2019-2020学年人教版（2019）必修二 8.3动能和动能定理 达标作业（解析版)
文档属性
| 名称 | 2019-2020学年人教版（2019）必修二 8.3动能和动能定理 达标作业（解析版) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 265.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-02-14 22:17:38 | ||
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文档简介
8.3动能和动能定理
达标作业（解析版)
1．如图，质量为m的小猴子在荡秋千，大猴子用水平力F缓慢将秋千拉到图示位置后由静止释放，此时藤条与竖直方向夹角为θ，小猴子到藤条悬点的长度为L，忽略藤条的质量。在此过程中正确的是( )
A．缓慢上拉过程中拉力F做的功WF＝FLsin θ
B．缓慢上拉过程中小猴子重力势能增加mgLcos θ
C．小猴子再次回到最低点时重力的功率为零
D．由静止释放到最低点小猴子重力的功率逐渐增大
2．如图所示，长为L的轻绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，在最低点给小球一水平初速度v0，同时对小球施加一大小不变，方向始终垂直于绳的力F，小球沿圆周运动到绳水平时，小球速度大小恰好也为v0。则正确的是（ ）
A．小球在向上摆到45°角时速度达到最大 B．F=mg
C．速度大小始终不变 D．F=
3．2018年2月13日，平昌冬奥会女子单板滑雪U形池项目中，我国选手刘佳宇荣获亚军。如图所示为U形池模型，其中a、c为U形池两侧边缘且在同一水平面上，b为U形池最低点。刘佳宇(可视为质点)从a点上方高h的O点自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后最高点上升至相对c点高度为的d点。不计空气阻力，下列判断正确的是( )
A．运动员从O到d的过程中机械能减少
B．运动员再次进入池中后，刚好到达左侧边缘a然后返回
C．运动员第一次进入池中，由a到b的过程与由b到c的过程相比损耗机械能较小
D．运动员从d返回到b的过程中，重力势能全部转化为动能
4．如图所示，滑沙是国内新兴的旅游项目，假设滑沙轨道平直，轨道顶端距离底端的竖直高度为h，倾角为θ。一小孩坐在滑板上从轨道的顶端由静止滑下，到达轨道底端时速度大小为v，小孩和滑板的总质量为m，滑板与沙子之间的动摩擦因数恒定，不计空气阻力，重力加速度为g。关于小孩和滑板沿轨道从顶端滑到底端的过程，下列说法正确的是
A．小孩和滑板受到的支持力的冲量为零
B．小孩和滑板克服摩擦力做的功为
C．小孩和滑板所受摩擦力的大小为
D．小孩的质量越大，从顶端滑到底端的时间就越短，机械能损失就越大
5．一物体做变速运动时，下列说法中正确的是（ ）
A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变
B．物体所受合外力一定不为零
C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变
D．物体的加速度可能为零
6．如图所示，粗糙的水平轨道BC的右端与半径R＝0.45m的光滑竖直圆轨道在C点相切，倾斜轨道AB与水平方向间的夹角为，质量m＝0.1kg的小球从倾斜轨道顶端A点由静止滑下，小球经过轨道衔接处时没有能量损失。已知水平轨道BC的长度L＝2m，小球与倾斜轨道和水平轨道间的动摩擦因数均为μ＝0.375，sin＝0.6，cos＝0.8，g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．若小球刚好运动到C点，则小球开始滑下时的高度为1.5m
B．若小球开始滑下时的高度为2m，则第一次在圆轨道内运动时小球不离开轨道
C．若小球开始滑下时的高度为2.5m，则第一次在圆轨道内运动时小球不离开轨道
D．若小球开始滑下时的高度为3m，则第一次在圆轨道内运动时小球将离开轨道
7．以大小为v0的初速度水平抛出一个小球，运动一段时间，小球的动能是初动能的2倍，不计空气阻力，重力加速度为g，则这段时间内
