功，物体的动能将______；如果物体克服合力做功，物体的动能将______；如果重力对物体做正功，物体的重力势能将______；物体克服重力做功，物体的重力势能将______。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
四、实验题
19．某探究学习小组的同学欲验证动能定理，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、细砂。当小车连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小砂桶时，释放小砂桶，小车处于静止状态。
（1）本实验还需要的实验器材有_________、_________。
（2）实验时为了保证小车受到的合力与砂桶的总重力大小近似相等，砂和砂桶的总质量应满足的实验条件是砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，实验时首先要进行的步骤是_________。
（3）在（2）的基础上，某同学用天平称得小车的质量为M。往砂桶中装入适量的细砂，用天平称出此时砂和砂桶的总质量为m。让砂桶带动小车加速运动。用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和打下这两点时小车的速度大小v1与v2（v1
20．一组航天员乘坐飞船，前往修理位于离地球表面的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H。机组人员使飞船S进入与H相同的轨道并关闭推动火箭，如图所示。设F为引力，M为地球质量。已知地球半径。
（1）在飞船内，一质量为70kg的航天员的视重是多少？
（2）计算飞船在轨道上的速率。
（3）证明飞船总机械能跟成正比，r为它的轨道半径。（注：若力F与位移r之间有如下的关系：，K为常数，则当r由无穷远处变为零，F做功的大小可用以下规律进行计算：，设无穷远处的势能为零。）
21．质量为的物体，放在动摩擦因数的水平面上，在水平拉力的作用下，由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，求
（1）图像的斜率代表什么物理含义？
（2）至的过程中，物体的加速度是多少？
（3）时，物体的速度是多少？
（4）全程F的最大功率和平均功率分别是多少？
22．如图所示，轨道ABCD在竖直平面内，由四分之一圆形光滑轨道AB、水平轨道BC和足够长的倾斜光滑轨道CD连接而成，AB与BC相切，BC与CD的连接处是半径很小的圆弧，圆形轨道AB的半径为R，水平轨道BC的长度也为R。质量为m的小物块从圆形轨道上A点由静止开始下滑，物块与水平轨道的动摩擦因数为0.25，求：
（1）物块从A点运动到C点的过程中重力做的功；
（2）物块第一次运动到C点时速度大小；
（3）物块最终停止的位置。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．D
【详解】AB．甲、乙两物体质量之比为，它们的速度之比，根据公式
可知两物体的动能之比为，故AB错误；
C．甲、乙两物体质量之比为，它们的速度之比为，根据公式
可知两物体的动能之比为，故C错误；
D．甲、乙两物体质量之比为，它们的速度之比为，根据公式
可知两物体的动能之比为，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】A．重物P在Q的作用下，以O为圆心摆动，故A错误；
B．斜面对P的摩擦力沿斜面向下，与P的位移方向夹角为锐角，所以斜面对P的摩擦力对P做正功，故B错误；
C．由动能定理可知：Q做匀速直线运动，动能不变，只有F和P对Q的力做功，可知这两个力做功的代数和为0，即F对Q所做的功和P对Q所做的功大小相等，故C正确；
D．Q对P的合力和P对Q的合力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，两者的相对位移大小相等，两者对地位移并不相同，可知Q对P所做的功和P对Q所做的功大小不相等，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】A．滑块在a、c两点时的速度大小均为v，知滑块先加速后减速，动能先增加后减小，故A错误；
B．对全程运用动能定理得
全程克服阻力做功等于。设斜面夹角为，则从a到b克服阻力做功为
则小球在过程克服阻力做的功大于，故B错误；
CD．从a到b根据动能定理得
因为
所以
故C正确，D错误。
故选C。
4．D
【详解】假设滑块恰好经过D点，由牛顿第二定律可知
解得
从B到D过程中，由动能定理得
解得
与传送带速度相同，则物块在到达B时，已经在摩擦力的作用下加速到了和传送带相同的速度。从A到B过程中，由动能定理得
解得
则滑块能通过D点时，需要满足的条件
故选D。
5．D
【详解】根据动能定理，合外力做功为零，所以经过此段位移之后，质点的速度为零，故质点经历了速度从零增加到某一值，然后又减为零的过程，所以加速度方向一定会改变，但是质点不一定做匀速直线运动，也不一定做匀速圆周运动，运动方向不一定改变，故选项D正确，ABC错误。
故选D。
6．A
【详解】A．在整个过程中重力做功为零，由动能定理可得，木板对物体所做的功等于物体动能的增量，即，选项A正确；
BCD．在木板被抬起过程，静摩擦力与运动方向垂直，摩擦力不做功；支持力与运动方向相同，支持力做功。物体下滑过程中支持力不做功，重力和摩擦力做功，由动能定理得
解得
所以整个过程中，摩擦力做的功为
克服摩擦力做的功为，支持力所做的功为，故BCD错误。
故选A。
7．D
【详解】物块即将在转台上滑动但还未滑动时，转台对物块的最大静摩擦力恰好提供向心力，设此时物块做圆周运动的线速度为v，则有
在物块由静止到获得速度v的过程中，物块受到的重力和支持力不做功，只有摩擦力对物块做功，由动能定理得
联立解得
故D正确。
8．B
【详解】D．根据动能定理，对子弹，有
故D正确；
A．根据动能定理，对木块，有
故A正确；
BC．由AD选项所得二式联立可得
故B错误， C正确。
本题选错误的，故选B。
9．B
【详解】将重物A拉到杆水平时释放，当杆转到A与等高时，对A的速度进行分解
同一根绳的速度大小处处相等，即
则
同时根据动能定理，得
，
联立两式可以解出
故选B。
10．D
