高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理课后作业题

8.3动能和动能定理同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下。经验告诉我们，当细绳与钉子相碰时，钉子的位置越靠近小球，绳就越容易断。某同学对这一现象解释正确的是（　　）

A．若A点越靠近小球，小球在最低点获得的动能越大

B．若A点越靠近小球，小球在最低点的角速度越小

C．若A点越靠近小球，小球在最低点时惯性越大

D．若A点越靠近小球，小球在最低点的向心加速度越大

2．有一辆新颖电动汽车，总质量为1000kg．行驶中，该车速度在14－20m/s范围内保持恒定功率20kW不变．一位同学坐在驾驶员旁边观察车内里程表和速度表，记录了该车在位移120－400m范围内做直线运动时的一组数据如下表，设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变，则（ ）

A．该汽车受到的阻力为2000N

B．位移120－320m过程牵引力所做的功约为9.5×104J

C．位移120－320m过程经历时间约为14.75s

D．该车速度在14－20m/s范围内可能做匀加速直线运动

3．改变汽车的质量m和速度，都能使汽车的动能发生变化，则下列说法中正确的是（　　）

A．m不变，增大到原来的2倍，动能增大为原来的2倍

B．不变，m增大到原来的2倍，动能增大为原来的4倍

C．m减半，增大到原来的4倍，动能增大为原来的2倍

D．减半，m增大到原来的4倍，动能不变

4．某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图，测量得到比赛成绩是 2.4 m，目测空中脚离地最大高度约 0.8 m。已知他的质量约为 60kg，忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做功约为（　　）       

A．90 J B．480 J C．700 J D．1250 J

5．下列说法中，正确的是（　　）

A．物体的动能不变，则物体所受的外力的合力必定为零

B．物体的动能变化，则物体所受的外力的合力必定不为零

C．物体的速度变化，则物体的动能必定发生变化

D．物体所受的合外力不为零，物体的动能必定发生变化

6．在某平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到某一值时，立即关闭发动机后滑行至停止，其v-t图象如图所示．汽车牵引力为F，运动过程中所受的摩擦阻力恒为Ff，全过程中牵引力所做的功为W1，克服摩擦阻力做的功为W2，则下列关系中正确的是

A．F：Ff = 4：1 B．F：Ff = 1：3 C．W1：W2= 4：3 D．W1：W2= 3：4

7．在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，若画出W－v的图象，应为图中的哪一个

A． B．

C． D．

8．一物体受到恒定合外力作用而做曲线运动，下列判断正确的是（　　）

A．该物体的速度方向与合外力方向之间的夹角越来越小

B．该物体的运动轨迹可能为圆

C．在相等时间内合外力做的功一定相等

D．该物体速度大小由v增加到2v和由2v增加到3v的两个过程中，合外力所做的功相等

9．两辆汽车在同一水平路面上行驶．它们的质量之比为1：2．动能之比为2：1．设两车与路面的动摩擦因数相等．当两车紧急刹车后，两车滑行的最大距离之比为（　　）

A．1：2 B．1：1 C．2：1 D．4：1

10．质量为m的物体被绳经过光滑小孔而牵引在光滑的水平面上做匀速圆周运动当绳子拉力为某个值F时，转动半径为R，当拉力逐渐减小到时，物体仍做匀速圆周运动，半径为2R，则此过程中物体克服外力所做的功为 　　

A．0 B．3FR C． D．

11．一质点t=0时刻从原点开始沿x轴正方向做直线运动，其运动的v-t图象如图所示．下列说法正确的是（　　）

A．t=4s时，质点在x=1m处

B．t=3s时，质点运动方向改变

C．第3s内和第4s内，合力对质点做的功相同

D．0~2s内和0~4s内，质点的平均速度相同

12．如图所示，在外力作用下某质点运动的v-t图像为正弦曲线。从图中可以判断（　　）

A．在0~t1时间内，外力做负功

B．在0~t1时间内，外力的功率先增大后减小

C．在t2时刻，外力的功率最大

D．在t2~t3时间内，外力做的总功为零

13．质量相等的A、B两物体分处于不同的水平支持面上，分别受到水平恒力F1、F2的作用，同时由静止开始沿相同方向做匀加速直线运动．经过时间t0和4t0，当速度分别达到2v0和v0时分别撤去F1和F2，以后物体继续做匀减速运动直至停止．两物体速度随时间变化的图线如图所示．则对于全过程下列说法中正确的是（   ）

