2020-2021学年第二学期高一物理鲁科版（2019）必修第二册1.3动能和动能定理基础练习
一、单选题
1．如图甲所示，静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆，则小物块运动到x0处时的动能为（ ）
A．0
B．Fm
C．Fm
D．
2．用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为m，重力加速度为g，0～t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，t1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是（ ）
A．物块始终做匀加速直线运动
B．0～t0时间内物块的加速度大小为
C．t0时刻物块的速度大小为
D．0～t1时间内物块上升的高度为
3．水平桌面上有一光滑小孔，两个质量均为m的小物块A、B用不可伸长的轻绳连接，A在桌面上做匀速圆周运动，B静止于空中。现由于桌面微小阻力的影响，使得A与小孔间距离缓慢地从2L减小为L，在此过程中，桌面对A所做的功为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．下列叙述中正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体一定受到变力作用
B．物体动能不变，其所受合力一定为零
C．物体做圆周运动，其所受合力一定指向圆心
D．物体做斜抛运动，其相等时间内速度的变化量一定相同
5．如图所示，在竖直面内，一半径为R的光滑半圆轨道和水平轨道在B点相切，为圆弧轨道的直径。一小滑块从A点沿水平轨道向右运动经B点沿圆弧轨道恰好通过P点，最后落在A点。小滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g，不计空气阻力。则小滑块从A点运动时的初速度为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．一质点做匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为x，动能变为原来的16倍，则该质点的加速度为（
）
A．
B．
C．
D．
7．如图所示，光滑水平面上放着足够长的木板B，木板B上放着木块A，A、B间的接触面粗糙，现在用一水平拉力F作用在A上，使其由静止开始运动，则下列情况可能的是（ ）
A．拉力F做的功小于A、B系统动能的增加量
B．拉力F做的功等于A、B系统动能的增加量
C．拉力F和B对A做的功之和小于A的动能的增加量
D．A对B做的功小于B的动能的增加量
8．如图为质量为m的汽车在水平路面上启动过程中的速度—时间图像，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，t1时刻达到额定功率P，此后保持功率P不变，bc段是与ab段相切的水平直线，设汽车受到的阻力大小不变，则下述说法正确的是（ ）
A．0~t1时间内，汽车受到的牵引力为
B．汽车所受的恒定阻力大小为
C．t1~t2时间内，汽车的位移大小为
D．汽车做变速运动，无法求出0~t3时间内的位移
9．如图所示，某滑草场有两个坡度不同的斜草面AB和AB'（均可看作斜面）。质量不同的甲、乙两名游客先后乘坐同一滑草板从A点由静止开始分别沿AB和AB'滑下，最后都停在水平草面上，斜草面和水平草面平滑连接，滑草板与草面之间的动摩擦因数处处相同，下列说法正确的是（ ）
A．甲沿斜面下滑的时间比乙沿斜面下滑的时间长
B．甲、乙在斜面上下滑过程中合外力冲量相同
C．甲沿斜面下滑过程中克服摩擦力做的功比乙的大
D．甲、乙最终停在水平草面上的同一位置
10．2020年7月31日，习近平总书记向世界宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通，标志着北斗“三步走”发展战略圆满完成，北斗迈进全球服务新时代。我国自主研发的北斗卫星导航系统由35颗卫星组成，包括5颗地球静止同步轨道卫星和3颗倾斜同步轨道卫星，以及27颗相同高度的中轨道卫星。中轨道卫星轨道高度约为2.15×104km，同步轨道卫星的高度约为3.60×104km，已知地球半径为6.4×103km，这些卫星都在圆轨道上运行。关于北斗导航卫星，下列说法正确的是（ ）
A．中轨道卫星的运行周期约为26h
B．中轨道卫星的发射速度大于11.2km/s
C．倾斜同步轨道卫星的动能与静止同步轨道卫星的动能一定相等
D．静止同步轨道卫星绕地球运行的线速度比月球绕地球运行的线速度大
11．下列物理量中，属于基本物理量的是（ ）
A．质量
B．弹力
C．动能
D．功率
12．A、B两只小老鼠和一只小猫玩跷跷板的游戏。研究游戏过程时，可将它们均看成质点。三者与跷跷板转动中心的距离已在图中标注。在游戏过程中（ ）