【详解】A．物块上升的高度为h，则物块的重力所做的功为
故A错误；
B．物块初动能为零，末动能为mv2，根据动能定理知，合外力对物块做的功为mv2，故B错误；
CD．F为水平恒力，则推力F对物块做的功为Fx，根据动能定理知
Fx－mgh＋Wf＝mv2－0
解得阻力对物块做的功为
Wf＝mv2＋mgh－Fx
故C错误，D正确。
故选D。
11．B
【详解】AB．由做功公式
两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多，A错误，B正确；
CD．根据动能定理，对甲有
对乙有
可知
即甲物体获得的动能比乙大，CD错误。
故选B。
12．B
【详解】AB．在整个过程中，只有重力做功，重力做功的特点是只与始末位置的高度差相等，与其所经过的路径无关，所以这两个小球在整个过程中重力做功相等，根据动能定理可知
则落地时的动能相等，速度大小相等，但速度方向不同，A错误，B正确；
C．由于落地时速度大小相同，方向不同，根据
可知，重力的瞬时功率不同，C错误；
D．竖直上抛运动的时间比平抛运动的时间多，根据
可知，重力对平抛抛球做功的平均功率更大，D错误。
故选B。
13．CD
【详解】A．该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处加速，故A错误；
B．该卫星从轨道1到轨道2再到轨道3，只需要在变轨P处和Q处点火喷气，不需要不断点火喷气，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力，则有
解得
v=
由题可知，该卫星在轨道3的半径大于在轨道1的半径，故该卫星在轨道3的速度小于在轨道1的速度，根据
可知该卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能，故C正确；
D．根据
解得
可知该卫星稳定运行时，在轨道3上经过Q点的加速度等于在轨道2上Q点的加速度，故D正确。
故选CD。
14．BD
【详解】AB．由于力F的作用，P、Q对地面的压力不同，因而摩擦力大小也不同，故摩擦力对P、Q做功不一样多，显然P的摩擦力做功多，A错误，B正确；
C．由于力F作用在P上，所以力F对Q不做功，C错误；
D．由于两物体始终一起运动，加速度相同，位移相同，所以合力做功一样多，D正确。
故选BD。
15．AB
【详解】A．由能量守恒定律知，从A到C摩擦力做功为
当间是斜面时，第一种方式时由动能定理有
由于从A到C与从C到A物块在经过每一个相同位置时摩擦力相同，有
解得
A正确；
B．第二种方式有
同理，可得
B正确；
C．当间是圆弧面时，对第一种方式，从B到C与从C到B摩擦力做功仍相同，但在圆弧面上从A下滑与从B上滑到距A为的同一点时，由于下滑时
上滑时
可见经过同一点时速度，则在下滑过程中物块经过圆弧面上每一点时所需向心力小、压力小、摩擦力小，则下滑过程中在圆弧面上克服摩擦力所做功小于上滑过程中克服摩擦力做的功，故，而对从C到A的过程有
可得
C错误；
D．同理对第二种方式，上滑时速度近似为零，在圆弧面上同一点摩擦力小于下滑时的摩擦力，则上滑过程中克服摩擦力所做功，而从C到A有
所以有
D错误。
故选AB。
16． 34 300
【详解】[1]据题，位移与时间的关系式是：，当时，x正向最大为
当时，，所以路程为
[2]由位移与时间的关系式，对照位移公式
可得
所以时
由动能定理得
克服水平力F所做的功为300J。
17． 2
【详解】[1]若锤子的速度不变，质量增大为原来的2倍，根据动能表达式
可知锤子的动能变为原来2倍；
[2]锤子的质量不变，速度减小为原来的一半，根据动能表达式
可知锤子动能将变为原来的倍。
18． 增大 减小 减小 增大
【详解】[1]根据动能定理可知，如果合力对物体做正功，物体的动能将增大；
[2]物体克服合力做功，即合力对物体做负功，根据动能定理可知，物体的动能将减小；
[3]根据
可知，如果重力对物体做正功，物体的重力势能将减小；
[4]物体克服重力做功，即重力对物体做负功，根据
可知，物体的重力势能将增大。
19． 天平 刻度尺 将长木板的一端垫高
【详解】（1）[1][2]实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要测量小车、砂和砂桶的质量，所以需要天平，纸带处理需要测量计数点间的距离，所以还需要刻度尺；
（2）[3]砂和砂桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力大小为T，根据牛顿第二定律，对砂和砂桶有
对小车有
解得
故当M m时，有T≈mg，小车运动时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力大小等于小车受到的合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高；
（3）[4]总功为
动能增加量为
则需要验证的数学表达式为
20．（1）0；（2）；（3）见解析
【详解】（1）飞船内的物体处于完全失重状态，故航天员的视重为0。
（2）飞船在轨道半径r上做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动的向心力
，
在地球表面处
解得
（3）因为在轨道半径为r上的穿梭机所受的引力为
所以满足力F与位移r之间有如下的关系
所以
则当r由无穷远处变为r时，F做功的大小为
解得
（设轨道半径为r处的势能为εr）
所以穿梭机在轨道半径为r处的总机械能
即穿梭机总机械能跟成正比。
21．（1）水平拉力；（2）；（3）；（4），
【详解】（1、2）根据
由图像可知，图像的斜率表示水平拉力，则有
根据牛顿第二定律可得
解得
至的过程中，物体的加速度是。
（3）根据动能定理可得
解得
（4）至的过程中，由图像可得
根据牛顿第二定律可得
所以物体在至的过程中，做匀速直线运动。全程F的最大功率为
全程所用的时间为
全程F的平均功率为
22．（1）；（2）；（3）物块最终停止的位置在B点
【详解】（1）物块从A点运动到C点的过程中重力做的功为
（2）物块从A点运动到C点的过程，由动能定理得
解得
（3）整个过程，由动能定理可得
解得
故物块最终停止在B点。
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