A．F1和F2的大小之比为12：5

B．A、B的总位移大小之比为1：2

C．F1、F2对A、B分别做的功之比为3：2

D．A、B各自所受的摩擦力分别做的功之比为5：6

14．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

15．如图所示，水平传送带AB距离地面的高度为h，以恒定速率v0顺时针运行．甲、乙两相同滑块（视为质点）之间夹着一个压缩轻弹簧（长度不计），在AB的正中间位置轻放它们时，弹簧瞬间恢复原长，两滑块以相同的速率分别向左、右运动．下列判断正确的是          （          ）

A．甲、乙滑块不可能落在传送带的左右两侧

B．甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，但距释放点的水平距离一定相等

C．甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，但距释放点的水平距离一定不相等

D．若甲、乙滑块能落在同一点，则摩擦力对甲乙做的功一定相等

二、填空题（共4题）

16．一块质量为的球位于离地8m高处时，具有的重力势能为________J．该球自由下落1s时具有的重力势能为_______J，此时该球具有的动能为________J．

17．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP=2R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中克服摩擦力做功为_________，小球落在平台上的位置到A点的距离为____________．

18．一个质量为 m=2.0kg 的物体，在 F=10N 的水平外力作用下，沿粗糙水平面运动，运动过程中，物体的位置坐标 x 与时间 t 的关系为 x0.5t2(m) ，则在前 2 秒内摩擦力做功为__________J；合外力做功为____________J．

19．如图所示为利用气垫导轨探究合力做功与物体动能变化关系的实验装置，钩码通过细绳拉动滑块在水平导轨上运动。

（1）本实验要求细绳与轨道平行，这是为了保证__________。（填正确答案标号）

A．滑块做匀速运动

B．滑块所受合力方向与位移方向保持一致

C．方便测量遮光时间

D．减小测量滑块速度时的误差

（2）为了简化合力的测量，实验小组决定用钩码的重力代替对滑块做功的合力，为减小实验误差，钩码的质量与滑块（包括遮光条）的质量之间应满足的关系是__________。（填正确答案标号）

A．钩码的质量远大于滑块的质量             B．钩码的质量远小于滑块的质量

C．钩码的质量等于滑块的质量                    D．钩码的质量略小于滑块的质量

（3）满足上述要求后，某次实验中测得∶遮光条的宽度为d，两光电门间的距离为l，滑块通过光电门1、2时的遮光时间分别为t1、t2。为完成本实验，实验小组还需测出的物理量有钩码质量m和滑块（包括遮光条）质量M。用这些量及重力加速度g可表示本次实验中，合力对滑块做的功W=__________，滑块动能的增加量△Ek=__________。多次测量，测出的W__________△Ek（填“>”“=”或“<”）。

三、综合题（共4题）

20．某课外活动小组自制一枚质量为2kg的火箭，设火箭发射后始终在竖直方向上运动。火箭点火后可认为从静止开始做匀加速直线运动，经过5s速度达到40m/s时燃料恰好用完，若不计空气阻力且火箭视为质点，取，求：

(1)火箭上升到离地面的最大高度；

(2)火箭落回地面时的动能为多大。

21．质量为1.0×103 kg的汽车，沿倾角为30°的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2000 N，汽车发动机的额定输出功率为5.6×104 W，开始时以a=1 m/s2的加速度做匀加速运动(g=10 m/s2)．求：

(1)汽车做匀加速运动的时间t1；

(2)汽车所能达到的最大速率；

(3)若斜坡长143.5 m，且认为汽车到达坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多长时间。

22．如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离L后以速度v飞离桌面，最终落到水平地面上，已知L=1.4m，v=3.0m/s，m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，桌面高h=0.45m。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）小物块落地点距飞出点的水平距离x；

（2）小物块落地时的速度v1；

（3）小物块初速度v0的大小。

23．用F=10N的拉力在水平地面上拉物体由静止开始向右运动s=2m，如图所示，已知拉力和水平方向夹角是37°，物体与地面间的滑动摩擦因数μ=0.5，质量m=2kg，g取10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：

（1）力F对物体所做的功；

（2）摩擦力对物体所做的功；

（3）物体的末速度大小。

参考答案：

1．D

2．C

3．D

4．C

5．B

6．A

7．B

8．A

9．D

10．D

11．B

12．B

13．A

14．D

15．D

16．     32     12     20

17．         

18．     -16     4

19．     B     B     mgl          >

20．(1)；(2)3600J

21．（1）7s；　（2）8m/s；　（3）22s

22．（1）0.9m；（2）3m/s，与水平方向夹角45°；（3）

23．（1）16J；（2）；（3）