A．小球运动的时间为
B．小球运动的时间为
C．重力做功等于小球的初动能
D．重力做功的平均功率为
8．在探究功与物体速度变化的关系的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带.这条纸带上的点两端较密，中间稀疏.出现这种情况的原因可能是（ ）
A．电源的频率不稳定 B．木板倾斜的程度太大
C．没有使木板倾斜或倾斜角太小 D．小车受到的阻力较大
9．在风洞实验室内的竖直粗糙墙面上放置一钢板，风垂直吹向钢板，在钢板由静止开始下落的过程中，作用在钢板上的风力恒定．用EK、E、v、P分别表示钢板下落过程中的动能、机械能、速度和重力的功率，关于它们随下落高度或下落时间的变化规律，下列四个图象中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．小滑块以初动能Ek0从A点出发，沿斜面向上运动，AB、BC、CD长度相等，若整个斜面AD光滑，则滑块到达D位置速度恰好为零，而后下滑。现斜面AB部分处处与滑块间有相同的动摩擦因数，其余部分BD仍光滑，则滑块恰好滑到C位置速度为零，然后下滑，那么滑块下滑到（ ）
A．位置B时的动能为
B．位置B时的动能为
C．位置A时的动能为
D．位置A时的动能为
11．如图所示，光滑斜面AB的倾角θ=53°，BC为水平面，BC的长度lBC=1.10 m，CD为光滑的圆弧，半径R=0.60 m．一个质量m=2.0 kg的物体，从斜面上A点由静止开始下滑，物体与水平面BC间的动摩擦因数μ=0.20.轨道在B，C两点光滑连接．当物体到达D点时，继续竖直向上运动，最高点距离D点的高度h=0.20 m，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6.g取10 m/s2.求：
(1)物体运动到C点时速度大小vC
(2)A点距离水平面的高度H
(3)物体最终停止的位置到C点的距离s.
12．如图所示，MN为光滑的水平面，NO是一长度s=1.25m、倾角为θ=37°的光滑斜面（斜面体固定不动），OP为一粗糙的水平面。MN、NO间及NO、OP间用一小段光滑圆弧轨道相连。一条质量为m=2kg，总长L=0.8m的均匀柔软链条开始时静止的放在MNO面上，其AB段长度为L1=0.4m。链条与OP面的摩擦系数μ=0.5。（g=10m/s2，sin37°=0.6．cos37°=0.8）现自由释放链条，求：
(1)链条的A端滑到O点时，链条的速率为多大？
(2)链条在水平面OP停下时，其C端离O点的距离为多大？
13．如图(a)所示，某同学在水平面上用水平力拉一质量为1kg的物块由静止开始运动。借助力传感器和位移传感器，该同学测得不同时刻物块的速度v和拉力F，并绘出v－图像，见图（b），其中线段AB与v轴平行，所用时间为2s，线段BC的延长线过原点，所用时间为4s，v2为物块能达到的最大速度，此后物块的速度和拉力保持不变。不计空气阻力，则2s末（B点）拉力的功率为_______W，这6s内物块的位移为_______m。
14．质量的运动员在离水面10m高的跳台以的速度跳出，起跳时所做的功为________J，运动员从起跳到入水重力做功为__________J，运动员入水时的动能为_________J．（g取）
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
A．缓慢上拉过程中，小猴处于平衡状态，故拉力是变力，根据动能定理，有：
W-mgL（1-cos θ）=0，
故
W=mgL（1-cos θ），
故A错误；
B．缓慢上拉过程中小猴子重力势能增加等于克服重力做功，故为mgL（1-cos θ），故B错误；
C．小猴子再次回到最低点时重力方向与速度方向垂直，故重力的瞬时功率为零，故C正确；
D．刚刚释放时，速度为零，故重力的功率为零，最低点重力与速度垂直，功率也为零，故由静止释放到最低点小猴子重力的功率先增加后减小，故D错误；
【点睛】
本题考查了平衡条件、动能定理的综合运用，知道从A到B的过程中，因拉力F是变力，不能通过功的公式求解拉力做功的大小，需通过动能定理进行求解．
