8.3动能和动能定理基础练 Word版含答案

2020-2021学年人教版必修第二册高一物理下学期第八章8.3动能和动能定理基础练
一、单选题
1．一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物体做的功等于（　　）
A．物体动能的增加量
B．物体动能的增加量与物体克服摩擦力做的功之和
C．物体重力势能的减少量和物体克服摩擦力做的功之和
D．物体重力势能的减少量和物体动能的增加量以及物体克服摩擦力做的功之和
2．关于物体的动能，下列说法正确的是（　　）
A．物体的质量、速度不变，其动能一定不变
B．物体的动能不变，其速度一定不变
C．两个物体中，速度大的动能也大
D．某一过程中物体的速度变化，其动能一定变化
3．如图所示，物体A、B与地面间的动摩擦因数相同，质量也相同，在力F的作用下沿水平地面运动距离s，以下说法正确的是（　　）
A．摩擦力对A、B所做的功相同
B．合外力对A、B所做的功相同
C．A受到的合外力大于B受到的合外力
D．由于物体可能做加速运动，所以A对B的作用力大于B对A的作用力
4．用力F拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功-3J，拉力F做功8J，空气阻力做功-0.5J，则下列判断正确的是（　　）
A．物体的重力势能增加了4.5J
B．物体的重力势能减少了3J
C．物体的动能增加了4.5J
D．物体的动能增加了8J
5．一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点。第一次小球在水平拉力F1作用下，从平衡位置P点缓慢地移到Q点，此时绳与竖直方向夹角为θ（如图所示），在这个过程中水平拉力做功为W1。第二次小球在水平恒力F2作用下，从P点移到Q点，水平恒力做功为W2，重力加速度为g，且θ＜90°，则（　　）
A．W1=F1lsin θ，W2=F2lsin θ
B．W1=mgl（1-cos θ），W2=F2lsin θ
C．W1=W2=mgl（1-cos θ）
D．W1=F1lsin θ，W2=mgl（1-cos θ）
6．在高处的某同一点将甲、乙两个质量相同的小球以相同的速率分别竖直上抛、平抛。从抛出到落地过程忽略空气阻力，那么以下说法正确的是（　　）
A．因物体的轨迹不同，重力做功不相等
B．落地时重力的功率
C．落地时，甲的动能大于乙的动能
D．如果考虑空气阻力，则从抛出到落地过程中，重力做功不相等
7．如图，用同种材料制成的一个轨道ABC，AB段为四分之一圆弧，半径为R，水平放置的BC段长为R。一个物块质量为m，与轨道的动摩擦因数为μ，它由轨道顶端A从静止开始下滑，恰好运动到C端停止，物块在AB段克服摩擦力做功为（　　）
A．μmgR B．（1-μ）mgR C．πμmg D．mgR
8．三个相同的小球ABC从相同高度开始运动，A水平抛出，B自由下落，C沿光滑斜面静止开始滚动。则（　　）
A．三个球落地的时间相同 B．三个球落地时的速度大小相同
C．落地时的重力的瞬时功率B球大于A球 D．A球落地时动能最大
9．在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到vmax后，立即关闭发动机直至静止，v—t图像如图所示，设汽车的牵引力为F，摩擦力为f，全程中牵引力做功为W1，克服摩擦力做功为W2，则（　　）
A．W1∶W2=1∶1 B．W1∶W2=1∶3 C．F∶f=1∶1 D．F∶f=1∶3
10．一质量为7kg的质点在外力F作用下由静止开始做直线运动，外力F随位移s的变化关系如图所示。从图中可以判断（　　）
A．在5-15m位移内，外力的功率不变
B．在5-15m位移内，外力的功率逐渐增大
C．在0-25m位移内，外力做的总功为零
D．在位移s=25m时，质点的速度为
二、多选题
11．质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力的作用，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．物体重力做功-mgh B．物体的重力做功mgh
C．物体克服阻力做功mgh D．物体的动能增加了mgh
12．如图所示，木板可绕固定水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的重力做功为－2J。用FN表示物块受到的支持力，用Ff表示物块受到的摩擦力。在此过程中，以下判断正确的是（　　）
A．Ff对物块不做功
B．FN对物块做功为2J，Ff对物块不做功
C．FN对物块不做功，Ff对物块做功为2J
D．FN和Ff对物块所做功的代数和为零
13．如图所示，质量为M的电梯底板上放置一质量为m的物体，钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则（　　）
