2020-2021学年第二学期高一物理鲁科版（2019）必修第二册1.3动能和动能定理培优练习
一、单选题
1．如图所示，DO是水平面，AB是斜面。初速为10m/s的物体从D点出发沿路面DBA恰好可以达到顶点A，如果斜面改为AC，再让该物体从D点出发沿DCA恰好也能达到A点，则物体第二次运动具有的初速度：（已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零，斜面与水平面间都有微小圆弧连接，物体经过时动能不损失）（ ）
A．可能大于10m/s，具体数值与斜面的倾角有关
B．可能小于10m/s，具体数值与斜面的倾角有关
C．一定等于10m/s，具体数值与斜面的倾角无关
D．可能等于10m/s，具体数值与斜面的倾角有关
2．根据我国相关规定，玩具枪要求子弹出枪口时单位横截面积的动能小于等于0.16J/cm2，则对如图所示的圆柱形玩具子弹（质量4g）允许出枪口时最大速度v约（ ）
A．6.3m/s
B．7.9m/s
C．8.9m/s
D．11.2m/s
3．在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面重力加速度为g，则（ ）
A．卫星运动的周期为
B．卫星运动的加速度为
C．卫星的动能为
D．卫星运动的速度为
4．“雪如意”，北京2022年冬奥会的首座跳台滑雪场地，其主体建筑设计灵感来自于中国传统饰物“如意”。“雪如意”内的部分赛道可简化为由倾角为θ、高为h的斜坡雪道的顶端由静止开始下滑，到达底端后以不变的速率进入水平雪道，然后又在水平雪道上滑行s后停止。已知运动员与雪道间的动摩擦因数μ处处相同，不考虑空气阻力，则μ和运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功W分别为（ ）
A．μ＝，W＝mgh
B．μ＝，W＝mgh
C．μ＝，W＝mgh
D．μ＝，W＝mgh
5．在2012年伦敦奥运会上有一个体操技术动作“单臂大回环”。运动员用一只手握住单杠绕杠转一周，一个质量为m的运动员要完成单臂大回环，他的一个胳膊至少要承受的作用力约为（忽略空气阻力）（ ）
A．3mg
B．4mg
C．5mg
D．6mg
6．如图所示，一弹簧下端系一物体，用手托着物体，使弹簧保持原长l0.现使物体缓缓地下降到平衡位置O，并保持静止。在此过程中，重力对物体做功的大小为Wg，弹簧的弹力对物体做功的大小We，手的支持力对物体做功的大小为W。则有（ ）
A．W=Wg
B．WC．We=Wg
D．We>W
7．如图所示，质量为m的小物块静止于粗糙斜面底端。现用恒力将此物块推至斜面顶端，第一次所加恒力F1，沿斜面向上，第二次所加恒力F2水平向右。若物块先、后两次从斜面底端运动至斜面顶端所用时间相同，且斜面始终保持静止状态，则先﹑后两次运动过程中（ ）
A．F1做的功与F2做的功相等
B．物体与斜面因摩擦产生的热量相等
C．合力所做的功相等
D．地面对斜面体的摩擦力相等
8．如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡（粗糙）底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB之间的水平距离为x，重力加速度为g。下列说法不正确的是（ ）
A．小车克服重力所做的功是mgh
B．合外力对小车做的功是
C．推力对小车做的功是
D．阻力对小车做的功是
9．如图甲，弹簧一端固定在墙壁边，光滑桌面上的物体水平压缩弹簧至弹簧长度为20cm后释放，某同学研究该弹簧的弹力和弹簧长度时得到的部分数据如图乙所示，则物体离开弹簧时动能约为（ ）
A．3J
B．6J
C．12J
D．15J
10．滑雪运动员沿斜坡滑道下滑了一段距离，重力对他做功1000J，他克服阻力做功100J。此过程关于运动员的说法，下列选项正确的是（ ）
A．重力势能减少了900J
B．动能增加了1100J
C．机械能增加了1000J
D．机械能减少了100J
11．为训练宇航员对宇宙航行的适应能力，采用如图所示的“旋转秋千”进行训练，已知两个座椅通过相同长度的缆绳悬挂在水平转盘上。当质量相同的宇航员甲、乙分别坐在座椅A、B上后，转盘绕竖直的中心轴匀速转动，不考虑空气阻力，转盘转动稳定后，下列说法正确的是（ ）
A．甲的动能比乙的动能大
B．甲的向心加速度比乙的向心加速度大
C．乙的角速度比甲的角速度大
D．座椅B的缆绳与竖直方向的夹角比座椅A的缆绳与竖直方向的夹角大
12．“复兴号”动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，由静止开始以加速度a匀加速启动，当速度达到v时，以恒定功率P在平直轨道上运动时间t达到该功率下的最大速度vm，这段时间t内动车克服阻力做功W，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。下列关系式正确的是（ ）