A．A鼠的角速度是猫的2倍
B．B鼠与猫的速度始终相同
C．A鼠的动能一定是B鼠的
D．A鼠的向心加速度大小是B鼠的
13．如图所示，物块从离地面h高处沿曲面由静止开始滑下，在水平地面上滑行一段距离s后停下（曲面末端与水平面相切），物块与曲面、水平地面间的动摩擦因数均为μ。现在右端静止点给物块一个动能，使物块沿原来路径回到出发点，则动能至少为（ ）
A．mgh
B．2mgh
C．大于2mgh
D．大于mgh，小于2mgh
14．水平地面上有M、N两点，MN相距0.8m，从M点正上方不同高度水平抛出可视为质点的小球，小球均恰好落在N点，取重力加速度为10m/s2，不计空气阻力，则小球着地前瞬时速度大小至少为（ ）
A．2m/s
B．4m/s
C．6m/s
D．8m/s
二、解答题
15．如图所示为某公园的大型滑梯，滑梯长度，滑梯平面与水平面夹角，滑梯底端与水平面平滑连接。一质量为60kg的同学从滑梯顶端由静止滑下，与倾斜接触面间的动摩擦因数。已知，，，求：
(1)该同学沿滑梯滑至底端过程中重力所做的功；
(2)该同学沿滑梯滑至底端过程中受到的摩擦力大小；
(3)该同学沿滑梯滑至底端时的速度大小。
16．物体质量为10kg，在平行于斜面的拉力F作用下由静止沿斜面向上运动，斜面与物体间的动摩擦因数为，当物体运动到斜面中点时，去掉拉力F，物体刚好能运动到斜面顶端停下，斜面倾角为30°，求拉力F多大？（）
17．如图所示，水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上，圆弧轨道B端的切线沿水平方向。质量m＝1
kg的滑块（可视为质点）在水平恒力F＝10
N的作用下，从A点由静止开始运动，当滑块运动的位移x＝0.5
m时撤去力F。已知A、B之间的距离x0＝1
m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.1，滑块上升的最大高度h＝0.2
m，g取10
m/s2。求：
(1)在撤去力F时，滑块的速度大小；
(2)求滑块通过B点时的速度
(3)滑块从B到C过程中克服摩擦力做的功。
18．设光滑水平面上有一质量为m的物体，初速度为v1，在与运动方向相同的恒力F的作用下，发生一段位移s，速度变为v2，如图所示。
(1)试利用牛顿第二定律和运动学规律推导出F做功与物体动能变化间的关系。
(2)若已知m=2kg，v1=10m/s，F=100N，s=3m，求末速度v2的大小和此时F的功率。
参考答案
1．C
2．D
3．A
4．D
5．C
6．A
7．B
8．B
9．D
10．D
11．A
12．D
13．C
14．B
15．(1)3600J；(2)240N；(3)
16．117.3N
17．(1)3m/s；(2)；(3)0.5J
18．(1)见解析；(2)20m/s，2000W2020-2021学年第二学期高一物理鲁科版（2019）必修第二册1.3动能和动能定理巩固练习
一、单选题
1．如图所示，4个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹（可视为质点）在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好穿出第4个水球，则以下说法正确的是（ ）
A．子弹穿过每个水球所用的时间相同
B．子弹穿过每个水球的速度变化量相同
C．子弹穿过每个水球的动能变化量相同
D．子弹穿出第2个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
2．如图所示为发射卫星的轨道简化示意图，先将卫星发射到半径为的圆轨道I上做匀速圆周运动，在A点时使卫星变轨进入椭圆轨道Ⅱ上，卫星运动到椭圆轨道的远地点B点时，再次变轨，进入半径为的圆轨道Ⅲ上做匀速圆周运动。已知卫星在椭圆轨道Ⅱ上运行到A点时的速率为v，卫星的质量为m，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，忽略变轨时消耗的燃料质量，则下列说法正确的是（ ）
A．卫星从椭圆轨道Ⅱ变轨到圆轨道Ⅲ，在B位置时要向前喷气
B．在轨道Ⅰ上卫星与地球球心的连线单位时间内扫过的面积要比在轨道Ⅲ上的大
C．卫星在轨道Ⅲ上B点的加速度大于在轨道Ⅱ（稳定运行）上B点的加速度
D．发动机在B点对卫星做的功为
3．现有A、B两物体，以相同的初速度v0在水平地面上做匀减速直线运动直到停止，其图像如图所示。已知A、B两物体的质量之比，关于该过程中下列说法错误的是（ ）
A．A、B两物体位移之比为1∶2
B．A、B两物体平均速度之比1∶1
C．A、B两物体初动能之比为3∶2
D．A、B两物体受到的摩擦力之比为3∶2
4．物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一水平向右的恒力F1，经时间t后撤去F1，立即再对它施加一水平向左的恒力F2，又经时间3t后物体回到出发点，在这一过程中，F1、F2分别对物体做的功W1、W2间的关系是（ ）
