8.3 动能和动能定理 —2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册练习word版含答案
文档属性
| 名称 | 8.3 动能和动能定理 —2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册练习word版含答案 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 436.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-06-09 09:59:42 | ||
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文档简介
8.3 动能和动能定理
1．质量为的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为，在物体下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体重力做的功为 B．物体所受阻力做功为
C．物体重力势能减少了 D．物体克服阻力所做的功为
2．如图所示，半径为R的半圆形的圆弧槽固定在水平面上，质量为m的小球（可视为质点）从圆弧槽的端点A由静止开始滑下，滑到最低点B时对轨道的正压力为2mg，重力加速度为g，则（ ）
A．小球在最低点B时速度为
B．小球在B点时，重力的功率为
C．小球由A到B的过程中克服摩擦力做功为
D．小球由A到B过程中速度一直增大
3．如图所示，质量为m的物块与转轴相距R，物块随水平转台由静止开始缓慢转动，当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到开始滑动前的这一过程中，转台对物块做的功为，若物块与转台之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则物块与转台间的动摩擦因数为（ ）
A．0.25 B．0.5 C．0.75 D．1.0
4．如图，左端固定的轻质弹簧被物块压缩，物块被释放后，由静止从A点沿粗糙水平面向右运动。离开弹簧后，经过B点的动能为Ek，该过程中，物块对弹簧做的功为W，则物块所受摩擦力做的功Wf为（ ）
A．W- Ek B．Ek+W C．W D．Ek -W
5．一质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，身体伸直并刚好离开地面时，速度为v、重心升高h，在此过程中（ ）
A．地面对他做的功为 B．地面对他做的功为
C．地面对他做的功为 D．地面对他做的功为零
6．如图所示，水平传送带长为L，始终以速度v保持匀速运动，把质量为m的货物无初速地放到A点，当货物运动到AC的中点B时速度恰为v，而后被传送到C点。货物与皮带间的动摩擦因数为，则货物从A点到C点的过程中（ ）
A．摩擦力对货物做的功为
B．摩擦力对货物做功的平均功率为
C．传送带克服摩擦力做功为
D．系统因摩擦产生的热量为
7．质量为m的汽车以恒定功率P在水平路面上行驶，所受阻力恒定，经过时间t，汽车的速度刚好达到最大，则在t时间内（ ）
A．发动机牵引力不变
B．汽车做匀加速直线运动
C．发动机牵引力做功大于克服阻力所做的功
D．汽车动能改变量等于Pt
8．（多选）如图所示。质量为2kg的物块，从高3m长5m的固定斜面顶端静止滑下，到达底端时速度为5m/s，g取10m/s2。在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．重力对物体做功60J B．重力对物体做功100J
C．木块的重力势能减少60J D．物块的动能增加100J
9．（多选）一个人用力把一个质量为的物体，由静止向上提起1m时，物体的速度为2m/s，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．手对物体做的功为12J
B．合外力对物体做的功为2J
C．合外力对物体做的功为12J
D．物体克服重力做的功为10J
10．（多选）用起重机把重量为的物体匀速提高5m，则下列判断正确的是（ ）
A．钢绳拉力做功为
B．重力做功为
C．克服重力做的功为
D．物体所受的合力所做的总功不一定为
11．（多选）某人用手将质量为1kg的哑铃由静止向上提起2m，这时哑铃的速度为4m/s（g取10m/s2），在这个过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．哑铃克服重力做功-20J B．合力对哑铃做功8J
C．手对哑铃做功8J D．哑铃的机械能增加28J
12．一条长为、质量为m的均匀链条放在光滑水平桌面上，其中有三分之一悬在桌边，如图所示，在链条的另一端用水平力缓慢地拉动链条，当把链条全部拉到桌面上时，需要做多少功？
13．体育课上某同学在踢足球时，用力将一质量为m的足球踢出，踢出去的足球做斜抛运动，足球离开脚的瞬时速度大小为，忽略空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）该同学踢足球时脚对足球做的功W；