A．
B．
C．P=Fv
D．
13．如图所示，用水平传送带将质量为m的煤块从A端运送到B端，AB之间的距离为L，传送带始终保持以速率v匀速运动，煤块与传送带间的动摩擦因数为μ，将煤块轻轻放在传送带上后，煤块在传送带上留下一段长度为l（lA．摩擦力对煤块做的功为μmg（L+l）
B．摩擦力对煤块做的功为μmgl
C．煤块与传送带因摩擦产生的热量为μmgl
D．煤块与传送带因摩擦产生的热量为mv2
14．质量为m的物体在一水平拉力作用下沿光滑水平面做加速运动，在它的速度由0增大到v的过程中，该力对它做的功为（ ）
A．mv
B．mv
C．mv2
D．mv2
二、解答题
15．如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v0，小船从A点沿直线加速运动到B点经历的时间为t，A、B两点间距离为d，到B点绳与水平面成的角为θ角，缆绳质量忽略不计。求：
(1)小船从A点运动到B点的全过程阻力做的功Wf；
(2)小船经过B点时的速度大小v1；
(3)小船经过B点时电动机拖动缆绳的速度大小v2。
16．如图所示，将质量m1=1.0kg的小物块（可视为质点）放在平板车的左端，平板车长L=2.0m、质量m2=1.0kg，车的上表面粗糙，物块与平板车的上表面间动摩擦因数μ=0.5，半径R为0.8m的部分圆形轨道固定在水平面上且直径MON竖直，车的上表面和轨道最低点高度相同，开始平板车和物块一起以v0=10m/s的初速度在光滑水平面上向右运动，车碰到圆形轨道后立即停止运动，取g=10m/s2。
(1)求物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力F；
(2)若小物块刚好能到达圆形轨道的最高点，求小物块上滑过程中克服摩擦力做的功Wf；
(3)若开始平板车静止，滑块仍以v0从车左端滑上平板车，要使物块滑上圆弧轨道，求平板车右端距M点的最大距离x。
17．如图是某城市广场喷泉喷出水柱的场景。从远处看，喷泉喷出的水柱超过了40层楼的高度；靠近看，喷管的直径约为10。请你据此估计用于给喷管喷水的电动机输出功率至少有多大？
18．运动员把质量为400g的足球踢出后（如图），某人观察它在空中的飞行情况，估计上升的最大高度是5m，在最高点的速度为。不考虑空气阻力，g取。请你根据这个估计，计算运动员踢球时对足球做的功。
参考答案
1．C
2．B
3．A
4．B
5．C
6．B
7．C
8．C
9．A
10．D
11．D
12．D
13．A
14．C
15．(1)－fd；(2)；(3)
16．(1)110
N，方向竖直向下；(2)20
J；(3)（4-）m
17．
18．100J2020-2021学年第二学期高一物理鲁科版（2019）必修第二册1.3动能和动能定理强化练习
一、单选题
1．2020年7月4日，羽毛球运动员林丹宣布退役，如图是林丹在某次羽毛球比赛中跃起的动作，将羽毛球以原速率斜向上击回，球在空中运动一段时间后落至对方的界面内。林丹运动过程中空气阻力不计，则下列说法正确的是（ ）
A．林丹在起跳过程中地面对他的支持力做正功
B．林丹在最高点速度为零，处于平衡状态
C．林丹在起跳过程中地面对他的支持力大于他对地面的压力
D．林丹击球过程中合外力对羽毛球做功为零
2．足够长的水平传送带以恒定速率v匀速运动，某时刻一个质量为m的小物块，以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同。在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q，则下列判断中正确的是（ ）
A．W=0，Q=mv2
B．W=0，Q=2mv2
C．W=，Q=mv2
D．W=mv2，Q=2mv2
3．一小球从光滑水平面上以一定的初速度v0从A点无能量损失地滑上一半径为2m的光滑竖直半圆形轨道内侧，并从最高点B离开轨道。在从A点向B点运动的过程中，小球的动能随高度变化的关系如图所示。已知图线的斜率为k=－20，取水平地面为零势能面，g=10m/s2，由图中数据可得
A．小球的质量为2kg
B．小球在B点的速度大小为2m/s
C．在B点，小球与圆弧面的弹力不为零
D．从B点飞出后，小球落地点与B点的距离为4m
4．新型冠状病毒引发的肺炎疫情牵动着亿万国人的心，一方有难，八方支援，当武汉各种物品告急时，全国人民纷纷慷慨解囊，捐款捐物，支援武汉。1月28日下午，山东寿光首批援助武汉的350多吨20余种新鲜优质蔬菜装载完毕，如图甲所示，满载蔬菜的大卡车沿一段平直公路缓缓驶出，其速度v随位移x的变化关系如图乙所示。则卡车（ ）
A．做匀加速直线运动
B．相同时间内速度变化量相同
C．相同时间内速度变化量越来越大
D．相同位移内所受合外力做功相同
