8.3动能和动能定理 （培优）练习 Word版含答案

2020-2021学年第二学期高一物理人教版（2019）必修第二册8.3动能和动能定理培优练习
单选题
1．如图所示，在竖直平面内，一物体以6m/s的初速度从A点沿AB圆弧下滑到B点，速率仍为6m/s，若物体以7m/s的初速度从A点沿同一路径滑到B点则物体到达B点的速率（　　）
A．大于7m/s B．小于7m/s
C．等于7m/s D．不能确定
2．一辆质量为2.0×103kg的汽车在平直公路上行驶，它的加速度与位移关系图像如图所示，在0～8m过程中汽车增加的动能为（　　）
A．1.2×104J B．2.4×104J C．3.6×104J D．4.8×104J
3．有两条雪道平行建造，左侧相同而右侧有差异，一条雪道的右侧水平，另一条的右侧是斜坡。某滑雪者保持一定姿势坐在雪橇上不动，从h1高处的A点由静止开始沿倾角为θ的雪道下滑，最后停在与A点水平距离为s的水平雪道上。接着改用另一条雪道，还从与A点等高的位置由静止开始下滑，结果能冲上另一条倾角为α的雪道上h2高处的E点停下。若动摩擦因数处处相同，且不考虑雪橇在路径转折处的能量损失，则（　　）
A．动摩擦因数为tan θ B．动摩擦因数为
C．倾角α一定大于θ D．倾角α可以大于θ
4．如图所示，倾角θ＝37°的斜面AB与水平面平滑连接于B点，A、B两点之间的距离x0＝3m，质量m＝3kg的小物块与斜面及水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.4。当小物块从A点由静止开始沿斜面下滑的同时，对小物块施加一个水平向左的恒力F（图中未画出），取g＝10m/s2。若F＝10N，小物块从A点由静止开始沿斜面运动到B点时撤去恒力F，求小物块在水平面上滑行的距离x为（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（　　）
A．5.7m B．4.7m C．6.5m D．5.5m
5．两小球A和B分别用不可伸长的轻绳悬在等高的和点，A球的悬线比B球的悬线长。把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，小球到达最低点时，其向心加速度关系为（　　）
A． B．
C． D．质量未知，无法比较
6．一质量为m的物体放在光滑的水平面上，今以恒力F沿水平方向推该物体，在相同的时间间隔内，下列说法正确的是（　　）
A．物体的位移相等 B．物体速度的变化量相等
C．F的平均功率相等 D．物体动能的变化量相等
7．在粗糙水平地面上竖直放置一如图所示装置该装置上固定一光滑圆形轨道，总质量为M。一质量为m的小球在圆形轨道最低点A以水平初速度v0向右运动，恰好能通过圆形轨道最高点B，该装置始终处于静止状态，则在小球由A点到B点的过程中（重力加速度取g），下列说法正确的是（　　）
A．当小球运动与圆心等高处的C点时，装置对地面的摩擦力方向向左
B．当小球运动到B点时，装置对地面的压力大小为Mg+mg
C．当小球在A点时，装置对地面的压力大小为Mg+6mg
D．小球运动到与圆心等高处的C点时，装置对地面的压力大小为Mg+mg
8．有一种被称为“魔力陀螺”的玩具如图甲所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型，如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为，、两点分别为轨道的最高点与最低点。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动，受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心且大小恒为，当质点以速率通过点时，对轨道的压力为其重力的7倍，不计摩擦和空气阻力，质点质量为，重力加速度为，则（ ）
A．强磁性引力的大小
B．质点在点对轨道的压力小于在点对轨道的压力
C．只要质点能做完整的圆周运动，则质点对、两点的压力差恒为
D．若强磁性引力大小为，为确保质点做完整的圆周运动，则质点通过点的最大速率为
9．由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，O、a、b、c、d为弹道曲线上的五点，其中O点为发射点，d点为落地点，b点为轨迹的最高点，a、c为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是（　　）
A．到达b点时，炮弹的速度为零
B．到达b点时，炮弹的加速度为零
C．炮弹由О点运动到b点的时间小于由b点运动到d点的时间