2．D
【解析】
【分析】
本题考查动能定理的应用，要注意明确重力的功和路程无关，而拉力始终和绳垂直，即一直做正功。
【详解】
BD．小球向上摆的过程中，由动能定理：
解得：
B错误，D正确；
因为当重力沿切线方向的分力与F等大反向时，切线方向的加速度为零，速度达最大，设在向上摆到角时，速度最大：
解得
A错误；
因为两力在运动过程中做功大小不完全相同，故物体做变速运动，C错误。
故选D。
3．A
【解析】
【详解】
AB．运动员从高h处自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后上升的最大高度为，此过程中摩擦力做负功，机械能减小，且减少的机械能为；再由右侧进入池中时，平均速率要小于由左侧进入池中过程中的平均速率，根据圆周运动的知识，可知速率减小，对应的正压力减小，则平均摩擦力减小，克服摩擦力做的功减小，即摩擦力做的功小于，则运动员再次进入池中后，能够冲击左侧边缘a然后返回，故A正确，B错误；
C．运动员第一次进入池中，由a到b过程的平均速率大于由b到c过程的平均速率，由a到b过程中的平均摩擦力大于由b到c过程中的平均摩擦力，前一过程损耗机械能较大，故C错误；
D．运动员从d返回到b的过程中，摩擦力做负功，重力势能转化为动能和内能，故D错误。
故选A。
4．C
【解析】
【详解】
A．由公式可知，小孩和滑板受到的支持力的冲量不为零，故A错误；
B．由动能定理得
得
故B错误；
C．克服摩擦力做功为
解得
故C正确；
D．下滑时有
所以下滑时间与质量无关，损失的机械能等克服摩擦做的功即为
所以质量越大，损失的机械能越大，故D错误。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
AC.物体做变速运动，可能是物体的速度方向变化，而大小不变，如匀速圆周运动，此时物体的动能不变，并且合外力对物体不做功，故A错误，C均错误；
BD.物体做变速运动，一定具有加速度，物体所受合外力一定不为零，故B正确，D错误。
故选：B。
6．ABD
【解析】
【详解】
A．若小球刚好运动到C点，由动能定理，研究小球从A点到C点的过程得
mgh1－μmgcos－μmgL＝0－0
解得
h1＝1.5m
故A正确；
B．若小球开始滑下时的高度为2m，根据动能定理，从A点到C点有
mgh2－μmgcos－μmgL＝EkC－0
解得
EkC＝0.25mg
由动能定理得小球要运动到D点(右半部分圆轨道上与圆心等高的点为D点)，在C点的动能至少是
mgR＝0.45mg
所以小球不能到达D点，在C点与D点之间某处速度减为零，然后沿圆轨道返回滑下，故B正确；
C．小球做完整的圆周运动，刚好不脱离轨道时，在圆轨道最高点速度最小是，由动能定理得
－2mgR＝mv2－Ek0
理可得要使小球做完整的圆周运动，小球在C点动能最小值为
Ek0＝mg
若小球开始滑下时的高度为2.5m，则小球在C点的动能是0.5mg，若小球开始滑下时的高度为3m，则小球在C点的动能是0.75mg，这两种情况下小球通过D点后都会在D点与最高点之间某一位置做斜抛运动，即小球将离开轨道，故C错误，D正确。
故选ABD。
7．ACD
【解析】
【详解】
AB.当小球的动能是初动能的2倍时，小球的速度大小为根据运动的合成与分解可知，小球在竖直方向的分速度大小为，则小球运动的时间为
，
故A正确，B错误；
C.根据动能定理可知，重力做功等于动能的变化量，大小等于小球的初动能，故C正确；
D.重力做功的平均功率
，
故D正确。
故选：ACD
8．CD
【解析】A. 由图看出小车先加速后减速，最后停下来。电源的频率不稳定时，打点周期不稳定，对纸带所记录的点中间会产生影响，但最终点的间距不会为零，故A错误；
B. 木板倾斜程度太大时，当橡皮筋的拉力消失后，小车仍做加速运动，不可能做减速运动，故B错误；
C. 由图看出小车先加速后减速，最后停下来，说明橡皮筋的拉力消失后，小车做减速运动，摩擦力的影响没有消除，说明没有使木板倾斜或倾斜角度太小，摩擦力未被平衡，故C正确；
D. 小车有橡皮筯作用时做加速运动，橡皮筯作用完毕后小车做减速运动，可能小车受到的阻力较大，并且没有被平衡，故D正确。
故选：CD.