A．W1∶W2＝1∶1
B．W1∶W2＝2∶3
C．W1∶W2＝9∶5
D．W1∶W2＝9∶7
5．如图所示，某人站在距水平地面高h处的山顶用球拍水平击出一个质量为m的小球（不计空气阻力），球刚好落在图中L处的A点，则下列说法正确的是（ ）
A．球被击出后在水平方向做匀加速直线运动
B．该球从被击出到落至A点所用的时间仅由L决足
C．球被击出时的初速度大小为L
D．击球时球拍对球做的功为
6．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为FT，小球在最高点的速度大小为v，其FT－v2图像如图乙所示，则（ ）
A．轻质绳长为
B．当地的重力加速度为
C．当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为－a
D．只要v2≥b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为5a
7．如图所示，某机器人研究小组自制的机器车能够自动识别障碍物上、下坡。该机器车质量为m=20
kg，在水平路面AB段以速度v1=6
m/s匀速行驶，BC段是一段陡坡。机器车在BC段仅用t=5
s就运动到了坡顶，且到达坡顶前机器车已经以速度v2=3
m/s做匀速运动，已知整个过程中该机器车的输出功率保持不变，机器车在AB段受到的阻力Ff1=200
N，在BC段所受阻力恒定，机器车经过B点时无机械能损失，则下列说法正确的是（ ）
A．该机器车的额定功率为400
W
B．该机器车经过B点后刚开始上坡的加速度大小为10
m/s2
C．该机器车速度减至4
m/s时，其加速度大小为6
m/s2
D．BC段的长度为10.5
m
8．如图所示，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的小球（可看成质点）从P点上方高为R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。小球滑到轨道最低点N时，对轨道的压力大小为4mg，g为重力加速度。用W表示小球从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，则（ ）
A．W＝mgR，小球恰好可以到达Q点
B．W>mgR，小球不能到达Q点
C．W＝mgR，小球到达Q点后，继续上升一段距离
D．W9．如图所示，质量为0.1
kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4
m后以3.0
m/s的速度飞离桌面，最终落在水平地面上，已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5，桌面高0.45
m，若不计空气阻力，取g=10
m/s2，则（ ）
A．小物块的初速度是5
m/s
B．小物块的水平射程为1.2
m
C．小物块在桌面上克服摩擦力做8
J的功
D．小物块落地时的动能为0.9
J
10．如图所示，竖直平面内有一半径为R的固定四分之一圆弧轨道与水平轨道相切于最低点B。一质量为m的小物块P（可视为质点）从A处由静止滑下，经过最低点B后沿水平轨道运动，到C处停下，B、C两点间的距离为R，物块P与圆弧轨道、水平轨道之间的动摩擦因数均为μ。若物块P从A处正上方高度为R处由静止释放后，从A处进入轨道，最终停在水平轨道上D点，B、D两点间的距离为s，下列关系正确的是（ ）
A．s>R
B．s=R
C．sD．s=2R
11．目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。为早日实现无人驾驶，某公司对汽车性能进行了一项测试，让质量为m的汽车沿一山坡直线行驶。测试中发现，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率P上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移s时速度刚好达到最大值vm。设坡面的倾角为α，汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变，下列说法正确的是（ ）。
A．关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒
B．上坡过程中，达到最大速度后汽车的牵引力大小为4mgsin
α
C．上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间等于
D．上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度vm，所用时间一定小于