D．炮弹经过a点时的速度大小等于经过c点时的速度大小
10．一小物块从粗糙的斜面底端，以平行于斜面的初速度沿斜面向上运动，则（ ）
A．斜面的倾角越小，物块上升的高度越大
B．斜面的倾角越大，物块上升的高度越大
C．物块的质量越小，上升的高度越大
D．物块的质量越大，上升的高度越大
11．如图所示，水平地面上不同位置的三个物体沿三条不同的路径抛出，最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　）
A．沿三条路径抛出的物体落地速率相等
B．沿路径3抛出的物体在空中运动的时间最长
C．三个物体抛出时初速度的竖直分量相等
D．三个物体落地时重力做功的功率都相等
12．如图所示，质量为的电动小车（视为质点）在A点以恒定功率启动，并驶上足够长的水平轨道AB，经过一定时间后关闭电动机，然后冲上半径为的圆环，恰好经过圆环最高点C。回到圆环最低点B后，又沿水平轨道BE进入半径亦为的圆管最低点E（管的尺寸忽略不计），已知BE长为，小车在AB、BE段所受阻力为车重的0.25倍，其余部分阻力均忽略不计，则（　　）
A．小车通过C点时对圆环的压力为mg
B．小车能通过圆管的最高点F
C．电动小车输出的机械功率不能小于
D．若仅把圆环和圆管位置互换，小车仍能通过圆环的最高点C
13．如图所示，ABC和ABD为两个光滑固定轨道，AB、E在同一水平面，C、D、E在同一竖直线上，D点距水平面的高度为5m，C点的高度为10m，一滑块从A点以初速度v0分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出。要求从C点抛出时的射程比从D点抛出时的小，则滑块在A点的初速度大小可能为（g=10m/s2）（　　）
A．12m/s B．14m/s C．16m/s D．18m/s
14．小球沿如图所示的光滑弯曲轨道由静止滑下，轨道的圆环顶端有一个缺口AB，对称于通过环体中心的竖直线，已知圆环的半径为R，缺口的圆心角∠AOB=2，则下列说法正确的是（）
A．h取合适的值，小球到达A点的速度可以为零
B．如h=2R，小球滑过轨道最低点时对轨道的压力等于小球重力的6倍
C．如=60°，当h=2.5R时，小球可以飞过缺口无碰撞的经过B点回到圆环
D．如果的大小可以改变，要使小球飞过缺口无碰撞的经过B点回到圆环，h的最小值为2R
二、解答题
15．一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5 m的位置B处是一面墙，如图所示。物块以v0=9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s，碰后以 6 m/s的速度反向运动直至静止。g取10 m/s2
(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ；
(2)若碰撞时间为0.05 s，求碰撞过程中墙面对物块的平均作用力F；
(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W。
16．如图所示，用两根长度均为的轻绳将一重物悬挂在水平的天花板下，轻绳与天花板的夹角为θ，整个系统静止，求：
(1)系统静止时每根轻绳对m的拉力T；
(2)现将一根轻绳剪断，当小球摆至最低点时，求轻绳中的拉力T′，以及当θ为某一值时的最大值。
17．如图所示，内壁光滑半径大小为R的圆轨道竖直固定在桌面上，一个质量为m的小球静止在轨道底部A点。现用小锤沿水平方向快速击打小球，击打后迅速移开，使小球沿轨道在竖直面内运动。当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W1，第二次击打过程中小锤对小球做功W2=kW1。设先、后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，求：
(1)W1的范围；
(2)k的范围。
18．如图所示，传送带长为，与水平面夹角为θ，以不变的速率v将质量为m、初速度为零的工件从底端运送到顶端，已知工件到达B端前已经与传送带共速，工件与传送带之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求∶
(1)传送过程中摩擦力对工件做的功；
(2)传送过程中由于摩擦产生的热量。
参考答案
1．B 2．B 3．B 4．B 5．B 6．B 7．C 8．A 9．C 10．B 11．C 12．C 13．C 14．C
15．(1)0.32；(2)130 N，方向向左；(3)9 J
16．(1) T =；(2) ;
17．(1) ；(2)
18．(1)；(2)