（2）足球离地高为h时足球的速度大小v。
14．如图所示，光滑水平面AB与固定在竖直面内的粗糙半圆形导轨相切于B点，导轨半径为R=0.4m，一个质量为m=lkg的物块将轻弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物块获得某一向右速度后脱离弹簧，它继续运动到B点时对导轨的压力大小为其重力的7倍，之后沿半圆形导轨运动恰好能通过C点，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）弹簧被压缩至A点时的弹性势能；
（2）物块从B到C克服阻力的功；
（3）物块离开C点后，再落回到水平面前瞬间时的动能。
15．为阻断疫情传播，“无接触”式配送成为物流业的主要手段，如图为某物流站的货物传输装置示意图，传送带在电动机的带动下以v=2m/s的恒定速度水平向右运动，将一质量为m=10kg的货物无初速的放在传送带上，货物可看成一个物块，货物和传送带间的动摩擦因数为μ=0.1。设传送带足够长，取g=10m/s2，在货物与传送带发生相对滑动的过程中，求：摩擦力对货物做的功W和平均功率P。
16．如图所示，光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径R，一个质量为m的物块静止在A处压缩弹簧，把物块释放，在弹力的作用下获得一个向右的速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点。已知物块在到达B点之前已经与弹簧分离，不计空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）物块在A点时弹簧的弹性势能；
（2）物块从B至C克服摩擦阻力所做的功；
（3）物块离开C点后落回水平面时动能的大小。
参考答案
1．D
AC.由题意可知，物体重力做的功为
物体重力势能减少量为
故AC错误；
BD.设空气阻力大小为f，则由牛顿第二定律有
解得
物体所受阻力做功为
物体克服阻力所做的功为
故B错误，D正确。
2．C
A．滑到最低点B时对轨道的正压力为2mg，那么由牛顿第三定律可知：小球受到的支持力也为2mg，那么由牛顿第二定律可得：
解得
故A错误；
B．小球在B点时，重力的功率为0，重力方向竖直向下，速度水平方向，重力与速度方向垂直，故B错误；
C．对小球下滑过程应用动能定理可得：小球由A到B的过程中克服摩擦力做功为：
故C正确；
D．小球在任一径向与竖直方向成θ时，沿速度方向受到的合外力为：
那么在该方向上的加速度为：
那么当小球开始下滑较短时间时，速度v较小，夹角θ较小，a大于0，小球加速；当θ较大时，a小于0，小球减速，故小球由A到B过程中速度先增大后减小，故D错误；
3．B
滑动前最大静摩擦力充当向心力
由动能定理可知
解得
μ=0.5
故选B。
4．D
由动能定理
可得物块从A到B所受摩擦力做的功
故D正确。
5．D
地面对他有力，但没有位移，故地面对他做的功为零，故ABC错误D正确。
6．D
A．由于物体在运动过程中，当速度达到v时，不再受摩擦力，故摩擦力所做的功为
故A错误；
B．在货物加速过程中，摩擦力做功
由运动学公式有
又
联立可求得货物到达中点的平均功率为
中点之后由于摩擦力不再做功，故货物从A点到C点的平均功率要小于，故B错误；
C．物体在加速过程中平均速度为；而传送带的速度为v，物体加速位移为，则传送带前进的位移一定为L；故传送带克服摩擦力所做的功为
故C错误；
D．货物从A点到C点的过程中，系统因摩擦产生的热量为
又
联立求得
故D正确；
7．C
AB．根据P=Fv知，因为速度增大，则牵引力减小，当F=f时速度最大；根据牛顿第二定律知，加速度减小，做加速度减小的加速运动。故AB错误；
CD．因为功率不变，则牵引力做功W=Pt，由动能定理知，牵引力与阻力的合力做的功等于动能的变化量，所以发动机牵引力做功大于克服阻力所做的功，故C正确，D错误。
8．AC
AB．重力对物体做功
B错误A正确；
C．根据功能关系，重力做正功，重力势能减小，木块的重力势能减少60J，C正确；
D．根据动能定理
D错误。
9．ABD
A．手对物体做的功等于物体机械能的变化量，则
W手=mgh+mv2=1×10×1+×1×22J=12J
故A正确；
BC．由动能定理可得，合外力所做的功等于物体动能的变化，故合外力的功
W=mv2=×1×22J=2J
故B正确，C错误；
D．物体克服重力做的功
WG=mgh=1×10×1=10J
故D正确；
10．AB
A．物体匀速提升，根据平衡条件有
钢绳的拉力做功为
故A正确；
BC．物体上升，重力做功
克服重力做功为，故B正确，C错误；
D．物体匀速运动，动能不变，由动能定理可知，合外力做功为零，故D错误。
11．AC
A．哑铃克服重力做功
故A错误；
B．由动能定理可得
故B正确；
C．由动能定理得
解得手对哑铃做功为
故C错误；
D．根据功能关系可知，哑铃的机械能增加等于重力外的力对物体做的功，故哑铃的机械能增加28J，故D正确。
12．
悬在桌边的l长的链条重心在其中点处，离桌面的高度h＝×l＝l.