点睛：本实验中需要平衡摩擦力，使小车受到的合外力等于橡皮筋的拉力．由图看出小车先加速后减速，分析是否平衡摩擦力即可解答．
9．AC
【解析】
C、钢板受到重力mg、风力F、墙的支持力N和滑动摩擦力f，由于风力恒定，则由平衡条件得知，墙对钢板的支持力恒定，钢板所受的滑动摩擦力恒定，故钢板匀加速下滑，则有v=at，故C正确；
A、根据动能定理得：，可知与h成正比，故A正确；
B、设钢板开始时机械能为，钢板克服滑动摩擦力做功等于机械能减小的量，则，则知E与t是非线性关系，图象应是曲线，故B错误；
D、重力的功率，则知P与h是非线性关系，图象应是曲线，故D错误；
故选AC．
【点睛】本题首先要正确分析钢板的运动情况，其次要根据物理规律得到动能、机械能、速度和重力功率的表达式，再选择图象．
10．AD
【解析】
【详解】
AB.设斜面长3x、高为3h，若斜面光滑，滑块由底端到顶端过程中，
－mg·3h＝0－Ek0 ①；
若AB部分粗糙、其他部分光滑，滑块由底端A到C过程中，
－fx－mg·2h＝0－Ek0 ②；
滑块由C滑到B过程中，
mgh＝EkB ③，
联立①③可解得
EkB＝，
故A正确，B错误；
CD.滑块由C滑到A过程中，
mg·2h－fx＝EkA ④，
联立①②④三式可解得：
EkA＝，
故C错误，D正确。
故选：AD
11．(1)4 m/s (2)1.02 m (3)0.4 m
【解析】
解析 (1)物体由C点到最高点，根据机械能守恒得：
代入数据解得：
(2)物体由A点到C点，根据动能定理得：
代入数据解得：
(3)从物体开始下滑到停下，根据能量守恒得：
代入数据，解得：
由于
所以，物体最终停止的位置到C点的距离为：．
点睛：本题综合考查功能关系、动能定理等；在处理该类问题时，要注意认真分析能量关系，正确选择物理规律求解．
12．(1)3m/s；(2)0.98m。
【解析】
【分析】
(1)链条的A端滑到O点的过程中，因为只有重力做功，所以机械能守恒，根据机械能守恒定律即可求得链条A端滑到O点时的速率；
(2)摩擦力随距离均匀增大，可以用平均摩擦力求摩擦力做功；从链条的A端滑到O点到最终链条停下的过程，由动能定理可求得停下时的C端距O点的距离。
【详解】
(1)链条的A端滑到O点的过程中，因为只有重力做功，所以机械能守恒。设水平面为重力势能的零点。链条开始运动时的机械能为E1，设AB段链条质量为m1=1.0kg，BC段链条质量为m2=1.0kg，则：
解得：
因为s＞L，链条的A端滑到O点时，C点已在斜面上。设此时的机械能为E2，则有：
由机械能守恒定律，链条的A端滑到O点时的速率v，则有：
；
(2)链条在开始进入水平面阶段，摩擦力是变力；但摩擦力随距离均匀增大，可以用平均摩擦力求摩擦力做功，从链条的A端滑到O点到最终链条停下的过程，由动能定理：
链条在水平面OP停下时，其C端离O点的距离x，解得：
。
【点睛】
本题考查动能定理以及机械能守恒定律的应用，要注意正确分析物理过程，明确摩擦力功的计算方法，知道虽然摩擦力是变力，但由于其均匀变化，故可以利用平均值求解摩擦力的功。
13．7.68 15.5
【解析】
【详解】
[1]C点速度最大，此时牵引力等于阻力，则
AB阶段牵引力不变，物体做匀加速运动，则
根据牛顿第二定律得
解得
所以2s末（B点）拉力的功率为
因为BC为直线，且沿长线过原的，即动力F恒功率输出
当牵引力等于阻力时，速度最大，则
前2s的位移
从B到C的过程中运用动能定理得
解得
所以6s内的位移为
14．400 5000 5400
【解析】
【详解】
[1]由功能关系可知，起跳时所做的功转化为人的动能即为
[2]运动员从起跳到入水重力做功为
[3]由动能定理可得
得
达标作业（解析版)
1．如图，质量为m的小猴子在荡秋千，大猴子用水平力F缓慢将秋千拉到图示位置后由静止释放，此时藤条与竖直方向夹角为θ，小猴子到藤条悬点的长度为L，忽略藤条的质量。在此过程中正确的是( )