5．如图所示，质量为m的物体，通过细绳在汽车的牵引下由静止开始运动，当物体上升h高度时，汽车的速度为v，细绳与水平面间的夹角为θ，此后汽车做匀速直线运动，则下列说法正确的是（ ）
A．汽车速度为v时，物体的速度大小为
B．汽车匀速后，绳对物体的拉力与物体的重力等大
C．汽车速度达到v时，绳子拉力对物体做的功为
D．汽车速度达到v时，绳子拉力对物体做的功为
6．一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图像如图所示。下列选项正确的是（ ）
A．在0～6s内，物体离出发点最远为30m
B．在0～6s内，物体经过的路程为35m
C．在0～4s内，物体的平均速率为7.5m/s
D．在5～6s内，物体所受的合外力做负功
7．如图所示物体从斜面上的Q点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的P点。若传送带逆时针转动，再把物块放到Q点自由滑下，那么（ ）
A．它仍落在P点
B．它将落在P点左边
C．它将落在P点右边
D．它可能落不到地面上
8．某测试员在平直公路上测试汽车启动、加速、正常行驶及刹车时的性能。前逐渐加大油门，使汽车做匀加速直线运动，保持油门位置不变（可视为发动机保持恒定功率运动），达到最大速度后保持匀速，时松开油门并同时踩刹车，汽车减速运动至停止。已知汽车的质量为，在加速及匀速过程中汽车所受阻力恒为，刹车过程汽车所受阻力为，根据测试数据描绘图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．末汽车所受牵引力为
B．
C．末汽车功率为
D．内汽车位移为
9．一质量为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
10．如图甲所示，某物体以一定的初速度沿倾角为的斜面向上滑行，最后又回到出发点。物体与斜面间的动摩擦因数恒定，取。在此过程中，其动能随物体到斜面底端距离的变化关系如图乙所示，（，）则物体的质量为（
）
A．
B．
C．
D．
11．如图，第一次，小球从粗糙的圆形轨道顶端由静止滑下，到达底端的速度为，克服摩擦力做功为；第二次，同一小球从底端以冲上圆形轨道，恰好能到达点，克服摩擦力做功为，则（ ）
A．可能等于
B．一定小于
C．小球第一次运动机械能变大了
D．小球第一次经过圆弧某点的速率大于它第二次经过同一点的速率
12．把物体速度从0加速到v，力做的功为W1，速度从v加速到2v，力做的功为W2，比较W1和W2的大小，有（
）
A．
B．
C．
D．无法比较
13．下列关于功和能的说法正确的是（ ）
A．功是标量，所以-8J的功小于+6J的功
B．功是矢量，正负表示方向
C．因为滑动摩擦力阻碍物体相对滑动，所以始终对物体做负功
D．合外力对物体做功不为零，则物体的动能一定变化
14．如图所示，一薄木板斜搁在高度一定的平台和水平地板上，其顶端与平台相平，末端位于地板的P处，并与地板平滑连接，将一可看成质点的滑块自木板顶端无初速度释放，滑块沿木板下滑，接着在地板上滑动，最终停在Q处．滑块和木板及地板之间的动摩擦因数相同，现将木板截短一半，仍按上述方式搁在该平台和水平地板上，再次将滑块自木板顶端无初速度释放，则滑块最终将停在（
）
A．P处
B．P、Q之间
C．Q处
D．Q的右侧
二、解答题
15．我们曾在第四章中用牛顿运动定律解答过一个问题：民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与底面的斜面，若斜面高3.2m，斜面长6.5m，质量为60的人沿斜面滑下时所受的阻力是240N，求人滑至底端时的速度大小，g取10。请用动能定理解答。
16．把一辆汽车的速度从加速到，或者从加速到，哪种情况做的功比较多？通过计算说明。
17．改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的动能发生改变。在下列几种情况下，汽车的动能各是原来的几倍？
A．质量不变，速度增大到原来的2倍；
B．速度不变，质量增大到原来的2倍；
C．质量减半，速度增大到原来的4倍；
D．速度减半，质量增大到原来的4倍。
18．人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实（如图）。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2。已知重物的质量为50，g取10，。求：
(1)重物刚落地时的速度是多大？
(2)重物对地面的平均冲击力是多大？
参考答案
1．D
2．B
3．A
4．C
5．C
6．C
7．A
8．C
9．C
10．A
11．B
12．C
13．D
14．C
15．
16．第二种情况做功较多
17．A．动能变为原来的4倍；B．动能变为原来的2倍；C．动能增大到原来的8倍；D．动能不变
18．(1)2.5m/s；(2)