它的质量是m′＝m，当把它拉到桌面时，增加的重力势能就是外力需要做的功，故有
W＝ΔEp＝mg×l＝mgl.
13．(1)外力对足球做的功等于足球获得动能，根据动能定律可知
(2)从足球离开脚到球飞到最高点过程中，由动能定律可知
14．(1)设物块运动到B点时速度为v1，由牛顿第二定律可得
由题意可知
联立解得
据能量守恒可得，弹簧被压缩至A点时的弹性势能为
(2)物块恰好能通过C点，在C点满足
从B到C过程，据动能定理可得
解得克服阻力的功为
(3)物块离开C点后，再落回到水平面的过程，由动能定理可得
解得落回水平面瞬间时的动能为
15．由动能定理
代入数据解得
W=20J
由
F=μmg
取向右为正方向，对行李有
F=ma
解得
a=1m/s2
v=at
t=2s
则
16．(1)由题意知，在B点轨道的支持力，由牛顿第二定律得
物块从静止到与弹簧分离过程，由动能定理弹簧弹力做功为
由机械能守恒可得弹簧初始的弹性势能
(2)物块恰好到达C点时仅受重力mg，由牛顿第二定律可得
物体从B到C过程由动能定理得
联立解得克服摩擦力做功为
(3)物体离开轨道后做平抛运动，设落到地上动能为，由动能定理可得
解得
1．质量为的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为，在物体下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体重力做的功为 B．物体所受阻力做功为
C．物体重力势能减少了 D．物体克服阻力所做的功为
2．如图所示，半径为R的半圆形的圆弧槽固定在水平面上，质量为m的小球（可视为质点）从圆弧槽的端点A由静止开始滑下，滑到最低点B时对轨道的正压力为2mg，重力加速度为g，则（ ）
A．小球在最低点B时速度为
B．小球在B点时，重力的功率为
C．小球由A到B的过程中克服摩擦力做功为
D．小球由A到B过程中速度一直增大
3．如图所示，质量为m的物块与转轴相距R，物块随水平转台由静止开始缓慢转动，当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到开始滑动前的这一过程中，转台对物块做的功为，若物块与转台之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则物块与转台间的动摩擦因数为（ ）
A．0.25 B．0.5 C．0.75 D．1.0
4．如图，左端固定的轻质弹簧被物块压缩，物块被释放后，由静止从A点沿粗糙水平面向右运动。离开弹簧后，经过B点的动能为Ek，该过程中，物块对弹簧做的功为W，则物块所受摩擦力做的功Wf为（ ）
A．W- Ek B．Ek+W C．W D．Ek -W
5．一质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，身体伸直并刚好离开地面时，速度为v、重心升高h，在此过程中（ ）
A．地面对他做的功为 B．地面对他做的功为
C．地面对他做的功为 D．地面对他做的功为零
6．如图所示，水平传送带长为L，始终以速度v保持匀速运动，把质量为m的货物无初速地放到A点，当货物运动到AC的中点B时速度恰为v，而后被传送到C点。货物与皮带间的动摩擦因数为，则货物从A点到C点的过程中（ ）
A．摩擦力对货物做的功为
B．摩擦力对货物做功的平均功率为
C．传送带克服摩擦力做功为
D．系统因摩擦产生的热量为
7．质量为m的汽车以恒定功率P在水平路面上行驶，所受阻力恒定，经过时间t，汽车的速度刚好达到最大，则在t时间内（ ）
A．发动机牵引力不变
B．汽车做匀加速直线运动
C．发动机牵引力做功大于克服阻力所做的功
D．汽车动能改变量等于Pt
8．（多选）如图所示。质量为2kg的物块，从高3m长5m的固定斜面顶端静止滑下，到达底端时速度为5m/s，g取10m/s2。在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．重力对物体做功60J B．重力对物体做功100J