A．地板对物体的支持力做的功等于
B．地板对物体的支持力做的功大于mgH
C．钢索的拉力做的功等于
D．合力对电梯M做的功等于
14．如图所示，以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，小球能上升的最大高度为h，上升和下降过程中空气阻力的大小恒为f。则小球从抛出至落回抛出点过程（　　）
A．重力做的功为
B．合力做的功等于
C．空气阻力做的功为
D．小球动能的变化量是0
15．如图，长为L的小车M静止停放在光滑水平地面上，一质量为m的物块在恒定拉力F的作用下自小车左端由静止出发，直至滑到小车最右端的过程，小车前进了距离S，设m与M间的摩擦力为f，m可视为质点，则下列说法正确的是（　　）
A．物块到达小车最右端时，物块动能为
B．物块到达小车最右端时，小车动能为
C．物块到达小车最右端时，系统机械能变化量为
D．整个过程拉力F做的功，大于M、m系统的动能增加量
三、解答题
16．如图所示，一个质量m=2kg的物体静止在水平地面上，现施加一个大小为10N方向与水平方向成37°角斜向下的推力F，使其在水平地面上移动了距离s=5m；撤去推力，物体又滑行了一段距离后停止运动。设物体与地面间的动摩擦因数μ=0.25，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）推力F对物体做的功；
（2）撤去推力F时物体的速度大小；
（3）全过程中摩擦力对物体做的功。
17．足球是雅礼中学的传统体育项目。在阳光体育活动时间，学校操场上经常有许多同学在踢足球，也能偶尔看到球技精湛的体育健儿一记漂亮的头球，把足球射入球门。设该同学头球攻门时，足球的高度为，足球与头碰撞前速度大小为，碰撞后速度大小变为，足球飞入球门时的高度为，足球可视为质点，质量约为，如果不计空气阻力，取重力加速度。求：
（1）该同学对足球做的功；
（2）求足球飞入球门时的速度大小。
18．如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。一质量为m的物体，与两个轨道的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A从静止下滑时，恰好运动到C处停止，求：
（1）物体从A运动到C重力做了多少功，重力势能变化了多少；
（2）物体在AB段摩擦力做功。
19．水平桌面上水平固定放置一光滑的半圆形挡板BDC，其半径为0.6m。一质量为0.2kg的小物块受水平拉力F作用从A点由静止开始向B点作直线运动，当进入半圆形档板BDC瞬间，撤去拉力F，小物块沿档板继续运动，并从C点离开，如右图所示（此图为俯视图）。已知BC在A右侧桌面光滑，左侧桌面与小物块间的动摩擦因数为0.2，AB间距离为1.5m，水平拉力恒为1.0N，。求：
(1)小物块运动到B点时的速度大小；
(2)小物块运动到D点时对档板的压力大小；
(3)计算小物块离开C点后2s发生的位移。
20．如图所示，光滑圆弧AB在竖直平面内，圆弧B处的切线水平A，B两端的高度差为0.2m，B端高出水平地面0.8m，O点在B点的正下方。将一滑块从A端由静止释放，落在水平面上的C点处，（g=10m/s2）
(1)求OC的长；
(2)在B端接一长为1.0m的木板MN，滑块从端释放后正好运动N端停止，求木板与滑块的动摩擦因数；
(3)若将木板右端截去长为△L的一段，滑块从端释放后将滑离木版落在水平面上P点处，要使落地点距O点的距离最远，△L应为多少。
参考答案
1．B
一物块由静止开始从粗糙的斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中，物体受重力、支持力、摩擦力，其中重力做正功，支持力不做功，摩擦力做负功，设重力做功为WG，物体克服摩擦力做的功为Wf，物体动能的增加量为ΔEk。根据动能定理有
WG-Wf=ΔEk
则
WG=Wf＋ΔEk
此过程中重力对物体做的功等于物体动能的增加量与物体克服摩擦力做的功之和，B正确。
故选B。
2．A
A．根据可知，如果物体的质量、速度不变，动能不变，故A正确；
B．如果物体的动能不变，则说明其速度大小一定不变，方向可能变化，故B错误；
C．动能由质量和速度大小共同决定，速度大的物体动能不一定大，故C错误；
D．如做匀速圆周运动的物体，其速度不断变化，但动能不变，故D错误。
故选A。
3．B
A．对A、B分别受力分析可知，对A分析有
对B分析有
由于
则有
故A错误；
B．合外力对A、B所做的功等于A、B物体动能的变化量，而A、B动能的变化量相等，所以合外力对A、B所做的功相等，故B正确；
C．因为两物体运动距离相等，速度始终相等，则二者动能变化量相同，根据动能定理可知两物体受到的合外力大小相等，故C错误；