A．缓慢上拉过程中拉力F做的功WF＝FLsin θ
B．缓慢上拉过程中小猴子重力势能增加mgLcos θ
C．小猴子再次回到最低点时重力的功率为零
D．由静止释放到最低点小猴子重力的功率逐渐增大
2．如图所示，长为L的轻绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，在最低点给小球一水平初速度v0，同时对小球施加一大小不变，方向始终垂直于绳的力F，小球沿圆周运动到绳水平时，小球速度大小恰好也为v0。则正确的是（ ）
A．小球在向上摆到45°角时速度达到最大 B．F=mg
C．速度大小始终不变 D．F=
3．2018年2月13日，平昌冬奥会女子单板滑雪U形池项目中，我国选手刘佳宇荣获亚军。如图所示为U形池模型，其中a、c为U形池两侧边缘且在同一水平面上，b为U形池最低点。刘佳宇(可视为质点)从a点上方高h的O点自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后最高点上升至相对c点高度为的d点。不计空气阻力，下列判断正确的是( )
A．运动员从O到d的过程中机械能减少
B．运动员再次进入池中后，刚好到达左侧边缘a然后返回
C．运动员第一次进入池中，由a到b的过程与由b到c的过程相比损耗机械能较小
D．运动员从d返回到b的过程中，重力势能全部转化为动能
4．如图所示，滑沙是国内新兴的旅游项目，假设滑沙轨道平直，轨道顶端距离底端的竖直高度为h，倾角为θ。一小孩坐在滑板上从轨道的顶端由静止滑下，到达轨道底端时速度大小为v，小孩和滑板的总质量为m，滑板与沙子之间的动摩擦因数恒定，不计空气阻力，重力加速度为g。关于小孩和滑板沿轨道从顶端滑到底端的过程，下列说法正确的是
A．小孩和滑板受到的支持力的冲量为零
B．小孩和滑板克服摩擦力做的功为
C．小孩和滑板所受摩擦力的大小为
D．小孩的质量越大，从顶端滑到底端的时间就越短，机械能损失就越大
5．一物体做变速运动时，下列说法中正确的是（ ）
A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变
B．物体所受合外力一定不为零
C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变
D．物体的加速度可能为零
6．如图所示，粗糙的水平轨道BC的右端与半径R＝0.45m的光滑竖直圆轨道在C点相切，倾斜轨道AB与水平方向间的夹角为，质量m＝0.1kg的小球从倾斜轨道顶端A点由静止滑下，小球经过轨道衔接处时没有能量损失。已知水平轨道BC的长度L＝2m，小球与倾斜轨道和水平轨道间的动摩擦因数均为μ＝0.375，sin＝0.6，cos＝0.8，g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．若小球刚好运动到C点，则小球开始滑下时的高度为1.5m
B．若小球开始滑下时的高度为2m，则第一次在圆轨道内运动时小球不离开轨道
C．若小球开始滑下时的高度为2.5m，则第一次在圆轨道内运动时小球不离开轨道
D．若小球开始滑下时的高度为3m，则第一次在圆轨道内运动时小球将离开轨道
7．以大小为v0的初速度水平抛出一个小球，运动一段时间，小球的动能是初动能的2倍，不计空气阻力，重力加速度为g，则这段时间内
A．小球运动的时间为
B．小球运动的时间为
C．重力做功等于小球的初动能
D．重力做功的平均功率为
8．在探究功与物体速度变化的关系的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带.这条纸带上的点两端较密，中间稀疏.出现这种情况的原因可能是（ ）
A．电源的频率不稳定 B．木板倾斜的程度太大
C．没有使木板倾斜或倾斜角太小 D．小车受到的阻力较大