C．木块的重力势能减少60J D．物块的动能增加100J
9．（多选）一个人用力把一个质量为的物体，由静止向上提起1m时，物体的速度为2m/s，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．手对物体做的功为12J
B．合外力对物体做的功为2J
C．合外力对物体做的功为12J
D．物体克服重力做的功为10J
10．（多选）用起重机把重量为的物体匀速提高5m，则下列判断正确的是（ ）
A．钢绳拉力做功为
B．重力做功为
C．克服重力做的功为
D．物体所受的合力所做的总功不一定为
11．（多选）某人用手将质量为1kg的哑铃由静止向上提起2m，这时哑铃的速度为4m/s（g取10m/s2），在这个过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．哑铃克服重力做功-20J B．合力对哑铃做功8J
C．手对哑铃做功8J D．哑铃的机械能增加28J
12．一条长为、质量为m的均匀链条放在光滑水平桌面上，其中有三分之一悬在桌边，如图所示，在链条的另一端用水平力缓慢地拉动链条，当把链条全部拉到桌面上时，需要做多少功？
13．体育课上某同学在踢足球时，用力将一质量为m的足球踢出，踢出去的足球做斜抛运动，足球离开脚的瞬时速度大小为，忽略空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）该同学踢足球时脚对足球做的功W；
（2）足球离地高为h时足球的速度大小v。
14．如图所示，光滑水平面AB与固定在竖直面内的粗糙半圆形导轨相切于B点，导轨半径为R=0.4m，一个质量为m=lkg的物块将轻弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物块获得某一向右速度后脱离弹簧，它继续运动到B点时对导轨的压力大小为其重力的7倍，之后沿半圆形导轨运动恰好能通过C点，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）弹簧被压缩至A点时的弹性势能；
（2）物块从B到C克服阻力的功；
（3）物块离开C点后，再落回到水平面前瞬间时的动能。
15．为阻断疫情传播，“无接触”式配送成为物流业的主要手段，如图为某物流站的货物传输装置示意图，传送带在电动机的带动下以v=2m/s的恒定速度水平向右运动，将一质量为m=10kg的货物无初速的放在传送带上，货物可看成一个物块，货物和传送带间的动摩擦因数为μ=0.1。设传送带足够长，取g=10m/s2，在货物与传送带发生相对滑动的过程中，求：摩擦力对货物做的功W和平均功率P。
16．如图所示，光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径R，一个质量为m的物块静止在A处压缩弹簧，把物块释放，在弹力的作用下获得一个向右的速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点。已知物块在到达B点之前已经与弹簧分离，不计空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）物块在A点时弹簧的弹性势能；
（2）物块从B至C克服摩擦阻力所做的功；
（3）物块离开C点后落回水平面时动能的大小。
参考答案
1．D
AC.由题意可知，物体重力做的功为
物体重力势能减少量为
故AC错误；
BD.设空气阻力大小为f，则由牛顿第二定律有
解得
物体所受阻力做功为
物体克服阻力所做的功为
故B错误，D正确。
2．C
A．滑到最低点B时对轨道的正压力为2mg，那么由牛顿第三定律可知：小球受到的支持力也为2mg，那么由牛顿第二定律可得：
解得
故A错误；
B．小球在B点时，重力的功率为0，重力方向竖直向下，速度水平方向，重力与速度方向垂直，故B错误；