12．我国科技已经步入“人工智能”时代，“人工智能”已经走进千家万户。某天，东东呼叫了外卖，外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上，东东操控小型无人机带动货物，由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，一段时间后，货物又匀速上升53s，最后再匀减速1s，恰好到达他家阳台且速度为零。货物上升过程中，遥控器上显示对货物的作用力有三个，分别为20.8N、20.4N和18.4N，已知货物受到的阻力恒为其重力的。重力加速度g取10m/s2。下列判断正确的是（ ）
A．作用力为18.4N时货物处于超重状态
B．货物的质量为2.04kg
C．货物上升过程中的最大动能为1.02J
D．东东家阳台距地面的高度为56m
13．如图1所示，在光滑水平桌面内，固定有光滑轨道ABC，其中半圆轨道BC与直轨道AB相切于B点，物体受到与AB平行的水平拉力F，从静止开始运动，拉力F的大小满足图2所示的F-x图像（以A为坐标原点，拉力F从A指向B为正方向）。若m=1
kg，AB=4
m，半圆轨道的半径R=1.5
m，重力加速度取g=10
m/s2。下列说法中正确的是（ ）
A．物体从A到B的过程中，拉力F做的功为50
J
B．物体从B到C的过程中，合外力做的功为60
J
C．物体不能到达C点，到达B、C间某处后返回
D．物体能够到达C点，且到达C点时的速度大小为2
m/s
14．图1为某型号电动平衡车，其体积小，操控方便，深受年轻人的喜爱。当人站在平衡车上沿水平直轨道由静止开始运动，其v-t图线如图2所示（除3
s~10
s时间段图线为曲线外，其余时间段图线均为直线）。已知人与平衡车质量之和为80
kg，3
s后功率恒为300
W，且整个骑行过程中所受到的阻力不变，结合图像的信息可知（ ）
A．0~3
s时间内，牵引力做功490
J
B．3
s~10
s时间内，平衡车的平均速度大小是4.5
m/s
C．3
s~10
s时间内，平衡车克服摩擦力做功870
J
D．平衡车在第2
s末与第14
s末的功率之比为13∶15
二、解答题
15．如图，相距的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小可以由驱动系统根据需要设定。质量的载物箱（可视为质点），以初速度自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取。
(1)求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度；
(2)若，载物箱滑上传送带后，传送带速度突然变了零。求载物箱从左侧平台运动右侧平台最右端的速度大小。
16．某动车组列车由4节动车（自带动力的车厢）和4节拖厢（不带动力的车厢）组成。该动车组先以恒定加速度a=0.5m/s2由静止启动做匀加速直线运动，达到额定功率后再做变加速直线运动，总共经过550s的时间加速后，动车组便开始以最大速度270km/h匀速行驶。已知每节动车可以提供P=750kW的额定功率，每节车厢平均质量为m=20t。每节动车在行驶中提供的功率相同，行驶中每节车厢所受阻力相同且恒定。求：
(1)动车组在匀加速阶段的总牵引力大小；
(2)列车匀加速运动维持的时间；
(3)列车在整个加速过程所通过的路程。
17．水上滑梯可简化成如图所示的模型，倾角为θ=37?的斜道AB和水平滑道BC平滑连接（设物体经过B点前后速度大小不变），起点A距离水面的高度为H=7.0m，BC长度为d=2.0m，端点C距水面的高度为h=1.0m。一质量m=50kg的运动员从滑道起点A无初速度自由下滑，运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.1。（重力加速度g取10m/s2
sin37?≈0.6，cos37?≈0.8运动员在运动过程中可看成质点）
(1)求运动员沿AB下滑时的加速度大小a；
(2)求运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时的速度大小v；
(3)保持水平滑道左端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中B?C?位置时，运动员从滑道平抛到水面的水平位移最大，求此时水平滑道B?C?距水面的高度h?。
?
18．把质量为0.5kg的石块从某高处以初速度v0=5m/s水平抛出，，落地速度为v1=15m/s（不计空气阻力）
(1)抛出点的高度h为多大？
(2)水平位移多大；
(3)抛出时，人对石块做了多少功？
参考答案
1．C
2．D
3．D
4．D
5．D
6．C
7．B
8．C
9．D
10．C
11．D
12．D
13．D
14．D
15．(1)，；(2)
16．(1)；(2)50s；(3)28.125km
17．(1)
5.2m/s2；(2)10m/s；(3)3m
18．(1)10m；(2)
；(3)6.25
J