9．在风洞实验室内的竖直粗糙墙面上放置一钢板，风垂直吹向钢板，在钢板由静止开始下落的过程中，作用在钢板上的风力恒定．用EK、E、v、P分别表示钢板下落过程中的动能、机械能、速度和重力的功率，关于它们随下落高度或下落时间的变化规律，下列四个图象中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．小滑块以初动能Ek0从A点出发，沿斜面向上运动，AB、BC、CD长度相等，若整个斜面AD光滑，则滑块到达D位置速度恰好为零，而后下滑。现斜面AB部分处处与滑块间有相同的动摩擦因数，其余部分BD仍光滑，则滑块恰好滑到C位置速度为零，然后下滑，那么滑块下滑到（ ）
A．位置B时的动能为
B．位置B时的动能为
C．位置A时的动能为
D．位置A时的动能为
11．如图所示，光滑斜面AB的倾角θ=53°，BC为水平面，BC的长度lBC=1.10 m，CD为光滑的圆弧，半径R=0.60 m．一个质量m=2.0 kg的物体，从斜面上A点由静止开始下滑，物体与水平面BC间的动摩擦因数μ=0.20.轨道在B，C两点光滑连接．当物体到达D点时，继续竖直向上运动，最高点距离D点的高度h=0.20 m，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6.g取10 m/s2.求：
(1)物体运动到C点时速度大小vC
(2)A点距离水平面的高度H
(3)物体最终停止的位置到C点的距离s.
12．如图所示，MN为光滑的水平面，NO是一长度s=1.25m、倾角为θ=37°的光滑斜面（斜面体固定不动），OP为一粗糙的水平面。MN、NO间及NO、OP间用一小段光滑圆弧轨道相连。一条质量为m=2kg，总长L=0.8m的均匀柔软链条开始时静止的放在MNO面上，其AB段长度为L1=0.4m。链条与OP面的摩擦系数μ=0.5。（g=10m/s2，sin37°=0.6．cos37°=0.8）现自由释放链条，求：
(1)链条的A端滑到O点时，链条的速率为多大？
(2)链条在水平面OP停下时，其C端离O点的距离为多大？
13．如图(a)所示，某同学在水平面上用水平力拉一质量为1kg的物块由静止开始运动。借助力传感器和位移传感器，该同学测得不同时刻物块的速度v和拉力F，并绘出v－图像，见图（b），其中线段AB与v轴平行，所用时间为2s，线段BC的延长线过原点，所用时间为4s，v2为物块能达到的最大速度，此后物块的速度和拉力保持不变。不计空气阻力，则2s末（B点）拉力的功率为_______W，这6s内物块的位移为_______m。
14．质量的运动员在离水面10m高的跳台以的速度跳出，起跳时所做的功为________J，运动员从起跳到入水重力做功为__________J，运动员入水时的动能为_________J．（g取）
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
A．缓慢上拉过程中，小猴处于平衡状态，故拉力是变力，根据动能定理，有：
W-mgL（1-cos θ）=0，
故
W=mgL（1-cos θ），
故A错误；
B．缓慢上拉过程中小猴子重力势能增加等于克服重力做功，故为mgL（1-cos θ），故B错误；
C．小猴子再次回到最低点时重力方向与速度方向垂直，故重力的瞬时功率为零，故C正确；
D．刚刚释放时，速度为零，故重力的功率为零，最低点重力与速度垂直，功率也为零，故由静止释放到最低点小猴子重力的功率先增加后减小，故D错误；
【点睛】
本题考查了平衡条件、动能定理的综合运用，知道从A到B的过程中，因拉力F是变力，不能通过功的公式求解拉力做功的大小，需通过动能定理进行求解．
2．D
【解析】
【分析】
本题考查动能定理的应用，要注意明确重力的功和路程无关，而拉力始终和绳垂直，即一直做正功。
【详解】
BD．小球向上摆的过程中，由动能定理：
解得：
B错误，D正确；
因为当重力沿切线方向的分力与F等大反向时，切线方向的加速度为零，速度达最大，设在向上摆到角时，速度最大：
