人教新版高中物理必修第二册 训练题 动能和动能定理 Word版含解析

1．下列关于动能的说法中，正确的是(　　)
A．物体的动能不变，则其速度也一定不变
B．物体的速度不变，则其动能也不变
C．物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化
D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零
解析：选B　在匀速圆周运动中，动能不变，速度时刻改变，A错误；速度不变，是指大小和方向都不变，所以动能不变，B正确；物体在合外力作用下做变速运动，如匀速圆周运动，则动能不变，故C错误；物体的动能不变，说明物体所受的合外力不做功或做功的代数和为零，所以合外力不一定为零，D错误。
2．关于动能定理，下列说法中正确的是(　　)
A．某过程中外力的总功等于各力做功的绝对值之和
B．只要合外力对物体做功，物体的动能就一定改变
C．在物体动能不改变的过程中，动能定理不适用
D．动能定理只适用于受恒力作用而加速运动的过程
解析：选B　公式W＝ΔEk中W为合外力做的功，也可以是各力做功的代数和，A错，B对；动能不变，只能说明合外力的总功W＝0，动能定理仍适用，C错；动能定理既适用于恒力做功，也可适用于变力做功，D项错误。
3．关于做功和物体动能变化的关系，正确的是(　　)
A．只有动力对物体做功时，物体动能可能减少
B．物体克服阻力做功时，它的动能一定减少
C．动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化
D．外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差
解析：选D　根据动能定理得W合＝ΔEk，合力做功量度动能的变化。只有动力对物体做功，总功是正功，所以动能一定增加，不可能减少，A错误；物体克服阻力做功，物体还有可能受动力做功，所以物体受各个力做功的代数和即总功是正功还是负功不明确，所以动能不一定减少，B错误；动力和阻力都对物体做功，物体受各个力做功的代数和可能为零，所以物体的动能可能不变，C错误；根据动能定理内容知道外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差，D正确。
4．一物体的速度为v0时，其动能为Ek，当其速度变为2v0时，其动能变为(　　)
A．2Ek B.Ek
C．4Ek D.Ek
解析：选C　由动能定义式Ek＝mv2，可知当物体的速度增大为原来的2倍时，物体的动能变为Ek′＝m(2v0)2＝4Ek，故C正确，A、B、D错误。
5．一质量为m的滑块，以速度v在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度变为－2v(方向与原来相反)，在这段时间内，水平力所做的功为(　　)
A.mv2 B．－mv2
C.mv2 D．－mv2
解析：选A　由动能定理得：WF＝m(－2v)2－mv2＝mv2，A正确。
6．一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍。该质点的加速度为(　　)
A. B.
C. D.
解析：选A　质点在时间t内的平均速度v＝，设时间t内的初、末速度分别为v1和v2，则v＝，故＝。由题意知：mv22＝9×mv12，则v2＝3v1，进而得出2v1＝。质点的加速度a＝＝＝。故选项A正确。
7.物体在合外力作用下做直线运动的v -t图像如图所示，下列表述正确的是(　　)
A．在0～1 s内，合外力做正功
B．在0～2 s内，合外力总是做负功
C．在1～2 s内，合外力不做功
D．在0～3 s内，合外力总是做正功
解析：选A　由v -t图像知0～1 s内，v增加，动能增加，由动能定理可知，合外力做正功，A正确。1～2 s内v减小，动能减小，合外力做负功，可知B、C、D错误。
8.一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示。则力F所做的功为(　　)
A．mglcos θ B．Flsin θ
C．mgl(1－cos θ) D．Fl(1－sin θ)
解析：选C　小球的运动过程是缓慢的，因而小球任何时刻均可看作是平衡状态，力F的大小在不断变化，F做功是变力做功。小球上升过程只有重力mg和F这两个力做功，由动能定理得－mg(l－lcos θ)＋WF＝0，所以WF＝mgl(1－cos θ)。C正确。
9．一架喷气式飞机，质量为m＝5×103 kg，起飞过程中从静止开始滑行的路程为x＝5.3×102 m时(做匀加速直线运动)，达到起飞速度v＝60 m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的k倍(k＝0.02)，求飞机受到的牵引力。
解析：以飞机为研究对象，它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，这四个力做的功分别为WG＝0，W支＝0，W牵＝Fx，W阻＝－kmgx。
由动能定理得Fx－kmgx＝mv2－0
解得F＝kmg＋
＝N
＝1.8×104 N。
答案：1.8×104 N
B级—选考提能
10．[多选]甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s。如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F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F对甲物体做的功多
B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多
C．甲物体获得的动能比乙大
D．甲、乙两个物体获得的动能相同
解析：选BC　由功的公式W＝Flcos α＝Fs可知，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；根据动能定理，对甲有Fs＝Ek1，对乙有Fs－Ffs＝Ek2，可知Ek1>Ek2，即甲物体获得的动能比乙大，C正确，D错误。
11．[多选]物体沿直线运动的v -t图像如图所示，已知在第1 s内合力对物体做功为W，则(　　)
A．从第1 s末到第3 s末合力做功为4W
B．从第3 s末到第5 s末合力做功为－2W
C．从第5 s末到第7 s末合力做功为W
D．从第3 s末到第4 s末合力做功为－0.75W
解析：选CD　由题图可知物体速度变化情况，根据动能定理得
第1 s内：W＝mv02
第1 s末到第3 s末：
W1＝mv02－mv02＝0，A错；
第3 s末到第5 s末：
W2＝0－mv02＝－W，B错；
第5 s末到第7 s末：
W3＝m(－v0)2－0＝W，C正确；
第3 s末到第4 s末：
W4＝m2－mv02＝－0.75W，D正确。
12.如图所示，物体在离斜面底端5 m处由静止开始下滑，然后滑上与斜面平滑连接的水平面，若物体与斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37°。求物体能在水平面上滑行的距离。(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
解析：对物体在斜面上和水平面上受力分析如图所示。
法一：分过程
设物体滑到斜面底端时的速度为v，
物体下滑阶段FN1＝mgcos 37°，
故Ff1＝μFN1＝μmgcos 37°。
由动能定理得：
mgsin 37°·x1－μmgcos 37°·x1＝mv2－0，
设物体在水平面上滑行的距离为x2，
摩擦力Ff2＝μFN2＝μmg
由动能定理得：
－μmgx2＝0－mv2
由以上各式可得x2＝3.5 m。
法二：全过程
mgx1sin 37°－μmgcos 37°·x1－μmgx2＝0，
代入数值解得x2＝3.5 m。
答案：3.5 m