D．A对B的作用力与B对A的作用力是作用力和反作用力，故大小相等，故D错误。
4．C
AB．重力做功等于重力势能的变化量，重力做功-3J，重力势能增大了3J，AB错误；
CD．合力做功等于动能的增加量，合力做功等于各个分力做的功，总功为
故动能增加4.5J，C正确D错误。
5．B
第一次小球在水平拉力F1作用下，从平衡位置P点缓慢地移到Q点，可认为初末动能均为零，由动能定理可得
解得
第二次小球在水平恒力F2作用下，从P点移到Q点，由功的定义可得
6．B
AD．重力做功与路径无关，只与初末位置高度差有关，故从拋出到落地的过程中重力对小球做功相等，选项A、D错误；
BC．根据动能定理可知，从抛出到落地过程动能增量相等，则落地时动能相同，落地的速度大小相等。但是竖直上拋的小球竖直方向速度大，平抛的小球竖直方向速度小，根据，可知落地时重力的功率，选项B正确，C错误。
故选B。
7．B
设物块在AB段克服摩擦力做功为Wf，从A到C由动能定理可得
整理可得
8．D
A．小球AB在竖直方向的加速度相同，则落地时间相同；C在竖直方向的加速度小于g，则落地时间较长，选项A错误；
BD．由机械能守恒定律可知，三个球的机械能守恒，因A球有初速度，则A球落地时的速度最大，动能最大，选项B错误，D正确；
C．落地时，AB两球的竖直速度相同，根据P=mgvy可知，落地时的重力的瞬时功率B球等于A球，选项C错误；
9．A
AB．对全过程由动能定理可知
故
B错误，A正确；
CD．根据恒力做功公式的
根据图像
所以
CD错误。
10．B
AB．由图可知在5-15m位移内，外力恒为20N，物体做匀加速直线运动，根据
P=Fv
可知外力功率逐渐增大，故A错误，B正确；
C．F-s图像与横轴围成的面积表示功，在0-25m位移内，外力做的总功不为零，故C错误；
D．根据动能定理
其中
解得
v=10m/s
故D错误。
11．CD
AB．物体重力做功
故AB错误；
C．根据牛顿第二定律得
解得阻力大小为
物体克服阻力所做的功
故C正确；
D．根据牛顿第二定律得
根据动能定理得
即物体的动能增加了mgh，故D正确。
12．AB
A．摩擦力Ff方向是沿斜面向上的，摩擦力的方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功，A正确；
BC．由动能定理可知
解得
C错误B正确；
D．摩擦力不做功，支持力做2J的功，则FN和Ff对物块所做功的代数和为2J，D错误。
13．BD
AB．对物体m用动能定理
故
故A错误，B正确；
C．钢索拉力做的功
故C错误；
D．由动能定理知，合力对电梯M做的功应等于电梯动能的变化，故D正确。
14．BC
A．重力做功只与物体的初末位置有关，与物体所经过的路径无关，则小球从抛出至落回抛出点过程中，重力做功为零，故A错误；
BC．空气阻力对物体做功与物体经过的路径有关，上升和下降空气阻力做的功都是-fh，所以空气阻力做的总功为-2fh。根据合力做的功等于各个力做功的代数和，则合力做的功为-2fh，故BC正确；
D．根据动能定理知：小球动能的变化量等于合力做的功，为-2fh，故D错误。
15．BD
A．物块到达小车最右端时，物块对地位移为，对物块，根据动能定理可知
所以物块动能为，故A错误；
B．此过程中，小车对地位移为S，只有滑动摩擦力对小车做功，对小车，根据动能定理可知
故B正确；
C．物块到达小车最右端时，系统机械能变化量等于系统动能的变化量，为
故C错误；
D．根据功能关系，整个过程拉力F做的功，等于M、m系统的动能增加量与内能增加量，故D正确。
故选BD。
16．
（1）根据
可知推力F对物体做的功
（2）推力作用下摩擦力大小
根据动能定理
解得
（3）整个运动过程中，根据动能定理
因此全过程中摩擦力对物体做的功
17．
（1）头球冲顶前后，足球动能的变化量为
根据动能定理得，同学对足球做的功为
（2）在足球从顶球后飞入球门的过程，由动能定理得
解得
18．（1）mgR，重力势能减少了mgR；（2）mgR(μ-1)
【详解】
(1)重力做功只跟高度差有关，物体从A运动到C重力做的功为
重力势能减少了
(2)设物体在AB段摩擦力做功为Wf，从A到C由动能定理可得
解得
19．(1)A到B过程由动能定理
代入数据得
v0=3 m/s
(2)B到C过程，做匀速圆周运动，在D点，由挡板对物体的支持力提供向心力
根据牛顿第三定律可知小物块运动到D点时对档板的压力大小为3N。
(3)离开C点后，仅受摩擦力，加速度大小为
a=μg=2m/s2
可见物体经过1.5 s即停止。所以在2 s内的位移
20．
(1)根据动能定理有
得
做平抛运动时有
，
解得
(2)滑块从B端运动到N端停止的过程有
代入数据解得
(3)若将木板右端截去长为△L的一段后，由动能定理有
则落地点距O点的距离为
联立得
根据数学知识知，当
即△L=0.16m时，s最大，且