解得
A错误；
因为两力在运动过程中做功大小不完全相同，故物体做变速运动，C错误。
故选D。
3．A
【解析】
【详解】
AB．运动员从高h处自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后上升的最大高度为，此过程中摩擦力做负功，机械能减小，且减少的机械能为；再由右侧进入池中时，平均速率要小于由左侧进入池中过程中的平均速率，根据圆周运动的知识，可知速率减小，对应的正压力减小，则平均摩擦力减小，克服摩擦力做的功减小，即摩擦力做的功小于，则运动员再次进入池中后，能够冲击左侧边缘a然后返回，故A正确，B错误；
C．运动员第一次进入池中，由a到b过程的平均速率大于由b到c过程的平均速率，由a到b过程中的平均摩擦力大于由b到c过程中的平均摩擦力，前一过程损耗机械能较大，故C错误；
D．运动员从d返回到b的过程中，摩擦力做负功，重力势能转化为动能和内能，故D错误。
故选A。
4．C
【解析】
【详解】
A．由公式可知，小孩和滑板受到的支持力的冲量不为零，故A错误；
B．由动能定理得
得
故B错误；
C．克服摩擦力做功为
解得
故C正确；
D．下滑时有
所以下滑时间与质量无关，损失的机械能等克服摩擦做的功即为
所以质量越大，损失的机械能越大，故D错误。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
AC.物体做变速运动，可能是物体的速度方向变化，而大小不变，如匀速圆周运动，此时物体的动能不变，并且合外力对物体不做功，故A错误，C均错误；
BD.物体做变速运动，一定具有加速度，物体所受合外力一定不为零，故B正确，D错误。
故选：B。
6．ABD
【解析】
【详解】
A．若小球刚好运动到C点，由动能定理，研究小球从A点到C点的过程得
mgh1－μmgcos－μmgL＝0－0
解得
h1＝1.5m
故A正确；
B．若小球开始滑下时的高度为2m，根据动能定理，从A点到C点有
mgh2－μmgcos－μmgL＝EkC－0
解得
EkC＝0.25mg
由动能定理得小球要运动到D点(右半部分圆轨道上与圆心等高的点为D点)，在C点的动能至少是
mgR＝0.45mg
所以小球不能到达D点，在C点与D点之间某处速度减为零，然后沿圆轨道返回滑下，故B正确；
C．小球做完整的圆周运动，刚好不脱离轨道时，在圆轨道最高点速度最小是，由动能定理得
－2mgR＝mv2－Ek0
理可得要使小球做完整的圆周运动，小球在C点动能最小值为
Ek0＝mg
若小球开始滑下时的高度为2.5m，则小球在C点的动能是0.5mg，若小球开始滑下时的高度为3m，则小球在C点的动能是0.75mg，这两种情况下小球通过D点后都会在D点与最高点之间某一位置做斜抛运动，即小球将离开轨道，故C错误，D正确。
故选ABD。
7．ACD
【解析】
【详解】
AB.当小球的动能是初动能的2倍时，小球的速度大小为根据运动的合成与分解可知，小球在竖直方向的分速度大小为，则小球运动的时间为
，
故A正确，B错误；
C.根据动能定理可知，重力做功等于动能的变化量，大小等于小球的初动能，故C正确；
D.重力做功的平均功率
，
故D正确。
故选：ACD
8．CD
【解析】A. 由图看出小车先加速后减速，最后停下来。电源的频率不稳定时，打点周期不稳定，对纸带所记录的点中间会产生影响，但最终点的间距不会为零，故A错误；
B. 木板倾斜程度太大时，当橡皮筋的拉力消失后，小车仍做加速运动，不可能做减速运动，故B错误；
C. 由图看出小车先加速后减速，最后停下来，说明橡皮筋的拉力消失后，小车做减速运动，摩擦力的影响没有消除，说明没有使木板倾斜或倾斜角度太小，摩擦力未被平衡，故C正确；
D. 小车有橡皮筯作用时做加速运动，橡皮筯作用完毕后小车做减速运动，可能小车受到的阻力较大，并且没有被平衡，故D正确。
故选：CD.