C．对小球下滑过程应用动能定理可得：小球由A到B的过程中克服摩擦力做功为：
故C正确；
D．小球在任一径向与竖直方向成θ时，沿速度方向受到的合外力为：
那么在该方向上的加速度为：
那么当小球开始下滑较短时间时，速度v较小，夹角θ较小，a大于0，小球加速；当θ较大时，a小于0，小球减速，故小球由A到B过程中速度先增大后减小，故D错误；
3．B
滑动前最大静摩擦力充当向心力
由动能定理可知
解得
μ=0.5
故选B。
4．D
由动能定理
可得物块从A到B所受摩擦力做的功
故D正确。
5．D
地面对他有力，但没有位移，故地面对他做的功为零，故ABC错误D正确。
6．D
A．由于物体在运动过程中，当速度达到v时，不再受摩擦力，故摩擦力所做的功为
故A错误；
B．在货物加速过程中，摩擦力做功
由运动学公式有
又
联立可求得货物到达中点的平均功率为
中点之后由于摩擦力不再做功，故货物从A点到C点的平均功率要小于，故B错误；
C．物体在加速过程中平均速度为；而传送带的速度为v，物体加速位移为，则传送带前进的位移一定为L；故传送带克服摩擦力所做的功为
故C错误；
D．货物从A点到C点的过程中，系统因摩擦产生的热量为
又
联立求得
故D正确；
7．C
AB．根据P=Fv知，因为速度增大，则牵引力减小，当F=f时速度最大；根据牛顿第二定律知，加速度减小，做加速度减小的加速运动。故AB错误；
CD．因为功率不变，则牵引力做功W=Pt，由动能定理知，牵引力与阻力的合力做的功等于动能的变化量，所以发动机牵引力做功大于克服阻力所做的功，故C正确，D错误。
8．AC
AB．重力对物体做功
B错误A正确；
C．根据功能关系，重力做正功，重力势能减小，木块的重力势能减少60J，C正确；
D．根据动能定理
D错误。
9．ABD
A．手对物体做的功等于物体机械能的变化量，则
W手=mgh+mv2=1×10×1+×1×22J=12J
故A正确；
BC．由动能定理可得，合外力所做的功等于物体动能的变化，故合外力的功
W=mv2=×1×22J=2J
故B正确，C错误；
D．物体克服重力做的功
WG=mgh=1×10×1=10J
故D正确；
10．AB
A．物体匀速提升，根据平衡条件有
钢绳的拉力做功为
故A正确；
BC．物体上升，重力做功
克服重力做功为，故B正确，C错误；
D．物体匀速运动，动能不变，由动能定理可知，合外力做功为零，故D错误。
11．AC
A．哑铃克服重力做功
故A错误；
B．由动能定理可得
故B正确；
C．由动能定理得
解得手对哑铃做功为
故C错误；
D．根据功能关系可知，哑铃的机械能增加等于重力外的力对物体做的功，故哑铃的机械能增加28J，故D正确。
12．
悬在桌边的l长的链条重心在其中点处，离桌面的高度h＝×l＝l.
它的质量是m′＝m，当把它拉到桌面时，增加的重力势能就是外力需要做的功，故有
W＝ΔEp＝mg×l＝mgl.
13．(1)外力对足球做的功等于足球获得动能，根据动能定律可知
(2)从足球离开脚到球飞到最高点过程中，由动能定律可知
14．(1)设物块运动到B点时速度为v1，由牛顿第二定律可得
由题意可知
联立解得
据能量守恒可得，弹簧被压缩至A点时的弹性势能为
(2)物块恰好能通过C点，在C点满足
从B到C过程，据动能定理可得
解得克服阻力的功为
(3)物块离开C点后，再落回到水平面的过程，由动能定理可得
解得落回水平面瞬间时的动能为
15．由动能定理
代入数据解得
W=20J
由
F=μmg
取向右为正方向，对行李有
F=ma
解得
a=1m/s2
v=at
t=2s
则
16．(1)由题意知，在B点轨道的支持力，由牛顿第二定律得
物块从静止到与弹簧分离过程，由动能定理弹簧弹力做功为
由机械能守恒可得弹簧初始的弹性势能
(2)物块恰好到达C点时仅受重力mg，由牛顿第二定律可得
物体从B到C过程由动能定理得
联立解得克服摩擦力做功为
(3)物体离开轨道后做平抛运动，设落到地上动能为，由动能定理可得
解得