点睛：本实验中需要平衡摩擦力，使小车受到的合外力等于橡皮筋的拉力．由图看出小车先加速后减速，分析是否平衡摩擦力即可解答．
9．AC
【解析】
C、钢板受到重力mg、风力F、墙的支持力N和滑动摩擦力f，由于风力恒定，则由平衡条件得知，墙对钢板的支持力恒定，钢板所受的滑动摩擦力恒定，故钢板匀加速下滑，则有v=at，故C正确；
A、根据动能定理得：，可知与h成正比，故A正确；
B、设钢板开始时机械能为，钢板克服滑动摩擦力做功等于机械能减小的量，则，则知E与t是非线性关系，图象应是曲线，故B错误；
D、重力的功率，则知P与h是非线性关系，图象应是曲线，故D错误；
故选AC．
【点睛】本题首先要正确分析钢板的运动情况，其次要根据物理规律得到动能、机械能、速度和重力功率的表达式，再选择图象．
10．AD
【解析】
【详解】
AB.设斜面长3x、高为3h，若斜面光滑，滑块由底端到顶端过程中，
－mg·3h＝0－Ek0 ①；
若AB部分粗糙、其他部分光滑，滑块由底端A到C过程中，
－fx－mg·2h＝0－Ek0 ②；
滑块由C滑到B过程中，
mgh＝EkB ③，
联立①③可解得
EkB＝，
故A正确，B错误；
CD.滑块由C滑到A过程中，
mg·2h－fx＝EkA ④，
联立①②④三式可解得：
EkA＝，
故C错误，D正确。
故选：AD
11．(1)4 m/s (2)1.02 m (3)0.4 m
【解析】
解析 (1)物体由C点到最高点，根据机械能守恒得：
代入数据解得：
(2)物体由A点到C点，根据动能定理得：
代入数据解得：
(3)从物体开始下滑到停下，根据能量守恒得：
代入数据，解得：
由于
所以，物体最终停止的位置到C点的距离为：．
点睛：本题综合考查功能关系、动能定理等；在处理该类问题时，要注意认真分析能量关系，正确选择物理规律求解．
12．(1)3m/s；(2)0.98m。
【解析】
【分析】
(1)链条的A端滑到O点的过程中，因为只有重力做功，所以机械能守恒，根据机械能守恒定律即可求得链条A端滑到O点时的速率；
(2)摩擦力随距离均匀增大，可以用平均摩擦力求摩擦力做功；从链条的A端滑到O点到最终链条停下的过程，由动能定理可求得停下时的C端距O点的距离。
【详解】
(1)链条的A端滑到O点的过程中，因为只有重力做功，所以机械能守恒。设水平面为重力势能的零点。链条开始运动时的机械能为E1，设AB段链条质量为m1=1.0kg，BC段链条质量为m2=1.0kg，则：
解得：
因为s＞L，链条的A端滑到O点时，C点已在斜面上。设此时的机械能为E2，则有：
由机械能守恒定律，链条的A端滑到O点时的速率v，则有：
；
(2)链条在开始进入水平面阶段，摩擦力是变力；但摩擦力随距离均匀增大，可以用平均摩擦力求摩擦力做功，从链条的A端滑到O点到最终链条停下的过程，由动能定理：
链条在水平面OP停下时，其C端离O点的距离x，解得：
。
【点睛】
本题考查动能定理以及机械能守恒定律的应用，要注意正确分析物理过程，明确摩擦力功的计算方法，知道虽然摩擦力是变力，但由于其均匀变化，故可以利用平均值求解摩擦力的功。
13．7.68 15.5
【解析】
【详解】
[1]C点速度最大，此时牵引力等于阻力，则
AB阶段牵引力不变，物体做匀加速运动，则
根据牛顿第二定律得
解得
所以2s末（B点）拉力的功率为
因为BC为直线，且沿长线过原的，即动力F恒功率输出
当牵引力等于阻力时，速度最大，则
前2s的位移
从B到C的过程中运用动能定理得
解得
所以6s内的位移为
14．400 5000 5400
【解析】
【详解】
[1]由功能关系可知，起跳时所做的功转化为人的动能即为
[2]运动员从起跳到入水重力做功为
[3]由动能定理可得
得